CalC simple buffer
v6.10.7+
Desarrollado por Victor Matveev, Departamento de Ciencias Matemáticas, NJIT (2003-2023)
Desarrollo inicial (2001-2003): Laboratorio de Modelado Biológico, NIDDK, NIH
La versión para tampones complejos (dos sitios de unión de calcio) se encuentra en este repositorio
Envíe cualquier informe de error por correo electrónico (asegúrese de incluir su script) a: [email protected]
CalC ("Calcium Calculator") es una herramienta de modelado para simular la difusión y amortiguación del calcio intracelular. CalC resuelve PDE de reacción-difusión continua que describen la entrada de calcio en un volumen a través de canales puntuales y su difusión, amortiguación y unión a receptores de calcio. CalC utiliza una variación del método de diferencias finitas implícitas en dirección alterna (ADI), que es bastante eficiente en tiempo de CPU y tiene una precisión de segundo orden en tiempo y espacio. El paso de tiempo varía de forma adaptativa durante la simulación. Otras características principales son:
CalC es independiente de la plataforma (Windows, OS X, Linux, cygwin, etc.)
CalC funciona mediante un lenguaje de escritura simple (con funcionalidad de control de flujo opcional).
CalC se combina fácilmente con MATLAB sin modificaciones especiales (ver más abajo).
CalC permite simulaciones en cualquier geometría: cartesiana 3D, 2D o 1D, polar, esférica, cilíndrica, cónica, etc.
CalC permite una cantidad arbitraria de tampones de calcio, con uno o dos sitios de unión de calcio por molécula.
Los scripts CalC también pueden integrar ecuaciones diferenciales ordinarias, por ejemplo, para modelar la exocitosis dependiente de calcio.
Los resultados de CalC se pueden ver en tiempo real usando las bibliotecas xmgrace o freeglut (ver más abajo)
Si utiliza CalC en su trabajo publicado, cite el artículo de Biophys J de 2002 y envíeme una referencia para incluirla en la lista de publicaciones de CalC al momento de su publicación. CalC se proporciona tal cual, pero responderé a cualquier informe de error o pregunta técnica.
CalC es software gratuito: puede redistribuirlo y/o modificarlo según los términos de la Licencia Pública General GNU publicada por la Free Software Foundation, ya sea la versión 3 de la Licencia o (a su elección) cualquier versión posterior.
CalC se distribuye con la esperanza de que sea útil, pero SIN NINGUNA GARANTÍA; sin siquiera la garantía implícita de COMERCIABILIDAD o IDONEIDAD PARA UN PROPÓSITO PARTICULAR. Consulte la Licencia pública general de GNU para obtener más detalles.
Debería ver una copia de la Licencia Pública General GNU en este repositorio. Si no, sigue esta URL
Los ejecutables para las últimas versiones de Windows y macOS se encuentran en la carpeta de ejecutables de este repositorio. Tenga en cuenta que el nombre del archivo ejecutable varía entre diferentes sistemas (obviamente, puede cambiarle el nombre como desee). En este documento, el nombre ejecutable se denomina calc . Si el ejecutable no funciona en su sistema operativo, siga las instrucciones de compilación a continuación. De lo contrario, continúe con la sección de ejecución de este archivo README.
Utilice MSDN Visual Studio para compilar el código. El archivo de "Proyecto" de Visual Studio CalC.vcxproj contiene todas las dependencias necesarias (reside dentro de la carpeta de origen). Alternativamente, puede instalar el emulador de Linux cygwin en su máquina Windows y seguir las instrucciones de instalación de UNIX a continuación.
Instale XQuartz y Xcode. Este último tendrá un compilador de C++ como g++ y algún tipo de utilidad make para compilar el código. Luego, ejecuta make . Eso es todo.
Si no tienes freeglut instalado, compila ejecutando make noGraphs . Esto compilará una versión del programa sin gráficos OpenGl/GLUT/FreeGlut en tiempo de ejecución.
Alternativamente, instale freeglut y ejecute "make" como de costumbre.
Solo sistema operativo Windows, versiones de CalC x.10.1 o superiores: asegúrese de que el freeglut.dll proporcionado esté presente en la carpeta que contiene el ejecutable de calc.
Si un script modelo no utiliza parámetros de línea de comandos, simplemente haga clic en el ejecutable e ingrese el nombre del archivo del script cuando se le solicite (el archivo del script debe residir en el mismo directorio). Alternativamente, nombre su script CalC DefaultScripts.txt y se ejecutará automáticamente después de iniciar el ejecutable.
Si su secuencia de comandos utiliza parámetros de línea de comandos, abra un shell (para Windows, inicie el menú Inicio -> Ejecutar -> cmd), vaya al directorio donde reside el ejecutable calc y escriba
calc filename parList
donde calc es el nombre del ejecutable (reemplace con el nombre correcto del ejecutable; consulte la carpeta de ejecutables o las instrucciones de compilación anteriores), fileName es el nombre del archivo de script que describe la simulación y parList es una lista opcional de línea de comandos separada por espacios. parámetros (ver manual).
Para monitorear la salida del programa y los mensajes de error, incluya la declaración detallada = 4 (o un nivel de detalle superior) en su secuencia de comandos: esto evitará que CalC finalice automáticamente al completar la simulación.
Los resultados de la simulación se pueden guardar en archivos en tiempo real mediante instrucciones de trazado silencioso; se producen archivos ASCII que pueden leerse en cualquier lenguaje compatible con gráficos, como MATLAB (Mathworks, Inc). Consulte los scripts de demostración y consulte el manual para obtener más detalles.
El tipo de gráfico binario permite guardar un campo de concentración completo en varios puntos de tiempo durante la simulación y se puede leer y mostrar usando MATLAB a través de scripts proporcionados en el directorio de ejemplos y en la página del script de demostración.
Incluya el comando plot.method gl dentro de su secuencia de comandos para crear gráficos de variables en tiempo real (o gráficos de concentración 1D y 2D) en la ventana de su sistema operativo. En el sistema operativo Windows, asegúrese de que la biblioteca dinámica freeglut.dll esté en la misma carpeta que su ejecutable (se proporciona en el repositorio). En macOS, GLUT está preinstalado (pero obsoleto). En otras plataformas, debe tener GLUT/freeglut instalado en su computadora y cambiar la directiva del vinculador en el Makefile de manera adecuada.
NOTA: El vaciado del búfer de gráficos parece irregular con freeglut y, a veces, los gráficos no se actualizan hasta que se ejecuta todo el script hasta su finalización. Además, incluir gráficos gl puede ralentizar significativamente la ejecución del script. Por lo tanto, los gráficos gl son útiles principalmente para la depuración inicial de scripts.
Puedes utilizar la aplicación de gráficos xmgrace en lugar de freeglut , que también permite ver los resultados de la simulación en tiempo real. Esto implica canalizar la salida del programa a xmgrace, ejecutando el siguiente comando:
calc scriptFileName | xmgrace -pipe
donde calc es el nombre de su ejecutable CalC, scriptfileName es el nombre del script de simulación. En este caso, el archivo de secuencia de comandos debe contener una instrucción plot.method xmgr .
Una instalación casera de xmgrace es bastante fácil de realizar.
Como cualquier programa del sistema, CalC se puede iniciar desde MATLAB (Mathworks, Inc) simplemente ejecutando el comando
system('.calc ScriptFileName')Luego puede recopilar los datos leyendo el diagrama de silencio o los archivos binarios (consulte más arriba sobre la salida de datos). Consulte el repositorio de scripts de demostración de CalC para obtener más detalles.
Puede encontrar un manual de sintaxis de script CalC en hipertexto en esta URL. Además, examine los archivos de script de ejemplo comentados incluidos (extensión de archivo ".par"): se encuentran en la carpeta de ejemplos . Los archivos de script de ejemplo también están disponibles en http://web.njit.edu/~matveev/calc/scripts.html
