????????????? ????????????? ?????? ? ?????????????? BioUML Biosoft ????????????? ?????????????? ??? ?? ?? ??? www.itcsoftware.com

1
????????????? ????????????? ?????? ?
?????????????? BioUMLBiosoft?????????????
?????????????? ??? ?? ?? ???www.itcsoftware.com
2
???? ???????

• ???????????? ??????
• BioUML ???????????? ??????????, ???????????,
  ????? ???????? ??????? ???????
• ????????????? ????????????? ??????
• ?????????????? ??????
• ????????????? MATLAB/Simulink (?? ????????)
• ?????????? ????????? ??? ?????????????
  ????????????? ?????? ? ???????? ??????????????
  ????????? ?????????????? ???????
• ????????????? ??????

3
????????
??????
?????
??????
?????????????? ????
?????? ????
????????? ???????? (10 000)
????? ? ?? ????????? ( 100 000)
???? (40 000)
???? ?????? (????? 500 ??? ??????, ????? ?????
????? ????????)
4
???????????? ??????

• ? ??????????? ??????????? ?????? ???????, ???????
  ????? ????????, ????????????? ????????? ?
  ????????? ?????? ????????, ??? ???????? ?????
  (?????????????) ???????.
• ??? ????? ?????????? ??????????????? ????????????
  ???????, ??????????? ?????? ??????? ???? ?????,
  ???????
• ????? ?????????? ? ????? ??????
• ?????????? ???????? ????????? ?????????????
  ?????? ? ?? ???????????
• ?????????? ?????????????? ???????
• ?????? ???????.

5
BioUML

• BioUML - Biological Unified Modeling Language
  ??? ??????????????? ??????????? ????? ???
  ??????????? ????????????? ????????????? ??????.

6
???????????? ??????????

• Java ???? ?????????? ??????? BioUML
• ru.biosoft.access - ?????????? ??? ??????? ?
  ????????-???????????????? ?????????????
  ?????????? ?? ???????????? ??? ??????
• BeanExplorer (http//www.wst.nu/itc/software.htm)
  ??????????? ?????????? (?????????? JavaBeans)
  ??? ?????????????? ????????? ????????????????
  ??????????? ? ?????????? ?????? ? ????????? ????.
• MATLAB ???????????? ??? ?????????? ???????
  ?????? ??? ? ???????????? ?????????????
  ???????????.

7
???????????

8
???? ??????

• ???? ?????? ?????????? ??????? ??????????
  ??? ???????? ??????? ????????????? ??????. ???
  ???????? ??????? ?? 2 ??????
• 1. ?????????? ????????? ???????,
  ?????????????? ? ???? ????????????????? ?????.
• 2. ?????????????? ?????? ???????, ??? ?
  ?????? ????????? ????? ????????????? ?????????
  ???? ??????? ????? ????????? ? ????????
  ??????????, ? ????? ?????? ? ????????
  ?????????.

9
????????? ??????

• ????? ?????????? ?????????? ????????? ??? ??????
  ? ????? BioUML, ?? ?????? ????????? ??????. ????
  ??????????????? ?????????, ?? BioUML ?????
  ??????????? ??? ???????????? ???????, ? ??????
  ????? ????? ???????? ?????????? ???????????.
• ??? ???????, ?????? ????????? ??? ????????? ????
  ?????? ? ?????????? ?????? ?????????????
  ?????????? ?? ???? ???? ?????? ? ???? ????????
  ????? Java. ?????? ????? ????? ?????????
  ??????????? ??? ???? ???? ?????? ???? ????????,
  ?????????????? ? ???? ?????????? ??????
  DiagramType ? ??????? ?? ????????????
  ???????????, ?????????? ??? ??????????
  DiagramViewBuilder.

10
?????? ??? ??????

• ?? ?????? ?????? ??????? ?????? ??? ????????? ???
  ??????
• GeneNet (http//wwwmgs.bionet.nsc.ru) ????
  ?????? ?? ?????? ????? (????, ???????????)
• KEGG/Ligand (http//www.kegg.com) Kyoto
  Encyclopedia of Genes and Genomes, ???? ??????
  ?????????????? ????? (Kyoto University, Japan)
• TRANSPATH (http//transpath.gbf.de) ???? ??????
  ?? ????? ???????? ??????? ? ?????? (Biobase GmbH,
  Germany).

11
BioUML viewer
12
BioUML editor
13
????????????? ??????? ?????? ?????????? ?? ?????
??????
14
??????? ?????? ????????????????? ???? ? ??????
??????????? ????????????? ??????
15
BioUML modeler ??????? ??? ???????????
????????????? ????????????? ??????
16
?????? ???????????? ????????????????? ??????
? ?????? ?????? (?????) ???????????? ???? ???????
100 ?????? ?????????? ?????????????? ???????? ?.
?? ????? ???????? ? ????????? ????? ????????????
?? ?????? ?????? (??????), ??? ?????????? ???
??????????? ????????? ????????? ? ? ????????????
???????? ??????????? B.
17
?????? ???????????? ????????????????? ??????
???????????, ??? ???????? ???????? ??????????????
???????? ? ?? ????? ? ?????? ??????????????? ???
?????????? ? ????? ? ?????????? k1, ? ????????
???????? ?? ?????? ? ????? ???????????????
?????????? A ? ?????? ? ?????????? k2.
???????????? ???????? E ? ?????? ????????? ?
????? E0, ? ???????? ?????????????? ???????
??????????? ?????????? ?????????-?????? ?
?????????? Km.
18
?????????????? ?????? ??? ???????? ????????
???????????? ????????????????? ??????.
19

• constants declaration
• global k_1 k_2 k_3 k_E0 k_Km v_blood v_liver
• k_1 0.1
• k_2 0.05
• k_3 0.01
• k_E0 1.0
• k_Km 0.1
• v_blood 100.0
• v_liver 100.0
• Model variables and their initial values
• y
• y(1) 100.0 y(1) -
  blood.A
• y(2) 0.0 y(2) -
  liver.A
• y(3) 0.0 y(3) -
  liver.B
• y(4) 1.0 y(4) -
  liver.E
• numeric equation solving
• t,y ode23('pharmo_simple_dy',0 200,y)
• plot the solver output
• plot(t, y(,1),'-',t, y(,2),'-',t, y(,3),'-',t,
  y(,4),'-')

20
?????????? ?????? ????????????????? ??????,
??????????? ? ?????????????? MATLAB/Simulink
21
?????????? ????????? ??? ?????????????
????????????? ?????? ?? ???????????-?????????
??????
?????? ???????? ???? ???????????????? ??????????
???????
eq1
eq2
eq3
eq4
A
B
C
R1
R2
100
0
0
??????????????? ??? ?????????????? ??????
22
? ?????? ?????? (?????) ???????????? ???? ???????
100 ?????? ?????????? ?????????????? ???????? ?.
?? ????? ???????? ? ????????? ????? ????????????
?? ?????? ?????? (??????)
? ?????? ?????????? ??? ??????????? ????????? ? ?
???????????? ???????? ??????????? B
23
???????? ???????? ?????????????? ???????? ? ??
????? ? ?????? ??????????????? ??? ?????????? ?
????? ? ?????????? k1
???????? ???????? ?? ?????? ? ?????
??????????????? ?????????? A ? ?????? ?
?????????? k2
???????????? ???????? E ? ?????? ?????????
???????? ?????????????? ??????? ???????????
?????????? ?????????-?????? ? ?????????? Km
24
BioUML modeler

• ????????????? ???????????? ????? ??????? ???
  ?????????? dy/dt ??? ????????????????? ??????.
• function dy pharmo_simple_dy(t, y)
• Calculates dy/dt for 'pharmo_simple' model.
• constants declaration
• global k_1 k_2 k_3 k_E0 k_Km v_blood v_liver
• calculates dy/dt for 'pharmo_simple' model
• dy -k_1y(1)k_2y(2)
• -k_3k_E0y(2)/(k_Kmy(2)/v_liver)-k_2y(2)
  k_1y(1)
• k_3k_E0y(2)/(k_Kmy(2)/v_liver)
• 0

25
BioUML modeler
????????????? ???????????? ???? ??? ??????????
??????? ? ???????????? ????????????? ???????????
???????.

• constants declaration
• global k_1 k_2 k_3 k_E0 k_Km v_blood v_liver
• k_1 0.1
• k_2 0.05
• k_3 0.01
• k_E0 1.0
• k_Km 0.1
• v_blood 100.0
• v_liver 100.0
• Model variables and their initial values
• y
• y(1) 100.0 y(1) -
  blood.A
• y(2) 0.0 y(2) -
  liver.A
• y(3) 0.0 y(3) -
  liver.B
• y(4) 1.0 y(4) -
  liver.E
• numeric equation solving
• t,y ode23('pharmo_simple_dy',0 200,y)
• plot the solver output
• plot(t, y(,1),'-',t, y(,2),'-',t, y(,3),'-',t,
  y(,4),'-')

26
?????????? ?????????? ??????? ?????????????????
??????
27
?????????? ??????????? ????? ???????
100
0
0

• ??? ????????????? ??????????? ????? ???????
  ???????????? ?????? ???????
• - ??? (????????) ???????
• ???? ??????????? (???????, ??????? ???????,
• ??????????? ? ?.?.)
• ???????? ???????? ???????.
• ?????? ?? ???? ?????????? ???????????????
  ????????? ????? ????????? ?????????????
  ??????????? ???????.

28
????????????? ??????
????????? A, C
A
?
50
50
??? ????????????? ?????????? ???????????? ??????
??????? ???????????? ????? ??????????? ?????? ?
?????????.
??????
?????????
A
C
50
50
29
????????????? ?????? ???????? ????????

• ????? ?????? ??????????????
• ????? ?????? ????? ???? ???????????? ? ????????
  ?????????. ??? ????? ???????????? ?????? ???????
  ???????????? ????? ??????????? ?????? ?
  ?????????.
• ??? ????????????? ????? ? ??? ?? ????????? ?
  ?????? ???????, ????? ??????????? ??????????
  ????? ???? ????????.
• ????????? ???????? ?????????? ??????? ?? ??????
  ?????? ???????? ??????, ???? ??? ? ??? ??
  ?????????? ????? ?? ??????????????? ??????????.

30

• ??????? BioUML ???????? ???????? ?? ??????
• www.itcsoftware.com