Архив публикаций

Тезисы

XIV-ая конференция

Виртуальная лаборатория для моделирования живых систем

Бубенщикова И. А., Пономарева И.С., Тарасевич Ю. Ю.

Россия, 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а

В современных науках о живом – биофизике, молекулярной биологи, физиологии, медицине, экологии – динамические модели играют все возрастающую роль. Имеется реальная потребность в доступном проблемно-ориентированном программном обеспечении, обеспечивающем моделирование процессов в живых системах. Наиболее перспективным подходом является создание системы математического моделирования, основанной на веб-технологиях.

Ведущие разработчики научного программного обеспечения предлагают веб-версии математических пакетов (MATLAB Web Server, Mathcad Application Server, MapleNet, webMathematica). Главным достоинством такого подхода является то, что конечный пользователь получает в свое распоряжение всю вычислительную мощь математических пакетов. Главным же недостатком является то, что производительность работы во многом определяется пропускной способностью сети, т.к. в процессе работы происходит обмен данными между клиентским компьютером и сервером. Кроме того, возможности визуализации в основном определяются не возможностью самого математического пакета, а возможностями html-интерфейса.

С помощью многофункционального комплекса MATLAB Web Server нами разрабатывается виртуальная лаборатория для моделирования живых систем http://mathmod.aspu.ru/msu/index.htm. Виртуальная лаборатория охватывает модели, включенные в базу данных «Динамические модели живых систем» http://www.dmb.biophys.msu.ru/models, и предоставляет удаленному пользователю возможность проводить предварительные исследовательские работы on-line с использованием представленных в лаборатории моделей и их модификаций. Виртуальная лаборатория использует веб-технологии, что обеспечивает доступ удаленного пользователя к высокопроизводительной вычислительной системе и проблемно-ориентированному программному обеспечению.

Кроме целей научного исследования, виртуальная лаборатория может быть использована в учебных целях для биологических, медицинских и сельскохозяйственных специальностей, где изучается предмет «Математическое моделирование» и остро ощущается недостаток в учебных пособиях и обучающих компьютерных программах по этой быстро развивающейся области знания.

Лаборатория охватывает различные типы моделей, среди них:

модели на основе обыкновенных дифференциальных уравнений;

модели на основе дифференциальных уравнений в частных производных;

модели на основе дифференциальных уравнений с запаздыванием;

отображения.

Кроме веб-версии нами создана локальная версия лаборатории.