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龙图腾网获悉中国科学院软件研究所申请的专利一种面向自主可控异构众核集群的高性能基因比对方法和系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116525008B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310476084.5，技术领域涉及：G16B30/10；该发明授权一种面向自主可控异构众核集群的高性能基因比对方法和系统是由孙乔;李会元;陈峰设计研发完成，并于2023-04-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向自主可控异构众核集群的高性能基因比对方法和系统在说明书摘要公布了：本发明涉及一种面向自主可控异构众核集群的高性能基因比对方法和系统。本发明提出Seeding‑Scoring‑and‑Extension三阶段基因比对流程，通过引入独立的Scoring阶段和使用改进的匹配评分算法，能够在运行时及时、高效地过滤低质量的初始匹配位置，减少后续的比对流程中冗余的计算量和确保其充分的并行性。本发明通过在基因比对中引入分布式计算技术缓解内存消耗与比对性能的矛盾，并提出基于矩阵的NW匹配评分算法和基于张量的SW算法，其核心计算能够利用平台的多种细粒度并行手段予以高效实现。本发明综合利用平台的分布式并行能力、主‑协处理器异步并行能力、处理器内部任务并行能力及细粒度数据并行能力，在充分发挥平台计算性能的同时兼具较高的平台可移植性。

本发明授权一种面向自主可控异构众核集群的高性能基因比对方法和系统在权利要求书中公布了：1.一种面向自主可控异构众核集群的高性能基因比对方法，其特征在于，包括以下步骤： 将Seeding-and-Extension二阶段基因比对流程扩展为Seeding-Scoring-and-Extension三阶段基因比对流程，其中Scoring阶段独立于Extension阶段； 在Scoring阶段对基因片段Read在参考基因组RefSeq的初始匹配位置计算其匹配得分，并根据匹配得分及时地过滤掉低质量的初始匹配位置，极小化后续Extension阶段的比对流程中冗余的计算量并保障Extension阶段的充分的并行性； 在Scoring阶段和Extension阶段，通过动态聚类相同计算形式和计算规模的匹配任务，形成矩阵化和张量化的计算结构，并结合NW算法和SW算法的流程，分别设计基于副对角线矩阵的NW批处理评分算法和基于3D张量的SW批量匹配算法，使得两种算法能够应用细粒度并行技术予以充分加速； 假设对于有c个初始匹配位置的Read，其非Seed区域子串A的长度为lenA，令m＝lenA+1；在每个匹配位置取参考基因序列的子串，形成子串集合Bk,k∈{0,1,...,c-1}，其中每个子串的长度为lenB，令n＝lenB+1,m≤n；依据NW算法，A与Bk的比对对应产生c个评分矩阵Hk,k∈{0,1,...,c-1}；对任一评分矩阵Hk，NW沿着其每一副对角线wi,i∈{0,1,...,m+n-2}依次进行比对评分，对wi的计算依赖于wi-1与wi-2；所述基于副对角线矩阵的NW批处理评分算法构建副对角线矩阵集合ADj,j∈{0,1,2}，其中ADj分别用于储存Hk的副对角线wi、wi-1和wi-2；ADj以列优先存储方式存储于内存中，其每一行维度为minm,n，为Hk最长副对角线的长度，每一列维度为c，存放A与Bk局部比对结果。

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