Proposta de implementação em GPU do modelo de partículas auto propelentes para segregação celular

• Autor(a) principal: Beatrici, Carine Priscila
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/175126
• topic: Bioinformática; Cell sorting; Vicsek model; Computational complexity

O movimento celular é a base de diversos processos biológicos, por exemplo: segregação celular, cicatrização de tecidos, metástase do câncer, morfogênese, entre outros. Em alguns destes, como no caso da segregação celular, os mecanismos responsáveis pela dinâmica podem ser físicos ou químicos, tornando seu estudo intrinsecamente multidisciplinar. Para estudar as células, pode-se fazer experimentos in vivo ou in vitro, entretanto, nem sempre é possível isolar os fatores em análise, dificultando a interpretação dos resultados. Alternativamente, existem as simulações computacionais para células. Podemos dividir os modelos de simulação computacional de células em dois grandes grupos: i) os modelos em rede: onde as células são representadas por um conjunto de sítios que se movem apenas em posições válidas da rede; ii) modelos fora da rede: as células são representadas por pontos que podem se mover por todo o espaço contínuo. Neste trabalho, vamos analisar um modelos clássico de simulação do movimento celular para o caso da segregação: o modelo de Vicsek. Propomos duas formas de implementação serial do modelo, baseadas no problema da Dinâmica Molecular (DM). Adicionalmente, tratamos da possibilidade de paralelização dos algoritmos referentes a cada uma das duas formas seriais, em específico, para execução em GPUs, para descobrir qual versão, paralela ou serial, possui os menores tempos de processamento.