کتاب صوتی آموزش جامع محاسبات با عملکرد بالا (HPC) در تحلیل‌های ژنومی و پردازش داده‌های زیستی حجیم

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره آموزش جامع محاسبات با عملکرد بالا (HPC) در تحلیل‌های ژنومی و پردازش داده‌های زیستی حجیم

موضوع کلی: بیوانفورماتیک و محاسبات با عملکرد بالا (HPC)

موضوع میانی: محاسبات با عملکرد بالا برای تحلیل‌های ژنومی و بیولوژیکی

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی و ضرورت استفاده از محاسبات با عملکرد بالا (HPC) در علوم ژنومیک و بیوانفورماتیک
• 2. آشنایی با ساختار کلاسترهای کامپیوتری، گره‌ها (Nodes) و سیستم‌عامل‌های توزیع‌شده
• 3. مدیریت صف و زمان‌بندی کارها (Job Schedulers) مانند Slurm در محیط‌های HPC
• 4. معماری داده‌های ژنومی حجیم و چالش‌های ذخیره‌سازی و انتقال فایل‌های FASTQ, BAM و VCF
• 5. بهینه‌سازی مصرف حافظه و پردازنده در ابزارهای استاندارد بیوانفورماتیک
• 6. پردازش موازی و توزیع‌شده خطوط لوله (Pipelines) ژنومی با استفاده از ابزار Nextflow و Snakemake
• 7. استفاده از کانتینرها (Docker و Singularity) برای تضمین تکرارپذیری تحلیل‌های ژنومی در کلاستر
• 8. تراز کردن (Alignment) سریع خوانش‌های نسل جدید توالی‌یابی (NGS) با ابزارهای موازی
• 9. فیلتر کردن، مرتب‌سازی و ایندکس‌گذاری موازی فایل‌های سام و بام با SAMtools
• 10. فراخوانی واریانت‌ها (Variant Calling) با استفاده از ابزارهای مقیاس‌پذیر مانند GATK در بستر HPC
• 11. آنالیزهای ترانسکریپتومیکس (RNA-Seq) در مقیاس وسیع و پردازش موازی داده‌ها
• 12. تحلیل متاژنومیکس (Metagenomics) و پردازش داده‌های میکروبیوم با ابزارهای سنگین محاسباتی
• 13. تحلیل داده‌های تک‌سلولی (Single-Cell RNA-Seq) و مدیریت بارگذاری حافظه در کلاستر
• 14. استفاده از شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزاری (GPU) در سرعت‌بخشی به الگوریتم‌های تراز و یادگیری ماشین ژنومی
• 15. مدیریت فضای ذخیره‌سازی ابری و محلی (High-Performance File Systems) مانند Lustre
• 16. بررسی گلوگاه‌های عملکردی (Bottlenecks) در شبکه،I/O و پردازنده طی اجرای کارهای ژنومی
• 17. پایش مصرف منابع، بهینه‌سازی اسکریپت‌ها و عیب‌یابی خطاهای رایج در کلاستر
• 18. اتوماسیون اجرای خطوط لوله طولانی ژنومی در بسترهای ابری و کلاسترهای سازمانی
• 19. امنیت داده‌های ژنومی، مدیریت دسترسی‌ها و پروتکل‌های حفاظت از حریم خصوصی در HPC
• 20. پروژه جامع: راه‌اندازی، بهینه‌سازی و اجرای یک پایپ‌لاین کامل تحلیل ژنومی سنگین در بستر HPC