Virtuell Celle

vcell-modeller har en hierarkisk trestruktur. Stammenivået er «Fysiologi» som består av rom, arter og kjemiske reaksjoner, og reaksjonshastigheter som er konsentrasjonsfunksjoner. Gitt innledende konsentrasjoner av arter, Kan VCell beregne hvordan disse konsentrasjonene endres over tid. Hvordan disse numeriske simuleringene utføres, bestemmes gjennom en rekke «Applikasjoner», som spesifiserer om simuleringer vil være deterministiske eller stokastiske, og romlige eller romlige; flere «Applikasjoner» kan også angi innledende konsentrasjoner, diffusjonskoeffisienter, strømningshastigheter og en rekke modelleringsforutsetninger. Dermed Kan «Applikasjoner» ses som beregningseksperimenter for å teste ideer om det fysiologiske systemet. Hver «Søknad» tilsvarer en matematisk beskrivelse, som automatisk oversettes Til Vcell Math Description Language. Flere «Simuleringer», inkludert parameterskanninger og endringer i løserspesifikasjoner, kan kjøres innenfor hvert»Program».

Modeller kan variere fra det enkle til det svært komplekse, og kan representere en blanding av eksperimentelle data og rent teoretiske forutsetninger.

Den Virtuelle Cellen kan brukes som et distribuert program over Internett eller som et frittstående program. Det grafiske brukergrensesnittet tillater bygging av komplekse modeller i biologisk relevante termer: rom dimensjoner og form, molekylære egenskaper og interaksjonsparametere. VCell konverterer den biologiske beskrivelsen til et ekvivalent matematisk system av differensialligninger. Brukere kan bytte frem og tilbake mellom skjematisk biologisk visning og matematisk visning i det vanlige grafiske grensesnittet. Faktisk, hvis brukerne ønsker det, kan de manipulere den matematiske beskrivelsen direkte, omgå skjematisk visning. VCell tillater brukere et utvalg av numeriske løsere å oversette matematisk beskrivelse i programvarekode som utføres for å utføre simuleringene. Resultatene kan vises på nettet, eller de kan lastes ned til brukerens datamaskin i en rekke eksportformater. Virtual Cell-lisensen gir fri tilgang til alle medlemmer av det vitenskapelige samfunn.

Brukere kan lagre sine modeller I Vcell-Databasen, som vedlikeholdes på servere I U. Connecticut. Vcell-Databasen bruker et tilgangskontrollsystem med tillatelser for å tillate brukere å opprettholde sine modeller private, dele dem med utvalgte samarbeidspartnere eller gjøre dem offentlige. Vcells nettsted har en søkbar liste over modeller som er offentlige og knyttet til forskningspublikasjoner.

VCell-Modeller kan formuleres som reaksjonsnettverk eller basert på reaksjonsregler. En modell kan simuleres ved hjelp av mange fysiske forutsetninger: deterministisk, stokastisk eller hybrid deterministisk / stokastisk; ikke-romlig compartment, simulerer bare reaksjonskinetikk, eller med eksplisitte romlige geometrier regnskap også for diffusjon og flyt. En ny eksperimentell funksjon gir mulighet for reaksjonsdiffusjonsmodeller i skiftende geometrier (topp).