'

Комплексный подход для формального описания, графического представления и моделирования широкого круга биологических и других сложных систем

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Комплексный подход для формального описания, графического представления и моделирования широкого круга биологических и других сложных систем Biosoft.Ru DevelopmentOnTheEdge.com Лабоработория Биоинформатики КТИ ВТ СО РАН http://www.biouml.org


Слайд 1

Организм Органы Ткани Клетки Метаболические пути Генные сети Химически вещества (~1000) Белки и их комплексы (~ 100 000) Гены (~40 000) Базы данных (более 500 баз данных, общий объем сотни гигабайт)


Слайд 2

Сейчас у нас есть беспрецендентная возможность собирать и накапливать данные о природе, тем не менее в современной биологии развивается кризис, который состоит в том что полностью неструктрированные данные не улучшают нашего понимания. Нам нужна система (framework) в которую мы могли бы поместить все эти знания и данные – это то и становится проблемой в биологии. Мы достигли уровня когда мы больше не можем разговаривать друг с другом – мы стали слишком специализированы. Нам нужна система, используя которую люди могли бы сказать: “Да, я понял.”. Создание такой системы является действительно большим вызовом. Sydney Brenner, 2003 Сидней Бреннер, лауреат Нобелевской премии 2002 года в области медицины


Слайд 3

BioUML - Biological Unified Modeling Language


Слайд 4


Слайд 5

A B eq1 eq2 R1 C eq3 eq4 R2 Соответствующая ему математическая модель Пример двух последовательных химических реакций 100 0 0


Слайд 6

A B eq1 eq2 R1 C eq3 eq4 R2 100 0 0 Описание структуры системы в виде графа Математическая модель системы Описание компонентов системы в базе данных ID A CC .. ... // ID R1 A->B ... // ID B CC .. ... // ID R2 B->C ... // ID C CC .. ... // A B eq1 eq2 R1 C eq3 eq4 R2 100 0 0 BioUML мета-модель позволяет описать сложную систему на 3 уровнях


Слайд 7

Основные классы BioUML мета-модели для описания структуры графа


Слайд 8

Основные классы BioUML мета-модели для моделирвания динамики сложных систем


Слайд 9

Типа диаграммы и связанные понятия: diagram view builder semantic controller -diagram filter


Слайд 10


Слайд 11

<!-- BioUML diagrams markup language (DML) v. 0.9.2 --> <!ELEMENT dml (diagramInfo?, diagram, executableModel?)> <!ATTLIST dml version CDATA "0.9.2" appVersion CDATA "0.7.0" > <!ELEMENT diagramInfo> <!ATTLIST diagramInfo value CDATA > <!ELEMENT diagram (compartmentInfo, nodes, edges)> <!– "diagramType" attribute contains name of Java class -> <!ATTLIST diagram diagramType CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT nodes (compartment|equivalentNodeGroup|node)*> <!ELEMENT edges (edge)*>


Слайд 12

<!ELEMENT compartment (compartmentInfo, nodes, edges)> <!ATTLIST compartment> <!ELEMENT compartmentInfo (image?)> <!– "kernel" attribute contains complete path for data element used as kernel; currently path is relative module/Data "shape" attribute possible values are: 0-rectangle; 1-round_rectangle; 2-oval --> <!ATTLIST compartmentInfo kernel CDATA #REQUIRED x CDATA #REQUIRED y CDATA #REQUIRED width CDATA #REQUIRED height CDATA #REQUIRED title CDATA comment CDATA shape CDATA "0" color CDATA "255, 255, 255" >


Слайд 13

<!ELEMENT node (image?)> <!ATTLIST node kernel CDATA #REQUIRED title CDATA comment CDATA x CDATA y CDATA > <!ELEMENT edge> <!ATTLIST edge kernel CDATA #REQUIRED in CDATA #REQUIRED out CDATA #REQUIRED title CDATA comment CDATA inPort CDATA outPort CDATA >


Слайд 14

<!--===================================================== --> <!-- Executable model --> <!--===================================================== --> <!ELEMENT executableModel (constant*, variable*, equation*)> <!ATTLIST executableModel class CDATA #REQUIRED initialTime CDATA #REQUIRED completionTime CDATA #REQUIRED comment CDATA > <!ELEMENT constant> <!ATTLIST constant name CDATA #REQUIRED value CDATA #REQUIRED units CDATA comment CDATA >


Слайд 15

<!ELEMENT variable> <!-- "diagramElement" attribute - diagram element name --> <!ATTLIST variable diagramElement CDATA #REQUIRED initialValue CDATA "0.0" boundaryCondition CDATA "false" showInPlot CDATA "true" plotLineSpec CDATA "-" units CDATA comment CDATA > <!ELEMENT equation> <!– "diagramElement" attribute - diagram element name "type" attribute - equation type. Possible values are: algebraic, rate or scalar. --> <!ATTLIST equation diagramElement CDATA #REQUIRED variable CDATA #REQUIRED formula CDATA #REQUIRED type CDATA "rate" units CDATA comment CDATA >


Слайд 16

Концепция модуля Чтобы обеспечить интеграцию различных баз данных в среду BioUML, мы вводим концепцию модуля. Как правило, модуль создается для отдельной базы данных и определяет способ представления информации из этой базы данных в виде объектов языка Java. Модуль также может содержать специфичные для этой базы данных типы диаграмм и способы их графического отображения.


Слайд 17

Концепция модуля


Слайд 18

Система поиска взаимодействующих друг с другом компонентов биологических систем


Слайд 19

Универсальная система поиска информации по базам данных


Слайд 20

Модули BioUML standard – стандартный модуль для описания и моделирования биологических систем (преимущественно на молекулярно-клеточном уровне) SBML – Systems Biology Markup Language, level 1 http:// www.sbml.org GeneNet - база данных по генным сетям ИЦиГ, Новосибирск, http://wwwmgs.bionet.nsc.ru KEGG/Ligand - Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, база данных метаболических путей Kyoto University, Japan, http://www.kegg.com TRANSPATH - база данных по путям передачи сигнала в клетке Biobase GmbH, Germany.


Слайд 21

SBML – Systems Biology Markup Language, level 2 http:// www.sbml.org CellML – Cell Markup Language http://www.cellml.org GO – Gene Ontology http://wwwmgs.bionet.nsc.ru UMLS – Unified Medical Language System http://www.nlm.nih.gov/research/umls/ BioPax – Biological Pathways Exchange http://www.biopax.org


Слайд 22

http://www.biouml.org


×

HTML:





Ссылка: