Bachelorarbeit: Eine parallele Implementierung der T-CUP Software mithilfe der SkelCL-Bibliothek

Thema

Nach Schätzungen der WHO (World Health Organization) kam es im Jahre 2011 zu 2,7 Millionen Neuinfektionen mit HIV und 1,8 Millionen Menschen sind an den Folgen der HIV-Erkrankung gestorben. HIV ist damit, nach den Atemwegsinfektionen, die Infektionskrankheit mit den meisten Todesfällen. Mittlerweile sind mehr als 37 Millionen Menschen an AIDS gestorben.

Antivirale Behandlung kann die Virusreplikation in HIV-infizierten Patienten unterdrücken und somit das Fortschreiten der Infektion verhindern. Leider treten aufgrund der hohen Mutationsrate von HIV immer wieder Resistenzen auf, die die antivirale Behandlung unwirksam machen. Die hohe Mutationsrate führt zu einer schnellen Anpassung der Viren an die Medikamente und somit zu einer Entwicklung von resistenten Virusvarianten. Dies führt dann unweigerlich zu einem Versagen der antiviralen Behandlung.

Automatische Klassifikation und Vorhersage von Medikamentenresistenzen sind daher von großer Bedeutung sowohl für die HIV-Forschung als auch im klinischen Alltag. Eine neue Generation von Sequenziertechniken (next generation sequencing, NGS) macht es möglich mehrere Millionen Virus-Sequenzen aus einem Patienten zu isolieren. Mit diesen Sequenzen kann dann eine umfassende Analyse bereits vorhandener Medikamentenresistenzen erfolgen und eine optimale Auswahl an Behandlungen generiert werden. Durch die große Anzahl der Sequenzen ist aber eine iterative Vorhersage, aufgrund der dafür benötigten Zeit, nicht möglich.

In dieser Bachelorarbeit soll die in dieser Masterarbeit entwickelte Software zur HIV-Resistenzvorhersage mithilfe der in Münster entwickelten Skelettbibliothek SkelCL [en] implementiert werden. SkelCL ermöglicht eine Vereinfachte parallele Programmierung. In dieser Bachelorarbeit soll untersucht werden inwieweit sich SkelCL zur Programmierung dieser Anwendung eigenet und wie sehr die parallele Programmierung durch SkelCL erleichtert wird.

Voraussetzungen

Kenntnisse in der Programmierung mit C/C++ sind hilfreich.

Umfang

Bachelorarbeit (6 Wochen Bearbeitungszeit).

Student

Lars Klein

Betreuer

Dipl.-Inf. Michel Steuwer