Алгоритм Фельзенштейна Вычисления Правдоподобия Дерева на Metal

Выполнил: Витько Дмитрий Олегович

Область применения программы связана с вычислительной филогенетикой, статистическим моделированием эволюционных процессов и задачами байесовского вывода. В таких задачах филогенетическое дерево рассматривается как модель эволюционных связей между биологическими последовательностями, а значение правдоподобия показывает, насколько хорошо выбранная модель объясняет наблюдаемое множественное выравнивание.

Вычисление правдоподобия дерева является одной из наиболее часто повторяемых операций в MCMC-алгоритмах. При каждом изменении дерева, длин ветвей или параметров модели требуется повторный расчет likelihood. Поэтому производительность этого этапа существенно влияет на время выполнения всего анализа.

Современные компьютеры Apple используют GPU, доступ к которому на macOS осуществляется через Metal. Разработка Metal backend-а позволяет задействовать вычислительные возможности Apple GPU и сделать проект Aspartik более удобным для пользователей macOS, которым недоступна CUDA-инфраструктура NVIDIA.