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本课程属于：052-基因组注释特征学习任务 生物信息学与 AI 制药工程 · 共 20 门相关课程，组合学习更完整。
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GPU加速基因组注释特征构建指南

共计 30 章节
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01
基因组注释基础
基因组注释概念 · 基因结构 · 功能注释流程
基因组注释基础基因组注释概念
02
GPU计算入门
GPU架构概述 · CUDA与OpenCL简介 · 在生物信息学中的优势
GPU计算入门
03
环境搭建
CUDA Toolkit安装 · cuDNN配置 · Python深度学习框架（PyTor…
环境搭建CUDA
04
基因组数据获取
常见数据库（NCBI · Ensembl · UCSC）
基因组数据获取NCBI
05
序列数据预处理
FASTA/FASTQ格式 · 质量控制 · 序列清洗与标准化
序列数据预处理FASTA/FASTQ
06
经典基因预测工具
Augustus · GeneMark · SNAP的原理与使用
经典基因预测工具Augustus
07
GPU加速序列比对
BWA · Bowtie2的GPU移植 · 性能对比实验
GPU加速序列比对
08
隐马尔可夫模型加速
HMMER的GPU实现 · 并行化策略
隐马尔可夫模型加…HMMER
09
重复序列注释
RepeatMasker介绍 · GPU加速重复区域识别
重复序列注释RepeatMasker
10
深度学习基因预测概览
CNN/RNN/Transforme…
深度学习基因预测…CNN/RNN/Tran…
11
卷积神经网络构建基因特征
1D卷积 · 池化层设计 · 输入序列编码方法
卷积神经网络构建…1D卷积
12
循环神经网络处理长依赖
LSTM/GRU在基因边界识别中的实…
循环神经网络处理…LSTM/GRU
13
Transformer模型与注意力机制
自注意力在基因组序列中的作用
Transformer模型
14
混合模型设计
CNN+RNN · CNN+Transformer结构在…
混合模型设计CNN+RNN
15
特征工程
K-mer频率 · GC含量 · 编码区偏倚特征
特征工程K-mer
16
GPU加速特征提取
并行计算K-mer谱 · 批量处理大规模基因组
GPU加速特征提取
17
训练数据准备
已有注释的参考基因组 · 模拟数据集 · 数据增强策略
训练数据准备已有注释的参考基…
18
损失函数与评估指标
交叉熵 · F1-score · 基因水平准确率
损失函数评估指标
19
模型训练优化
梯度累积 · 混合精度训练 · 多GPU数据并行
模型训练优化梯度累积
20
推断与后处理
GPU加速滑动窗口预测 · 边界平滑 · 基因模型合并
推断后处理
21
非编码RNA注释
miRNA · lncRNA预测的GPU加速方法
RNA非编码
22
可变剪接事件识别
RNA-seq数据融合 · GPU并行比对剪接位点
可变剪接事件识别RNA-seq
23
从头基因预测实战
完整流程——从原始基因组到注释文件
从头基因预测实战完整流程
24
比较基因组学特征
系统发育足迹 · 保守非编码元件的GPU高效计算
比较基因组学特征系统发育足迹
25
性能剖析与调优
nvprof/Nsight工具使用 · CUDA kernel优化 · 内存带宽利用
性能剖析调优
26
跨平台加速
NVIDIA vs AMD GPU · ONNX Runtime部署 · TensorRT加速
跨平台加速NVIDIA
27
分布式计算
多节点GPU集群上的大规模基因组注释…
分布式计算GPU
28
结果可视化
IGV · UCSC Genome Browse… · GPU加速渲染注释轨道
结果可视化IGV
29
案例研究
人类基因组注释特征构建——从头基因预…
案例研究人类基因组注释特…
30
未来展望
GPU加速与量子计算结合 · 第三代测序数据注释挑战
未来展望GPU