Пальянов А.Ю. Хайрулин С.С.
Моделирование паттернов движения C. elegans в программной среде Sibernetic
Докладчик: Пальянов А.Ю.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАТТЕРНОВ ДВИЖЕНИЯ C. ELEGANS В ПРОГРАММНОЙ СРЕДЕ SIBERNETIC.
А. Ю. Пальянов1, С.С. Хайрулин1
1ИСИ СО РАН, Новосибирск
palyanov@iis.nsk.su
Основными особенностями разработанной нами ранее программной среды Sibernetic [1] являются поддержка несжимаемой жидкости, эластичного тела, сократимой мышечной ткани и водонепроницаемых пленок, а также поддержка высокопроизводительных параллельных вычислений на базе OpenCL и кросс-платформность (Windows\Linux\MacOS).
В данной работе представлена созданная в Sibernetic модель тела и мышечной системы C. elegans, обладающая высокой детализацией и реалистичностью. В частности, впервые воспроизведен «гидростатический скелет» - механизм, поддерживающий форму данного беспозвоночного организма благодаря упругой внешней оболочке и внутренней среде, находящейся под избыточным давлением. Модель включает эластичную оболочку тела, к которой изнутри прикреплены мышечные клетки (расположение которых соответствует таковому в реальном организме), снаружи покрытую водонепроницаемой пленкой, а внутри заполненную жидкостью. Подавая на мышцы различные паттерны их сокращений, присущие реальному организму, и произведя необходимую настройку параметров модели, мы показали возможность осуществления характерных для C. elegans типов движений (вперед, назад, реверс, поворот, ползание/плавание).
Работа выполнена при частичной финансовой поддержке гранта Президента РФ МК-5714.2015.9 и гранта Российского фонда фундаментальных исследований 14-07-31039 мол_а.
ЛИТЕРАТУРА
1. Sibernetic: программный комплекс на базе алгоритма PCI SPH, ориентированный на задачи моделирования в области биомеханики живых систем // Вавиловский журнал генетики и селекции, 2014, том 18, № 4/3, с. 1239-1247.
К списку докладов