Milhares de modelos computacionais foram criados dentro da comunidade de biologia vegetal e comunidades científicas mais amplas nas últimas duas décadas, que têm o potencial de serem combinados em redes de integração complexas capazes de capturar processos biológicos complexos. No entanto, as barreiras tecnológicas introduzidas pelas diferenças na linguagem do modelo e nos formatos de dados retardaram esse progresso. Um novo sistema de integração que vincula modelos em suas diversas formas nativas, é apresentado pela Dra. Meagan Lang em um novo artigo publicado na in silico Plantas.
O processo de yggdrasil (pronuncia-se “ig-druh-sil”) foi projetado para uso por cientistas de domínio com experiência limitada em programação. Possui uma interface de linha de comando fácil de usar que coordena a execução paralela de modelos em Python, C, C++ e Matlab em sistemas operacionais Linux, Mac OS e Windows em vários formatos de dados. Com base nas informações contidas nos arquivos de especificação, yggdrasil estabelece dinamicamente uma rede de canais de comunicação assíncronos, e lança os modelos em uma integração em seus próprios processos. Isso permite que os modelos concluam operações independentes em paralelo e concluam tarefas mais rapidamente do que os modelos integrados manualmente em série. Yggdrasil também realiza formato de dados (por exemplo, escalares, matrizes e dados tabulares) e transformação de unidades.
De acordo com o Dr. Lang, pesquisador do Centro Nacional de Aplicações de Supercomputação da Universidade de Illinois, “Embora os modelos computacionais sejam uma ferramenta poderosa usada em toda a biologia, muitos biólogos carecem de treinamento formal em programação ou computação. Como resultado, os modelos que os biólogos criam, embora adequados para responder a uma questão de pesquisa específica, não são facilmente adaptados para reutilização em colaborações fora do contexto para o qual foram originalmente criados devido a diferenças nas linguagens de programação, formatos de dados e/ou unidades. Ao permitir que os cientistas conectem modelos com modificação mínima ao próprio modelo, yggdrasil permitirá que os modelos sejam reutilizados mais facilmente e abrirá novas oportunidades de colaboração.”
yggdrasil é um pacote de código aberto desenvolvido como parte do Culturas em Silício iniciativa de construir uma cultura in silico completa desde o nível dos genes até o nível do campo. O yggdrasil pacote está disponível publicamente no Github e pode ser instalado usando pip or conda. Uma interface gráfica do usuário (GUI) para inserir informações do modelo, compor redes de integração a partir de uma paleta de modelos existente e exibir a saída básica de uma execução de integração e ferramentas para uso yggdrasil para chamar modelos integrados como funções Python, permitindo aos usuários explorar e visualizar interativamente um modelo, estão sendo desenvolvidos atualmente.
