Новая вычислительная платформа для изучения биологических процессов

Агентное моделирование (Agent-based simulations, ABS) — это мощный вычислительный инструмент для понимания сложных биологических систем. Это недорогой и эффективный способ быстрой проверки гипотез о физиологии клеточных тканей, органов или целых организмов. Однако многие ABS не используют в полной мере доступные вычислительные мощности, а большинство существующих платформ созданы для конкретных случаев использования.

В статье, опубликованной в Bioinformatics, консорциум, включающий Университет Суррея, CERN, Университет Ньюкасла, Центр Гельмгольца GSI, Университет Кипра, Женевский университет, Фонд SCImPULSE и Immunobrain Checkpoint, представляет свою открытую междисциплинарную платформу моделирования BioDynaMo.

В статье подробно описано, как BioDynaMo может моделировать сложные медицинские случаи в нейробиологии, онкологии и эпидемиологии благодаря способности использовать многоядерные процессоры и переносить вычисления на аппаратные ускорители.

Результаты команды показывают, что BioDynaMo работает до 945 раз быстрее, чем современные базовые решения. Это позволяет моделировать каждый случай использования с одним миллиардом клеток на одном сервере, демонстрируя потенциал BioDynaMo для вычислительной биологии.

Доктор Роман Бауэр из Университета Суррея, соучредитель инициативы BioDynaMo и старший автор исследования, заявил:

«Я считаю, что если мы когда-нибудь решим такие сложные проблемы здоровья, как болезнь Альцгеймера, компьютерные инструменты моделирования, подобные BioDynaMo, будут иметь решающее значение для учёных в будущем.

В этой статье мы показали отличные возможности и производительность BioDynaMo. Это поможет учёным будущего проверять гипотезы, изучая их тонкие или не очень различия. И что более важно, это поможет биомедицинским исследованиям стать по-настоящему междисциплинарной областью XXI века».