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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

Research Project

Project/Area Number 20650012
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Media informatics/Database
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

淺井 義之  Osaka University, 臨床医工学融合研究教育センター, 特任准教授(常勤) (00415639)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsフィジオーム / モデル開発プラットフォーム / insilicoML / insilicoIDE / モデル記述言語
Research Abstract

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.

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (18 results)

  • [Journal Article] Optimization techniques for parallel biophysical simulations generated by insilicoIDE2009

    • Author(s)
      Eric Heien
    • Journal Title

      IPSJ Transactions on Advanced Computing Systems Journal 2

      Pages: 131-143

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Specifications of insilicoML 1.0 : A Multilevel Biophysical Model Description Language.2008

    • Author(s)
      Yoshiyuki Asai
    • Journal Title

      Journal of Physiological Science. 58

      Pages: 447-458

    • NAID

      10027710778

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optimization techiniques for parallei biophysical simulations generated by insilicoIDE

    • Author(s)
      Eric Heien
    • Journal Title

      IPSJ Journal (in press)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] insilicoML and integrated environment2009

    • Author(s)
      Yoshiyuki Asai
    • Organizer
      XXXVI International Congress of Physiological Sciences
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] An integrated development environment for in silico modeling of physiological systems2009

    • Author(s)
      Yasuyuki Suzuki
    • Organizer
      XXXVI International Congress of Physiological Sciences
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Discovery of relation between modeling data using in-silico modeling ontology and meta-ontology2009

    • Author(s)
      Yoshiyuki Kido
    • Organizer
      XXXVI International Congress of Physiological Sciences
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] An extension to the insilico ML and insilicoIDE to support surgical simulation and pre-operative planning2009

    • Author(s)
      Yoshiyuki Kagiyama
    • Organizer
      XXXVI International Congress of Physiological Sciences
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体機能マルチスケールモデリングのためのオープンプラットフォームinsilicoML & insilicoIDE2009

    • Author(s)
      浅井義之
    • Organizer
      第24回生体・生理工学シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] A Platform for in silico Modeling of Physiological Systems II. CellML Compatibility and Other Extended Capabilities.2008

    • Author(s)
      Yasuyuki Suzuki
    • Organizer
      30th Annual Internat ional IEEE EMBS Conference
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] An open platform for physiome and systems biology : insili coML and IDE as a CellML compatible mode 1 sharing environment.2008

    • Author(s)
      Taishin Nomura
    • Organizer
      SIAM Conference on the Life Sc iences
    • Place of Presentation
      Montreal, Canada
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体生理機能の多階層的モデル記述言語 insilicoML 1. 0の開発2008

    • Author(s)
      浅井義之
    • Organizer
      生体医工学シンポジウム2008
    • Place of Presentation
      大阪
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体機能モデリング統合開発環境 insilico IDE の開発2008

    • Author(s)
      鈴木康之
    • Organizer
      生体医工学シンポジウム2008
    • Place of Presentation
      大阪
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] ISMO : in-silico Model ing Ontology の提案.2008

    • Author(s)
      木戸善之
    • Organizer
      生体医工学シンポジウム2008
    • Place of Presentation
      大阪
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 倒立振子モデルを用いたヒト静止立位姿勢の有界安定性に関する考察(Bounded stability of an inverted pendulum as a model ofhuman quiet standing)2008

    • Author(s)
      田坂優一
    • Organizer
      第23回生体・生理工学シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 多階層性オブジェクト指向アーキテクチャを実装した生体機能モデリング統合プラットフォーム-in silico IDE-2008

    • Author(s)
      浅井義之
    • Organizer
      第47回生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      神戸
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体機能モデリング統合プラットフォーム(in silico IDE)におけるCellML互換機能の開発2008

    • Author(s)
      鈴木康之
    • Organizer
      第47回生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      神戸
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体機能モデリング統合プラットフォーム(in silico IDE)を用いた脊髄神経回路網動態の大規模シミュレーション2008

    • Author(s)
      中西正夫
    • Organizer
      第47回生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Multiseale modeling with insilicoMLl. 0 and insilicoIDE2008

    • Author(s)
      Yoshiyuki Asai
    • Organizer
      The 3rd International Symposium of MEI Center
    • Place of Presentation
      San Francisco, CA, USA.
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] An Integrated Development Environment for in si 1 ico Modelingof Physiological Systems2008

    • Author(s)
      Yasuyuki Suzuki
    • Organizer
      The 3rd International Symposium of MEI Center
    • Place of Presentation
      San Francisco, CA, USA.
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] An Architecture of Model ing Data Search using Ontology and Meta-Ontology2008

    • Author(s)
      Yoshiyuki Kido
    • Organizer
      The 3rd International Symposium of MEI Center
    • Place of Presentation
      San Francisco, CA, USA.
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] FEM Simulation Environment for insilicoIDE2008

    • Author(s)
      Hideki Oka
    • Organizer
      The 3rd International Symposium of MEICenter
    • Place of Presentation
      San Francisco, CA, USA.
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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