森基金成果報告書

解法混在非同期型細胞シミュレーションシステムの開発

博士課程2年　高橋恒一

概要

本研究では全細胞規模での精密なシミュレーションを可能にするための理論 的、技術的基盤を整備、開発している。具体的には、まず細胞オブジェクト モデリング理論、シミュレーションアルゴリズムおよび解析手法の開発を行 う。次にこれらの理論基盤の開発と並行して細胞シミュレーションのための ソフトウエアプラットフォームであるE-CELL Simulation Environmentを継続 的に開発、改良する。さらに大規模なモデリング/シミュレーションのための プロジェクト管理手法やツール群を開発を行う。本年度は特にE-CELL Simulation Environmentの次世代版であるE-CELL 3の開発に力を入れた。

成果

  • 別々のスケジューリングポリシーで自律的に計算を行う多数の計算モジュー ル間のスケジューリングアルゴリズムを動的優先順位付きキューを基本として 完成、実装

  • モデリング/シミュレーションのためのクラスライブラリ(libecs)、 libecsにAPIを提供するfacadeであるlibemc、libemcのpython言語bindingであ るpyecsの三層構造のアプリケーションフレームワークの実装を完了

  • python言語によるフロントエンド記述のためのアプリケーション フレームワークおよびセッションフレームワークを設計、実装。共同研究者達により GUIセッションモニター、数理解析モジュールなどの実装が開始。

  • 複数の生物学データベースから半自動的にモデルを生成し、モデラーに よるモデリングを支援し、シミュレーション、数理解析までを統一的に支援す るモデリング環境を設計

    発表実績等

  • [2001年5月] 日本人工知能学会(島根)で発表

  • [2001年5月中] E-CELL 3開発者向けアルファ版リリース

  • [2001年6月初旬] カリフォルニア工科大で開発中の細胞モデル言語SBML の次 期版の仕様策定会議参加のため渡米

  • [2001年7月] Objects in Bio/Chem-informatics 01 (デンバー)で発表

  • [2001年8,9月] 先端生命科学研究所(鶴岡)に滞在、集中開発期間

  • [2001年9月28日] E-CELL 3.0 alpha 1リリース (開発者向け)

  • [2001年12月] Genome Informatics Workshop(東京)、日本分子生物学会で一般発表

  • [2001年12月] IEEE Intelligent Systems誌に論文投稿

  • [2002年2月1日] E-CELL 3.0 alpha 2リリース (開発者向け)

  • [2002年4月2日] E-CELL 3.0 beta 1リリース予定



    下図：E-CELL 3上に構築されたOsogo GUI セッションモニタのスクリーンショット

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    Resources

  • e-cell.org

  • E-CELL 3開発プロジェクトサマリ (bioinformatics.org)

  • E-CELL Simulation Environment HQ