大型基因组亲缘矩阵求逆算法的优化研究

作者：周洁; 曾维俊; 杨天瑞; 程郁斐; 龙贤达; 经佩齐; 曾仰双; 徐旭; 唐国庆^*

来源：畜牧兽医学报, 2020, 51(08): 1804-1810.

• 基因组选择
• 矩阵求逆
• 分块迭代求逆

基因组选择常用的评估方法GBLUP和ssGBLUP都涉及到基因组亲缘矩阵的求逆,而大规模矩阵求逆运算非常耗时。本研究以提高大型基因组亲缘矩阵求逆运算的效率为目的。本研究通过真实数据和模拟数据构建基因组亲缘矩阵,引入Intel MKL矩阵函数,以减少迭代次数(方法1)和重复分块(方法2)两种方式改良分块迭代求逆算法,编程实现算法并在台式电脑和服务器上测试计算时间。结果表明,利用方法1计算4 000×4 000的基因组亲缘矩阵逆矩阵时,与MKL库函数的加速比为0.898。而16 000×16 000矩阵的计算速度为MKL库函数的1.006倍。利用方法2计算4 000×4 000矩阵的运算速度是MKL库函数的1.084倍;而在更大型的128 000×128 000基因组亲缘矩阵求逆运算时,该方法与MKL直接求逆函数的加速比为1.805倍。相比于MKL直接求逆函数,改进后的两种方法在效率上有一定程度的提升。

• 单位
  四川农业大学