Traitement parallèle des comparaisons intensives de séquences génomiques

The sequence comparison process is one of the main bioinformatics task. The new sequencing technologies lead to a fast increasing of genomic data and strengthen the need of fast and efficient tools to perform this task. In this thesis, a new algorithm for intensive sequence comparison is proposed. It has been specifically designed to exploit all forms of parallelism of today microprocessors (SIMD instructions, multi-core architecture). This algorithm is also well suited for hardware accelerators such as FPGA or GPU boards. The algorithm has been implemented into the PLAST software (Parallel Local Alignment Search Tool). Different versions are available according to the data to process (protein and/or DNA). A MPI version has also been developed. According to the nature of the data and the type of technologies, speedup from 3 to 20 has been measured compared with the reference software, BLAST, with the same level of quality.La comparaison de séquences est une des tâches fondamentales de la bioinformatique. Les nouvelles technologies de séquençage conduisent à une production accélérée des données génomiques et renforcent les besoins en outils rapides et efficaces pour effectuer cette tâche. Dans cette thèse, nous proposons un nouvel algorithme de comparaison intensive de séquences, explicitement conçu pour exploiter toutes les formes de parallélisme présentes dans les microprocesseurs de dernière génération (instruction SIMD, architecture multi-coeurs). Cet algorithme s'adapte également à un parallélisme massif que l'on peut trouver sur des accélérateurs de type FPGA ou GPU. Cet algorithme a été mis en oeuvre à travers le logiciel PLAST (Parallel Local Alignment Search Tool). Différentes versions sont disponibles suivant les données à traiter (protéine et/ou ADN). Une version MPI a également été mise au point pour un déploiement sur un cluster de PCs. En fonction de la nature des données et des technologies employées des accélérations de 3 à 20 ont été mesurées par rapport à la référence du domaine, le logiciel BLAST, pour un niveau de qualité équivalent