فلش‌کارت‌های آموزشی کار با کتابخانه‌های بیوانفورماتیک برای HPC

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره کار با کتابخانه‌های بیوانفورماتیک برای HPC

موضوع کلی: برنامه نویسی

موضوع میانی: محاسبات سطح بالا (High-Performance Computing)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی برنامه نویسی در علوم زیستی
• 2. مقدمه ای بر محاسبات علمی
• 3. مقدمه ای بر محاسبات سطح بالا (HPC)
• 4. اهمیت HPC در بیوانفورماتیک
• 5. معماری کامپیوتر برای HPC
• 6. حافظه و پهنای باند
• 7. پردازنده ها و هسته ها
• 8. شبکه ها در HPC
• 9. ذخیره سازی در HPC
• 10. سیستم عامل های لینوکس برای HPC
• 11. دستورات پایه لینوکس
• 12. مدیریت فایل ها و دایرکتوری ها
• 13. مدیریت پروسه ها
• 14. کار با ترمینال و شل اسکریپتینگ
• 15. مبانی زبان برنامه نویسی پایتون
• 16. انواع داده ها و ساختارها در پایتون
• 17. دستورات کنترلی در پایتون
• 18. توابع در پایتون
• 19. ماژول ها و پکیج ها در پایتون
• 20. مدیریت خطا در پایتون
• 21. مبانی زبان برنامه نویسی C/C++
• 22. انواع داده ها و متغیرها در C/C++
• 23. کنترل جریان برنامه در C/C++
• 24. توابع در C/C++
• 25. اشاره گرها و مدیریت حافظه در C/C++
• 26. ساختارها و کلاس ها در C/C++
• 27. مبانی زبان برنامه نویسی R
• 28. ساختارهای داده در R
• 29. عملیات پایه در R
• 30. توابع در R
• 31. نوشتن و اجرای اسکریپت در R
• 32. مقدمه ای بر کتابخانه های بیوانفورماتیک
• 33. نیازهای بیوانفورماتیک برای HPC
• 34. انواع وظایف بیوانفورماتیک که از HPC بهره می برند
• 35. مبانی پایپ لاین های بیوانفورماتیک
• 36. ابزارهای خط فرمان رایج در بیوانفورماتیک
• 37. فرمت های داده ای در بیوانفورماتیک (FASTA, FASTQ, BAM, VCF)
• 38. تکنیک های جستجوی توالی (BLAST, DIAMOND)
• 39. مقدمه ای بر پردازش توالی یابی نسل جدید (NGS)
• 40. جمع آوری داده های NGS
• 41. کنترل کیفیت داده های NGS
• 42. تراز کردن توالی ها (Alignment)
• 43. ابزارهای تراز کننده (BWA, Bowtie2, STAR)
• 44. فایل های BAM و SAM
• 45. مرتب سازی و نمایه سازی فایل های BAM
• 46. تکنیک های شمارش خوانش ها (Read Counting)
• 47. تکنیک های کشف و تعیین تنوع ژنتیکی (Variant Calling)
• 48. ابزارهای کشف تنوع (GATK, FreeBayes)
• 49. فایل های VCF
• 50. تفسیر داده های تنوع ژنتیکی
• 51. مدیریت و ذخیره سازی داده های بزرگ بیوانفورماتیک
• 52. اصول طراحی پایپ لاین های HPC
• 53. استفاده از مدیران شغل (Job Schedulers)
• 54. مدیریت حافظه و پردازنده در سیستم های HPC
• 55. نوشتن اسکریپت های ارسال شغل (Job Submission Scripts)
• 56. مقدمه ای بر پردازش موازی (Parallel Computing)
• 57. مدل برنامه نویسی MPI (Message Passing Interface)
• 58. مقدمه ای بر OpenMP
• 59. استفاده از OpenMP در C/C++
• 60. استفاده از OpenMP در Fortran
• 61. اصول برنامه نویسی موازی در پایتون (Multiprocessing, Threading)
• 62. کتابخانه های موازی سازی در پایتون (Dask, Ray)
• 63. مقدمه ای بر پردازش توزیع شده (Distributed Computing)
• 64. پلتفرم های پردازش توزیع شده (Spark, Hadoop)
• 65. کاربرد Spark در بیوانفورماتیک
• 66. مقدمه ای بر کانتینرسازی (Containerization)
• 67. مبانی Docker
• 68. ساخت ایمیج های Docker برای ابزارهای بیوانفورماتیک
• 69. استفاده از Docker در محیط HPC
• 70. مقدمه ای بر ارکستراسیون کانتینر (Container Orchestration)
• 71. مبانی Kubernetes
• 72. مدیریت ابزارها و وابستگی ها با کانتینرها
• 73. بهینه سازی کد برای HPC
• 74. پروفایلینگ (Profiling) کد
• 75. شناسایی گلوگاه ها (Bottlenecks)
• 76. تکنیک های موازی سازی داده محور (Data Parallelism)
• 77. تکنیک های موازی سازی وظیفه محور (Task Parallelism)
• 78. مدیریت بهینه حافظه
• 79. استفاده از ساختارهای داده کارآمد
• 80. تکنیک های کاهش I/O
• 81. اصول برنامه نویسی موازی در C++
• 82. کتابخانه های موازی سازی در C++ (TBB, C++ Parallel STL)
• 83. اصول برنامه نویسی موازی در پایتون
• 84. کتابخانه های موازی سازی در پایتون (Cython, Numba)
• 85. استفاده از GPU ها در HPC
• 86. مبانی CUDA
• 87. برنامه نویسی CUDA
• 88. کتابخانه های بیوانفورماتیک مبتنی بر GPU
• 89. انتقال داده بین CPU و GPU
• 90. مقدمه ای بر خوشه های محاسباتی (Compute Clusters)
• 91. نحوه دسترسی به منابع HPC
• 92. مدیریت صف ها و اولویت بندی
• 93. برنامه نویسی برای خوشه‌های محاسباتی
• 94. مقدمه ای بر ابزارهای اتوماسیون پایپ لاین (Workflow Automation)
• 95. SNAKEMAKER
• 96. CWL (Common Workflow Language)
• 97. مقدمه ای بر کتابخانه های تخصصی بیوانفورماتیک
• 98. Biopython
• 99. Bioconductor
• 100. استفاده از Biopython برای پردازش توالی