Modelling biological systems とは

生物システムのモデリングは、システム生物学と数学生物学の重要な課題です。計算システム生物学は、生物システムのコンピュータモデリングの目標を達成するために、効率的なアルゴリズム、データ構造、視覚化およびコミュニケーションツールを開発し、使用することを目指しています。それは、これらの細胞プロセスの複雑な接続を分析し視覚化するために、細胞サブシステム(代謝物、代謝、シグナル伝達経路および遺伝子調節ネットワークを含む代謝産物および酵素のネットワークなど)を含む生物学的システムのコンピュータシミュレーションの使用を含む。
人工生命または仮想進化は、単純な(人工的な)生命体のコンピュータシミュレーションを介して進化過程を理解しようとする。
複雑なシステムの予期せぬ緊急性は、より単純で統合された部分(生物学的組織を参照)の中で原因と結果の相互作用の結果である可能性がある。生物学的システムは、構成要素の複雑な相互作用における緊急特性の多くの重要な例を明らかにする。生物学的システムの従来の研究では、一定量の刺激に応答して経時的な濃度などのデータ量をカテゴリ別に収集する還元的方法が必要です。コンピュータは、これらのデータの分析とモデリングにとって非常に重要です。その目的は、シグナリング経路の弱点を発見するための癌細胞のモデル、または心筋細胞への影響を見るためのイオンチャネル変異のモデル化など、環境および内部刺激に対するシステム応答の正確なリアルタイムモデルを作成することである。次に、鼓動する心臓の機能。

Energy modeling とは

エネルギーモデリングまたはエネルギーシステムモデリングは、エネルギーシステムのコンピュータモデルを構築して解析するプロセスです。そのようなモデルは、シナリオ分析を用いて、遊技における技術的および経済的条件に関する異なる仮定を調査することが多い。アウトプットには、調査対象システムのシステム実現可能性、温室効果ガス排出量、累積財務コスト、天然資源使用量、エネルギー効率などが含まれます。広く経済的なものから幅広く工学的なものまで幅広い技術が採用されています。数学的最適化は、ある意味で最小コストを決定するためによく使用されます。モデルは、国際的、地域的、国家的、地方自治体的、または独立型の範囲にすることができます。政府は、エネルギー政策開発のための国家エネルギーモデルを維持している。
エネルギーモデルは、通常、システム運用、エンジニアリング設計、またはエネルギー政策開発にさまざまな貢献をすることを意図しています。このページは、ポリシーモデルに重点を置いています。個々の建物のエネルギーシミュレーションは明示的に除外されていますが、それらもエネルギーモデルと呼ばれることがあります。世界のエネルギーシステムの表現を含み、2050年か2100年までの世界的な転換経路を調べるために使用されるIPCC形式の統合モデルは、ここでは詳細に検討されていない。
気候変動緩和の必要性が高まっているため、エネルギーモデリングの重要性が増しています。エネルギー供給部門は、世界的な温室効果ガス排出量の最大貢献国です。 IPCCは、気候変動緩和が、低GHG選択肢による化石燃料転換技術(CCSによって捕捉されない)の代替を含む、エネルギー供給システムの基本的な転換を必要とすると報告している。

BioSim とは

BioSimは、2004年12月1日から2010年3月31日まで、第6回目の枠組みの下で欧州共同体が資金を提供するプロジェクトです。ネットワークの目的は、基礎となる生物学的、生物学的、生物学的、病理学的および薬理学的プロセスは、より合理的な薬物開発プロセスおよび癌糖尿病およびうつ病などの疾患の改善された治療につながる可能性がある。同時に、バイオシミュレーションは、動物実験の使用の減少の可能性を提供する。

Material point method とは

マテリアルポイント法(MPM)は、固体、液体、気体、およびその他の連続体の挙動をシミュレートするために使用される数値技術です。特に、多相(固体 – 流体 – 気体)相互作用をシミュレートするための強固な空間離散化法である。 MPMでは、連続体は、「物質点」と呼ばれる多くの小さなラグランジュ要素によって記述されています。これらのマテリアルポイントは、変形勾配などの勾配項の計算にのみ使用される背景メッシュ/グリッドで囲まれています。有限要素法、有限体積法、有限差分法などの他のメッシュベースの方法とは異なり、MPMはメッシュベースの方法ではなく、代わりに平滑化された粒子であるメッシュレス/メッシュフリーまたは連続体ベースの粒子法として分類されます流体力学と周辺力学。背景メッシュが存在するにもかかわらず、MPMは、メッシュベースの方法の欠点(高変形のもつれ、移流誤差など)に遭遇しないため、計算力学において有望で強力なツールとなる。
もともと、1990年代初めに、デボラ・L・スルスキー教授、ジェン・チェン(Zhen Chen)教授、ハワード・シュレイヤー教授(Howard L. Schreyer)のFLIP(PICと呼ばれる方法のさらなる拡張)として知られている同様の方法を計算固体力学に拡張するものとしてMPMが提案された。ニューメキシコ大学。この最初の開発の後、MPMは国立研究所、ニューメキシコ大学、オレゴン州立大学、ユタ大学などで、さらに米国と世界の両方で開発されました。最近、MPMを研究している機関の数は、Disney film FrozenでのMPMの使用など、さまざまな情報源からの人気と認識の高まりとともに、増加しています。

Human image synthesis とは

人間の画像合成は、動くか静止しているかのように、人のようなものの信じられないほどの写実的な表現をするために適用することができる。これは事実上2000年代の初め以来の状況であった。コンピュータ生成画像を使用する多くのフィルムは、実際のまたは他のシミュレートされたフィルム材料上にデジタル合成された人間様キャラクタの合成画像を特徴としている。

Data farming とは

データ・ファームは、設計された計算実験を使用してデータを「成長」させ、複雑なシステムの洞察を得るために統計的および視覚化技術を使用して分析するプロセスです。これらの方法は、任意の計算モデルに適用することができる。
データ・マイニングは、次のメタファが示すとおり、データ・マイニングとは異なります。
鉱山者は貴重なナゲットを地球に埋もれさせようとしますが、そこにあるものやその周囲からナゲットを取り出すことがどれほど難しいかは制御できません。 …同様に、データマイナーは大量のデータに埋もれている貴重な情報を発見しようとします。データマイニング技術は、統計的およびグラフィカルな測定を使用して、データセット内の興味深い相関またはクラスタを識別しようと試みる。
農民はその収量を最大にするために土地を耕す。彼らは、灌漑、害虫駆除、作物の回転、肥料などを使用して環境を彼らの利益に操作します。小規模な設計実験は、これらの治療が有効かどうかを決定させる。同様に、データ農家は、大規模な設計実験を使用してモデルからデータを容易に有用な情報を抽出することができるように成長させて、シミュレーションモデルをその利点に操作します。 …結果は、これらの関係の豊富なグラフィカルおよび統計的なビューに加えて、モデル入力要因とモデル応答との根本的な因果関係を明らかにすることができます。
NATOモデリングおよびシミュレーションタスクグループは、MSG-088の最終報告書でデータ農業プロセスを文書化しています。ここでは、データ・ファームケーションでは、ラピッド・シナリオ・プロトタイピング、シミュレーション・モデリング、実験設計、高性能コンピューティング、分析と視覚化を繰返しループ・ループで組み合わせたコラボレーション・プロセスを使用しています。

Enterprise Dynamics とは

Enterprise Dynamicsは、INCONTROL Simulation Solutionsによって開発された個別のイベントシミュレーションソフトウェアプラットフォームです。シミュレーションソリューションの設計と実装に使用されます。エンタープライズ・ダイナミックス(ED)プラットフォームには、顧客の要件に適合する市場固有のライブラリがいくつかあります。これらのライブラリは次のとおりです。
 EDロジスティクスED空港EDトランスポートEDウェアハウスPD歩行者ダイナミクスED教育ショーフロー

Microarchitecture simulation とは

マイクロアーキテクチャシミュレーションは、コンピュータアーキテクチャの研究とコンピュータサイエンスの教育において重要な技術です。これは、とりわけ、ALU、キャッシュメモリ、制御ユニット、およびデータパスなどのマイクロプロセッサおよびそのコンポーネントの設計および動作をモデル化するためのツールである。このシミュレーションにより、研究者は設計スペースを探索するだけでなく、新しいマイクロアーキテクチャ機能の性能と効率を評価することができます。たとえば、ブランチ・プレディクタ、リオーダー・バッファ、トレース・キャッシュなどのいくつかのマイクロアーキテクチャ・コンポーネントは、今日の現代のマイクロプロセッサで一般的なコンポーネントになる前に、数多くのシミュレーション・サイクルを経てきました。さらに、このシミュレーションにより、教育者は実践的な体験を通したコンピュータ編成や建築コースを教えることができます。
システムハードウェアのシステムレベルのシミュレーションについては、システム全体のシミュレーションを参照してください。