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.

We have been studying physiological functions of living organisms, and we have been able to integrate them into the understanding of physiological functions of living organisms. The basic structure of the system is designed to support the construction of the system. The specific description of the language is defined in the following way: ver1.0 and extension. InsilicoML describes the functional unit of the organism, the relationship between the biological function and structure, and the reflection of the biological function and structure. Integrated Development Environment Plus InsilicoIDE This year's InsilicoIDE 1.1 is open to the public. At the same time, we will open up the insilicoSim. This is the first time I've ever seen a woman. The ordinary differential equation is described in the insilicoSim, and the state of the differential equation is described in the ordinary differential equation. The partial differential equation describes the insilicoML model and the finite element analysis of the FreeFEM++ model. The finite element analysis of the substrate technology is established. The insilicoML model is described in detail in the FreeFEM++ model and the finite element analysis of the FreeFEM ++ model.

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

生体機能モデリング統合開発環境insilicoIDE の開発

开发生物功能建模集成开发环境insilicoIDE

• 发表时间: 2008
• 作者: S. Miura;et al.;野村泰伸;鈴木康之;鈴木康之ら
• 通讯作者: 鈴木康之ら

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)

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

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