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

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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.