フィジオーム・データベース構築を目指す数理モデルプラットフォームの開発

开发旨在构建生理组数据库的数学模型平台

• 批准号: 20650012
• 负责人: 淺井 義之
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20650012/
• 关键词: フィジオーム; モデル開発プラットフォーム; insilicoML; insilicoIDE; モデル記述言語

我々は生体生理機能に関する実験的研究から得られたデータ(時系列・形態学的データ)とモデルを統合し,総体として生理機能の理解を目指すphysiome研究を推進するための基盤システムを開発している.この基盤システムによりフィジオームを指向するモデル作成を支援し,データベース構築を推進する.具体的にはまずinsilicoMLというモデル記述言語を定義し,現在これをver1.0へと拡張を行った.insilicoMLでは生体の機能単位を表すモジュール,およびモジュール間の関連を示すエッジという概念を用いて,生体機能・構造を階層的に捉えそれを反映するモデルを記述する.統合開発環境加insilicoIDEはモデルのグラフィカルなエディターあるいはシミュレータとして機能する.今年度はモデルエディタとしてinsilicoIDE 1.1を公開するに至った.また,シミュレータとしてinsilicoSimを同時に公開した.これらを用いることにより,モデルの構築,シミュレーションを連携よく実行することが可能である.とくにinsilicoSimでは常微分方程式で記述されるモデルのほか,モデルの時々刻々の状態に応じて常微分方程式では記述できないルール(状態のリセットといった不連続なジャンプを伴う状態変化などを記述できる)にも対応しているため,広範なモデルのシミュレーションを行うことができる.また,偏微分方程式を使って記述されたinsilicoMLモデルをフリーソフトとして公開されているFreeFEM++フォーマットへ変換することで有限要素解析を行う基盤技術を確立した.insilicoMLがサポートするモデルの種類が拡大することで,モデルの再利用性が向上し,かつモデル共有の機会が広がることを期待する.

我们正在开发一个基础系统，以整合从生物生理功能实验研究中获得的数据（时间序列和形态数据），并促进对生理功能的整体理解。该基础系统支持建立针对物理测定法的模型，并促进数据库构建。具体来说，我们首先定义了一种称为IniLicoml的模型描述语言，现在我们将其扩展到Ver1.0。 iNilicoml，我们使用代表活生物体功能单位的模块的概念和显示模块之间关系的边缘以及反映生物学功能和结构的模型。集成的开发环境Inilicoide充当模型的图形编辑器或模拟器。今年，我们将使用Iniricoide的概念作为模型编辑器。 1.1释放。此外，Inilicosim还作为模拟器出版。通过使用这些，可以很好地执行模型构建和模拟。尤其是，Insilicosim支持在普通微分方程中编写的模型，并且根据模型的每次时间状态，不能用普通微分方程编写的规则（这允许描述不连续跳跃（例如重置状态）发生的状态变化），从而允许模拟广泛的模型。此外，通过将使用偏微分方程编写的Iniricoml模型转换为FreeFem ++格式，该模型通过将其作为免费软件发布来建立有限元分析的基本技术。我们希望，通过扩大Insilicoml支持的模型类型，将改善模型的可重复使用性，并将扩大模型共享的机会。

项目成果

Optimization techiniques for parallei biophysical simulations generated by insilicoIDE

insilicoIDE生成的并行生物物理模拟的优化技术

• 期刊: IPSJ Journal (in press)
• 作者: Christian Hoareau;Ichiro Satoh;Ichiro Satoh;Yoshiyuki Asai;Eric Heien
• 通讯作者: Eric Heien

Optimization Techniques for Parallel Biophysical Simulations Generated by insilicoIDE

insilicoIDE 生成的并行生物物理模拟的优化技术

• 发表时间: 2009
• 期刊: 情報処理学会論文誌:コンピューティングシステム 2
• 作者: Eric Heien;Yoshiyuki Asai;Taishin Nomura;Kenichi Hagihara
• 通讯作者: Kenichi Hagihara

A platform for in silico modeling of physiological systems II. CellML compatibility and other extended capabilities.

生理系统的计算机模拟平台 II。

• 发表时间: 2008
• 期刊: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. Vol2008
• 作者: Suzuki Y;Kurachi Y;Nomura T. (6名省略;8番目)
• 通讯作者: 8番目)

An extension to the insilico ML and insilicoIDE to support surgical simulation and pre-operative planning

insilico ML 和 insilicoIDE 的扩展，支持手术模拟和术前规划

• 发表时间: 2009
• 作者: Christian Hoareau;Ichiro Satoh;Ichiro Satoh;Yoshiyuki Asai;Eric Heien;Ichiro Satoh;Yoshiyuki Asai;Ichiro Satoh;Yasuyuki Suzuki;Ichiro Satoh;Yoshiyuki Kido;Ichiro Satoh;Yoshiyuki Kagiyama
• 通讯作者: Yoshiyuki Kagiyama

生体機能マルチスケールモデリングのためのオープンプラットフォームinsilicoML & insilicoIDE

用于生物功能多尺度建模的开放平台 insilicoML 和 insilicoIDE

• 发表时间: 2009
• 作者: Christian Hoareau;Ichiro Satoh;Ichiro Satoh;Yoshiyuki Asai;Eric Heien;Ichiro Satoh;Yoshiyuki Asai;Ichiro Satoh;Yasuyuki Suzuki;Ichiro Satoh;Yoshiyuki Kido;Ichiro Satoh;Yoshiyuki Kagiyama;Ichiro Satoh;浅井義之
• 通讯作者: 浅井義之