用于多尺度建模的SGABU计算平台:弥合教育和研究之间的差距
Tijana Geroski1, Orestis Gkaintes2, Aleksandra Vulović1
1Faculty of Engineering, University of Kragujevac, Kragujevac, Serbia; Bioengineering Research and Development Center (BioIRC), Kragujevac, Serbia.
Computer methods and programs in biomedicine
|November 25, 2023
概括
SGABU平台集成了各种生物数据集和研究和教育的多尺度模型. 它的模块化设计和通用工作流程语言 (CWL) 实现了多功能生物工程计算管道.
科学领域:
- 生物工程和计算生物学
- 多尺度建模和数据集成
背景情况:
- 生物工程领域日益需要一个统一的计算平台.
- 现有的研究需要整合各种数据集和多尺度模型,用于骨,癌症,心血管疾病和组织工程.
研究的目的:
- 开发一个网络可访问的云平台 (SGABU),用于整合生物数据集和多尺度模型.
- 为研究和教育创建一个强大的信息系统,促进知识交流和计算管道开发.
- 从分子到器官层面提供准确的生物信息.
主要方法:
- 实验和临床数据集的整合 (表格,图像格式与元数据).
- 使用通过有限元法解决的微分方程实现多尺度模型.
- 使用通用工作流语言 (CWL) 进行模拟管道,Docker进行容器化,以及用于用户界面的标准Web技术.
主要成果:
- SGABU平台有一个仪表板,其中有针对各个研究领域的数据集和多尺度模型的专门部分.
- 使用Plotly.js (2D) 和Kitware Paraview Glance (3D) 的交互式数据可视化.
- CWL编排用于输入验证和输出可视化,包括交互式图表和动画.
结论:
- SGABU平台的工作流结构确保与其他生物工程平台的兼容性.
- 主要优势在于它的多功能性,模块化和可扩展的架构.
- 通过集成的计算管道,促进创建准确和全面的生物信息.
