CalC simple buffer
v6.10.7+
Dikembangkan oleh Victor Matveev, Departemen Ilmu Matematika, NJIT (2003-2023)
Perkembangan awal (2001-2003): Laboratorium Pemodelan Biologi, NIDDK, NIH
Versi untuk buffer kompleks (dua situs pengikatan kalsium) ada di repositori ini
Kirimkan laporan bug apa pun melalui email (pastikan untuk menyertakan skrip Anda) ke: [email protected]
CalC ("Kalkulator Kalsium") adalah alat pemodelan untuk mensimulasikan difusi dan buffering kalsium intraseluler. CalC memecahkan PDE difusi reaksi berkelanjutan yang menggambarkan masuknya kalsium ke dalam volume melalui saluran seperti titik, dan difusi, buffering, dan pengikatannya pada reseptor kalsium. CalC menggunakan variasi metode perbedaan hingga Alternating Direction Implicit (ADI), yang cukup efisien dalam waktu CPU, dan akurat hingga urutan ke-2 dalam ruang dan waktu. Langkah waktu divariasikan secara adaptif selama simulasi. Fitur utama lainnya adalah:
CalC tidak bergantung pada platform (Windows, OS X, Linux, cygwin, dll.)
CalC dioperasikan dengan bahasa skrip sederhana (dengan fungsionalitas kontrol aliran opsional).
CalC mudah dikombinasikan dengan MATLAB tanpa modifikasi khusus (lihat di bawah).
CalC memungkinkan simulasi dalam geometri apa pun: kartesius 3D, 2D atau 1D, kutub, bola, silinder, kerucut, dll.
CalC memungkinkan buffer kalsium dalam jumlah berapa pun, dengan satu atau dua situs pengikatan kalsium per molekul
Skrip CalC juga dapat mengintegrasikan persamaan diferensial biasa, misalnya untuk memodelkan eksositosis yang bergantung pada kalsium.
Hasil CalC dapat dilihat secara real time menggunakan perpustakaan xmgrace atau freeglut (lihat di bawah)
Jika Anda menggunakan CalC dalam karya terbitan Anda, harap mengutip artikel artikel Biophys J tahun 2002, dan kirimkan saya referensi untuk dimasukkan dalam daftar publikasi CalC setelah publikasi. CalC disediakan apa adanya, namun saya akan menanggapi laporan bug atau pertanyaan teknis apa pun.
CalC adalah perangkat lunak bebas: Anda dapat mendistribusikan ulang dan/atau memodifikasinya berdasarkan ketentuan Lisensi Publik Umum GNU sebagaimana diterbitkan oleh Free Software Foundation, baik versi 3 dari Lisensi tersebut, atau (sesuai pilihan Anda) versi yang lebih baru.
CalC didistribusikan dengan harapan dapat bermanfaat, namun TANPA JAMINAN APAPUN; bahkan tanpa jaminan tersirat mengenai KELAYAKAN UNTUK DIPERDAGANGKAN atau KESESUAIAN UNTUK TUJUAN TERTENTU. Lihat Lisensi Publik Umum GNU untuk lebih jelasnya.
Anda akan melihat salinan Lisensi Publik Umum GNU di repositori ini. Jika tidak, ikuti URL ini
File yang dapat dieksekusi untuk versi terbaru Windows dan macOS terdapat dalam folder file yang dapat dieksekusi di repositori ini. Perhatikan bahwa nama file yang dapat dieksekusi bervariasi antara sistem yang berbeda (tentu saja Anda dapat mengganti namanya sesuka Anda). Dalam dokumen ini, executable disebut dengan nama calc . Jika executable tidak berfungsi pada OS Anda, ikuti petunjuk kompilasi di bawah. Jika tidak, lanjutkan ke bagian eksekusi file README ini.
Gunakan MSDN Visual Studio untuk mengkompilasi kode. File "Proyek" Visual Studio CalC.vcxproj berisi semua dependensi yang diperlukan (berada di dalam folder sumber). Alternatifnya, Anda dapat menginstal emulator Linux cygwin di mesin Windows Anda, dan ikuti petunjuk instalasi UNIX di bawah.
Instal XQuartz dan Xcode. Yang terakhir akan memiliki kompiler C++ seperti g++, dan semacam utilitas make untuk mengkompilasi kode. Lalu, jalankan make . Itu saja.
Jika Anda belum menginstal freeglut, kompilasi dengan menjalankan make noGraphs . Ini akan mengkompilasi versi program tanpa grafis OpenGl/GLUT/FreeGlut run-time.
Alternatifnya, instal freeglut dan jalankan "make" seperti biasa.
Khusus OS Windows, CalC versi x.10.1 atau lebih tinggi: pastikan freeglut.dll yang disediakan ada di folder yang berisi calc Anda yang dapat dieksekusi.
Jika skrip model tidak menggunakan parameter baris perintah, cukup klik pada file yang dapat dieksekusi dan masukkan nama file skrip saat diminta (file skrip harus berada di direktori yang sama). Alternatifnya, beri nama skrip CalC Anda DefaultScripts.txt , dan skrip tersebut akan dieksekusi secara otomatis setelah Anda meluncurkan file yang dapat dieksekusi.
Jika skrip Anda menggunakan parameter baris perintah, buka shell (untuk Windows, luncurkan Start Menu -> Run -> cmd), buka direktori tempat calc yang dapat dieksekusi berada, dan ketik
calc filename parList
di mana calc adalah nama executable (ganti dengan nama executable yang benar -- lihat folder executable atau instruksi kompilasi di atas), fileName adalah nama file skrip yang menjelaskan simulasi, dan parList adalah daftar baris perintah opsional yang dipisahkan spasi parameter (lihat manual).
Untuk memantau keluaran program dan pesan kesalahan, sertakan pernyataan verbose = 4 (atau tingkat verbositas yang lebih tinggi) dalam skrip Anda: ini akan mencegah CalC berhenti secara otomatis setelah menyelesaikan simulasi.
Hasil simulasi dapat disimpan ke file secara real time menggunakan pernyataan mute plot, file ASCII dihasilkan yang dapat dibaca oleh bahasa berkemampuan grafis apa pun seperti MATLAB (Mathworks, Inc). Lihat skrip demo dan lihat manual untuk detailnya.
Tipe plot biner memungkinkan untuk menyimpan seluruh bidang konsentrasi pada beberapa titik waktu selama simulasi, dan dapat dibaca dan ditampilkan menggunakan MATLAB melalui skrip yang disediakan dalam direktori contoh dan pada halaman skrip demo
Sertakan perintah plot.method gl dalam skrip Anda untuk membuat plot variabel waktu nyata (atau plot konsentrasi 1D dan 2D) di jendela OS Anda. Pada OS Windows, pastikan perpustakaan dinamis freeglut.dll berada di folder yang sama dengan file executable Anda (disediakan di repositori). Di macOS, GLUT sudah diinstal sebelumnya (tetapi tidak digunakan lagi). Pada platform lain, Anda harus menginstal GLUT/freeglut di komputer Anda, dan mengubah direktif linker di Makefile dengan tepat.
CATATAN: Pembilasan buffer grafis tampak tidak stabil dengan freeglut, dan terkadang grafik tidak diperbarui hingga seluruh skrip berjalan hingga selesai. Lebih lanjut, memasukkan plot gl dapat memperlambat eksekusi skrip secara signifikan. Oleh karena itu, plot gl sebagian besar berguna untuk debugging skrip awal.
Anda dapat menggunakan aplikasi grafis xmgrace daripada freeglut , yang juga memungkinkan melihat hasil simulasi secara real time. Ini melibatkan penyaluran keluaran program ke xmgrace, dengan menjalankan perintah berikut:
calc scriptFileName | xmgrace -pipe
di mana calc adalah nama CalC yang dapat dieksekusi, scriptfileName adalah nama skrip simulasi. Dalam hal ini file skrip harus berisi instruksi plot.method xmgr .
Instalasi xmgrace homebrew cukup mudah dilakukan.
Seperti program sistem lainnya, CalC dapat diluncurkan dari MATLAB (Mathworks, Inc) hanya dengan menjalankan perintah
system('.calc ScriptFileName')Anda kemudian dapat mengumpulkan data dengan membaca plot bisu atau file biner (lihat di atas tentang keluaran data). Lihat repositori skrip demo CalC untuk detail lebih lanjut.
Manual sintaksis skrip CalC hiper-teks dapat ditemukan di URL ini. Juga, periksa file skrip contoh yang diberi komentar yang disertakan (ekstensi file ".par"): file tersebut berada di folder contoh . Contoh file skrip juga tersedia di http://web.njit.edu/~matveev/calc/scripts.html
