پلتفرم محاسباتی جدید برای مطالعه فرآیندهای بیولوژیکی

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، مدلسازی عامل بنیان(ABS) ابزار محاسباتی توانمندی است که به دانشمندان در درک سازوکارهای پیچیده بیولوژیکی کمک می‌کند. این شبیه‌سازی‌ها روشی ارزان و کارآمد برای آزمایش سریع فرضیه‌های مربوط به فیزیولوژی بافت‌های سلولی، اندام‌ها یا کل ارگانیسم‌ها محسوب می‌شوند. با این حال بسیاری از ABS‌های موجود از قدرت محاسباتی خود به طور کامل استفاده نمی‌کنند و اکثر پلتفرم‌های ABS در بازار با در نظر گرفتن موارد خاصی طراحی شده‌اند.

در مقاله‌ای که در «بیواینفروماتیکس» (Bioinformatics) منتشر شده کنسرسیومی که شامل دانشگاه سوری، آزمایشگاه سرن، دانشگاه نیوکاسل و... است از این پلتفرم شبیه‌سازی چندرشته‌ای منبع باز به نام «بیوداینامو» (BioDynaMo) رونمایی کرده است که می‌تواند فرآیندهای بیولوژیکی را شبیه‌سازی کند.

نویسندگان در این مقاله توضیح می‌دهند که چگونه برنامه «بیوداینامو» می‌تواند موارد پزشکی پیچیده‌ای را در علوم اعصاب، سرطان‌شناسی و اپیدمیولوژی به دلیل توانایی آن در استفاده از CPU‌های چند هسته‌ای و محاسبه بارگذاری در شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزاری شبیه‌سازی کند.

رومن بائر(Roman Bauer) از دانشگاه سوری مبدع پروژه «بیوداینامو» و نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید «من معتقدم که اگر بخواهیم مسائل بهداشتی و پزشکی بسیار پیچیده‌ای مانند آلزایمر را حل کنیم ابزارهای شبیه‌سازی کامپیوتری مانند «بیوداینامو» برای پیشرفت دانشمندان بسیار مهم خواهد بود.»

نتایج این تیم نشان می‌دهد که «بیوداینامو» تا ۹۴۵ برابر سریع‌تر از نرم‌افزارهای فعلی عمل می‌کند. پیشرفت‌های انجام شده، شبیه‌سازی هر مورد کاربرد (Use case) را با یک میلیارد سلول در یک سرور امکان پذیر می‌سازد و نشان می‌دهد که «بیوداینامو» برای تحقیقات زیست‌شناسی پتانسیل خوبی دارد.

بائر می‌گوید: «در این مقاله نشان دادیم که بیوداینامو (BioDynaMo) ویژگی‌ها و عملکرد عالی دارد. این مسئله به دانشمندان در فرضیه‌های دیگر کمک می‌کند تا تفاوت‌های ظریف یا کمتر بررسی‌شده را مورد مطالعه قرار دهند و مهمتر از همه اینکه به تحقیقات زیست-پزشکی کمک می‌کند تا به یک زمینه واقعاً بین-رشته‌ای تبدیل شود.»

انتهای پیام/۴۱۶۰/پ