生命の情報通信機能の解明と生命型情報通信ネットワークの構造デザイン

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10555128
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 岡本 正宏 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (40211122)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久原 哲 九州大学, 大学院・生物資源環境科学研究科, 教授 (00153320) ; 山川 烈 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (00005547) ; 江口 至洋 三井情報開発(株), 総合研究所, 所長 ; 尾家 祐二 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (50167293)
• Keywords: ネットワークトポロジー / 輻輳制御 / 代謝ネットワーク / フォルトトレラント / 機能素子開発 / シミュレータ

Research Abstract

生物化学の特に代謝系などに代表される非線形反応ネットワーク解析を前提とした統合的な生体内反応系解析システムBEST-KITをCおよびJava言語を用いて開発した。このシステム専用のサーバマシンを用意し、そこにホームページを作り、外部からのアクセスポイントとして公開した。WWWサーバのソフトウエアにはApache 1.3.0を用いた。このシステムはクライアント・サーバ型に設計されており、ユーザがブラウザを使ってインターネット経由でホームページにアクセスすると、自動的にJavaアップレットプログラムがダウンロードされ、ユーザのブラウザ上で翻訳・実行される。すべての計算処理はサーバ側で行うように設計した。この処理は次のように行われる。ユーザが作成した反応スキームから自動的に微分方程式が導出される。反応条件パラメータが微分方程式とともにサーバへ送られる。サーバは受け取ったデータをファイルとしてサーバ上に書き込む。C言語で書かれた数値計算プログラムにそのファイルを組み込んで数値計算を行う。計算結果はファイルとしてサーバに書き込まれるので、そのファイルを読み込んでユーザ側で動作しているプログラムにデータを送り、そこで可視化される。また、時間のかかる計算の場合は計算結果を電子メールでユーザに送信するシステムも開発した。さらに、ユーザが構築した反応スキームや計算結果などのデータをテキスト形式でクライアントのローカルディスクに保存でき、次回再利用ができるシステムも開発した。

Research Products

• [Publications] D.Tominaga & M.Okamoto: "Design of canonical model describing complex nonlinear dynamics" Proc.Of7th.Intl.Conf.on computer applications in biotechnol. 1. 85-90 (1998)
• [Publications] 岡本正宏: "ナチュラルインテリジェンスに学ぶ知的通信技術:生体内代謝経路を用いた情報通信の恒常性探索と機能素子の探索" SCAT Technical J.21. 2-11 (1998)
• [Publications] M.Okamoto et al.: "Biochemical Neuron:Hardware implementation of functional devices by mimicking The natural intelligence such as metabolic control systems" Intl.J.Computers and Electric Engng.in press. (1999)