ARCHITECTURES AND SYSTEMS FOR BIOLOGICAL DATA PROCESSING

Internazionalizzazione della Didattica ARCHITECTURES AND SYSTEMS FOR BIOLOGICAL DATA PROCESSING

0622900005
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE ED ELETTRICA E MATEMATICA APPLICATA
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
DIGITAL HEALTH AND BIOINFORMATIC ENGINEERING
2021/2022



ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2018
PRIMO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
324LEZIONE
324LABORATORIO
Obiettivi
L'INSEGNAMENTO PRESENTA ASPETTI AVANZATI DELLE SOLUZIONI ARCHITETTURALI USATE NEI SISTEMI DI ELABORAZIONE PER OTTENERE LE PRESTAZIONI ELEVATE NECESSARIE PER LE APPLICAZIONI INTENSIVE DI ELABORAZIONE DEI DATI BIOLOGICI.

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
COMPRENSIONE DEGLI ASPETTI AVANZATI DELLE ARCHITETTURE DEI CALCOLATORI AD ELEVATE PRESTAZIONI, CON PARTICOLARE RIFERIMENTO ALLE PIATTAFORME MULTIPROCESSORE E ALLE ARCHITETTURE GENERAL-PURPOSE-GPU.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE
PROGETTAZIONE DI APPLICAZIONI AD ELEVATE PRESTAZIONI BASATE SULLE ARCHITETTURE PRESENTATE. USO DI LIBRERIE E FRAMEWORK PER IL CALCOLO DISTRIBUITO, E LA PARALLELIZZAZIONE CPU/GPU PER L’IMPLEMENTAZIONE EFFICIENTE DI ALGORITMI.
Prerequisiti
NON SONO PREVISTE PROPEDEUTICITÀ SPECIFICHE, SEBBENE SIA FORTEMENTE CONSIGLIATO SEGUIRE IL CORSO DI COMPUTATIONAL GENOMICS.
Contenuti
INTRODUZIONE ALLE ARCHITETTURE ED AI SISTEMI PER L’ANALISI E L’INTEGRAZIONE DI DATI OMICI (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 2/0/0)

CENNI ALLE ARCHITETTURE DI CALCOLO E LORO IMPIEGO PER LA COMPUTATIONAL GENOMICS: SHARED/DISTRIBUTED MEMORY, CLUSTER E GPGPU (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 6/0/0)

TECNOLOGIE SEMANTICHE PER LA RAPPRESENTAZIONE ED INTEGRAZIONE DI DATI OMICI: RDF, OWL E SPARQL (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 4/4/0)

FRAMEWORK PER IL CALCOLO DISTRIBUITO - APACHE ECOSYSTEMS (SPARK, FLINK, ARROWS) (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 6/4/0)

INTRODUCTION TO GPU PROGRAMMING WITH OPENACC (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 6/4/0)
PROJECT WORK (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 0/0/12)

TOTALE ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 24/12/12
Metodi Didattici
L'INSEGNAMENTO (48H DI LEZIONI, ESERCITAZIONI E ATTIVITÀ DI LABORATORIO) È CARATTERIZZATO DA UN SETTING DINAMICO, CHE COMPRENDE L'ANALISI DI SISTEMI, INFRASTRUTTURE ED ALGORITMI REALI CON LA PARTECIPAZIONE ATTIVA DEGLI STUDENTI CHE ESEGUIRANNO APPROFONDIMENTI SPECIFICI SULLE CARATTERISTICHE DEI PROGRAMMI UTILIZZATI NELLE PIPELINE DI ANALISI DI DATI OMICI DURANTE L'IMPLEMENTAZIONE DEL PROJECT WORK. IN PARTICOLARE, LE ATTIVITÀ DIDATTICHE INCLUDERANNO LEZIONI (24 ORE), ESERCITAZIONI (12 ORE) E LABORATORIO (12 ORE) CHE INCLUDE ANCHE PARTE DELLO SVILUPPO DEL PROJECT WORK. PER LO SVILUPPO DEL PROGETTO GLI STUDENTI APPLICHERANNO LE CONOSCENZE ACQUISITE PER IMPLEMENTARE E DEPLOYARE SU SPECIFICHE ARCHITETTURE HARDWARE ALGORITMI UTILIZZATI PER L’ANALISI DI DATI OMICI (ALLINEAMENTO DI SEQUENZE, GENOME ASSEMBLY, VARIANT CALLING). LE ATTIVITÀ DIDATTICHE SARANNO SUPPORTATE DALL'USO DELLA PIATTAFORMA DI E-LEARNING DI ATENEO PER FACILITARE E STIMOLARE LA DISCUSSIONE E IL DIBATTITO TRA GLI STUDENTI, NONCHÉ PER LA NOTIFICA E LA DISTRIBUZIONE DI MATERIALE DIDATTICO.
Verifica dell'apprendimento
L'ESAME FINALE È FINALIZZATO A VALUTARE LE CONOSCENZE E LA COMPRENSIONE COMPLESSIVA DEI CONCETTI PRESENTATI NEL CORSO, LA CAPACITÀ DI APPLICARE TALI CONOSCENZE PER INDIVIDUARE LE INFRASTRUTTURE DI CALCOLO PIÙ IDONEE PER L’ESECUZIONE DI SPECIFICHE APPLICAZIONI E LA CAPACITÀ DI COMUNICARE E PRESENTARE IL LAVORO SVOLTO (ABILITÀ COMUNICATIVE). L'ESAME CONSISTE IN UNA PARTE PRATICA E UNA PROVA ORALE (COLLOQUIO). LA PARTE PRATICA CONSISTE NELLO SVILUPPO DI UN PROGETTO DI LAVORO DA SVOLGERE IN GRUPPI (2-4 STUDENTI) SULLE TEMATICHE PROPOSTE AD INIZIO CORSO. LA PROVA ORALE CONSISTE NELLA PRESENTAZIONE DEI RISULTATI RAGGIUNTI DURANTE LO SVILUPPO DEL LAVORO DEL PROGETTO. OGNI MEMBRO DEL GRUPPO ESPONE IL PROPRIO CONTRIBUTO PER LA REALIZZAZIONE DEL PROGETTO INSIEME A UNA DISCUSSIONE SUGLI ALGORITMI IMPLEMENTATI UNITAMENTE AI RISULTATI OTTENUTI.
NELLA VALUTAZIONE FINALE, ESPRESSA CON UN PUNTEGGIO DI 30/30, LA PARTE PRATICA PESERÀ PER IL 65% E L'ESAME ORALE PER IL 35%. LA LODE (30/30 CUM LAUDE) SARÀ ASSEGNATA AGLI STUDENTI CHE DIMOSTRERANNO UNA PIENA PADRONANZA DI TUTTI I PRINCIPALI ASPETTI METODOLOGICI E TECNOLOGICI AFFRONTATI NEL CORSO E COME QUESTI POSSONO ESSERE UTILIZZATI PER L’IMPLEMENTAZIONE ED IL DEPLOYMENT DI APPLICAZIONI E SOLUZIONI IN DIVERSI DOMINI APPLICATIVI INSIEME CON LE IMPLICAZIONI DERIVANTI DAL LORO USO.
Testi
Il materiale per lo studio delle architetture, per le esercitazioni e le attività di laboratorio, verrà fornito dal docente.

MATERIALE DIDATTICO INTEGRATIVO SARA' DISPONIBILE NELLA SEZIONE DEDICATA DELL'INSEGNAMENTO ALL'INTERNO DELLA PIATTAFORMA E-LEARNING DI ATENEO (HTTP://ELEARNING.UNISA.IT) ACCESSIBILE AGLI STUDENTI DEL CORSO TRAMITE LE CREDENZIALI UNICHE DI ATENEO.
Altre Informazioni
L'INSEGNAMENTO È EROGATO IN INGLESE
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3
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