CalC simple buffer
v6.10.7+
พัฒนาโดย Victor Matveev ภาควิชาคณิตศาสตร์วิทยาศาสตร์ NJIT (2546-2566)
การพัฒนาเบื้องต้น (พ.ศ. 2544-2546): Laboratory of Biological Modeling, NIDDK, NIH
เวอร์ชันสำหรับบัฟเฟอร์เชิงซ้อน (ตำแหน่งจับแคลเซียมสองแห่ง) อยู่ในพื้นที่เก็บข้อมูลนี้
ส่งอีเมลรายงานข้อผิดพลาดใด ๆ (อย่าลืมรวมสคริปต์ของคุณ) ไปที่: [email protected]
CalC ("เครื่องคำนวณแคลเซียม") เป็นเครื่องมือสร้างแบบจำลองสำหรับจำลองการแพร่กระจายและการบัฟเฟอร์ของแคลเซียมในเซลล์ CalC แก้ PDE การแพร่กระจายของปฏิกิริยาอย่างต่อเนื่อง โดยอธิบายการเข้าสู่ปริมาตรของแคลเซียมผ่านช่องทางที่มีลักษณะคล้ายจุด และการแพร่กระจาย การบัฟเฟอร์ และการจับกับตัวรับแคลเซียม CalC ใช้รูปแบบของวิธีผลต่างอันจำกัดของ Alternating Direction Implicit (ADI) ซึ่งค่อนข้างมีประสิทธิภาพด้านเวลาของ CPU และแม่นยำถึงลำดับที่ 2 ของเวลาและพื้นที่ ขั้นตอนของเวลาจะแปรผันไปตามการปรับตัวระหว่างการจำลอง คุณสมบัติหลักอื่น ๆ ได้แก่ :
CalC ไม่ขึ้นอยู่กับแพลตฟอร์ม (Windows, OS X, Linux, cygwin ฯลฯ)
CalC ดำเนินการโดยภาษาสคริปต์ง่ายๆ (พร้อมฟังก์ชันควบคุมการไหลที่เป็นตัวเลือก)
CalC สามารถรวมเข้ากับ MATLAB ได้อย่างง่ายดายโดยไม่มีการแก้ไขพิเศษใดๆ (ดูด้านล่าง)
CalC ช่วยให้จำลองในเรขาคณิตต่างๆ ได้ เช่น คาร์ทีเซียน 3D, 2D หรือ 1D, ขั้ว, ทรงกลม, ทรงกระบอก, ทรงกรวย ฯลฯ
CalC อนุญาตให้มีบัฟเฟอร์แคลเซียมตามจำนวนที่ต้องการ โดยมีจุดจับแคลเซียมหนึ่งหรือสองจุดต่อโมเลกุล
สคริปต์ CalC สามารถรวมสมการเชิงอนุพันธ์ธรรมดาได้เช่นกัน เช่น เพื่อสร้างแบบจำลองเอ็กโซไซโทซิสที่ขึ้นกับแคลเซียม
สามารถดูผลลัพธ์ CalC ได้แบบเรียลไทม์โดยใช้ไลบรารี xmgrace หรือ freeglut (ดูด้านล่าง)
หากคุณใช้ CalC ในผลงานตีพิมพ์ของคุณ โปรดอ้างอิงบทความบทความ Biophys J ปี 2002 และโปรดส่งข้อมูลอ้างอิงให้ฉันเพื่อรวมไว้ในรายการสิ่งพิมพ์ของ CalC เมื่อตีพิมพ์ CalC มีให้ตามที่เป็นอยู่ แต่ฉันจะตอบกลับรายงานข้อบกพร่องหรือคำถามทางเทคนิค
CalC เป็นซอฟต์แวร์เสรี: คุณสามารถแจกจ่ายซ้ำและ/หรือแก้ไขได้ภายใต้เงื่อนไขของ GNU General Public License ตามที่เผยแพร่โดย Free Software Foundation ไม่ว่าจะเป็นเวอร์ชัน 3 ของใบอนุญาต หรือ (ตามตัวเลือกของคุณ) เวอร์ชันที่ใหม่กว่า
CalC ได้รับการเผยแพร่ด้วยความหวังว่าจะเป็นประโยชน์ แต่ไม่มีการรับประกันใดๆ โดยไม่มีการรับประกันโดยนัยถึงความสามารถในการค้าขายหรือความเหมาะสมสำหรับวัตถุประสงค์เฉพาะ ดูใบอนุญาตสาธารณะทั่วไปของ GNU สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม
คุณควรเห็นสำเนาของ GNU General Public License ในพื้นที่เก็บข้อมูลนี้ ถ้าไม่เป็นไปตาม URL นี้
ไฟล์ปฏิบัติการสำหรับ Windows และ macOS เวอร์ชันล่าสุดมีอยู่ในโฟลเดอร์ ปฏิบัติการ ของที่เก็บนี้ โปรดทราบว่าชื่อของไฟล์ปฏิบัติการจะแตกต่างกันไปในแต่ละระบบ (คุณสามารถเปลี่ยนชื่อได้ตามที่คุณต้องการ) ในเอกสารนี้ executable ถูกอ้างอิงโดยใช้ชื่อ calc หากไฟล์ปฏิบัติการไม่ทำงานบนระบบปฏิบัติการของคุณ ให้ทำตามคำแนะนำ ในการคอมไพล์ ด้านล่าง มิฉะนั้น ให้ดำเนินการในส่วน การดำเนินการ ของไฟล์ README นี้
ใช้ MSDN Visual Studio เพื่อคอมไพล์โค้ด ไฟล์ "โครงการ" ของ Visual Studio CalC.vcxproj มีการขึ้นต่อกันที่จำเป็นทั้งหมด (อยู่ภายในโฟลเดอร์ต้นทาง) หรือคุณสามารถติดตั้ง Linux emulator cygwin บนเครื่อง Windows ของคุณ และปฏิบัติตามคำแนะนำในการติดตั้ง UNIX ด้านล่าง
ติดตั้ง XQuartz และ Xcode อย่างหลังจะมีคอมไพเลอร์ C++ เช่น g++ และยูทิลิตี้ make บางประเภทเพื่อคอมไพล์โค้ด จากนั้นให้รัน make นั่นคือทั้งหมดที่
หากคุณไม่ได้ติดตั้ง freeglut ให้คอมไพล์โดยดำเนินการ make noGraphs สิ่งนี้จะรวบรวมเวอร์ชันของโปรแกรมที่ไม่มีกราฟิก OpenGl/GLUT/FreeGlut รันไทม์
หรือติดตั้ง freeglut แล้วรัน "make" ตามปกติ
Windows OS เท่านั้น CalC เวอร์ชัน x.10.1 หรือสูงกว่า: ตรวจสอบให้แน่ใจว่า freeglut.dll ที่ให้มานั้นปรากฏอยู่ในโฟลเดอร์ที่มีไฟล์ปฏิบัติการ calc ของคุณ
หากสคริปต์โมเดลไม่ได้ใช้พารามิเตอร์บรรทัดคำสั่ง เพียงคลิกที่ไฟล์ปฏิบัติการและป้อนชื่อไฟล์สคริปต์เมื่อได้รับแจ้ง (ไฟล์สคริปต์ควรอยู่ในไดเร็กทอรีเดียวกัน) หรือตั้งชื่อสคริปต์ CalC ของคุณ DefaultScripts.txt และจะถูกดำเนินการโดยอัตโนมัติหลังจากที่คุณเปิดใช้งานไฟล์ปฏิบัติการ
หากสคริปต์ของคุณใช้พารามิเตอร์บรรทัดคำสั่ง ให้เปิดเชลล์ (สำหรับ Windows ให้เปิดเมนู Start -> Run -> cmd) ไปที่ไดเร็กทอรีซึ่งมี Calc ที่ปฏิบัติการได้อยู่ แล้วพิมพ์
calc filename parList
โดยที่ calc เป็นชื่อของไฟล์ปฏิบัติการ (แทนที่ด้วยชื่อไฟล์เรียกทำงานที่ถูกต้อง -- ดูโฟลเดอร์ไฟล์ เรียกทำงาน หรือคำแนะนำในการคอมไพล์ด้านบน) ชื่อไฟล์ คือชื่อของไฟล์สคริปต์ที่อธิบายการจำลอง และ parList เป็นรายการบรรทัดคำสั่งที่คั่นด้วยช่องว่างเผื่อเลือก พารามิเตอร์ (ดูคู่มือ)
เพื่อตรวจสอบเอาต์พุตของโปรแกรมและข้อความแสดงข้อผิดพลาด ให้รวมคำสั่ง verbose = 4 (หรือระดับรายละเอียดที่สูงกว่า) ในสคริปต์ของคุณ ซึ่งจะป้องกันไม่ให้ CalC ยุติโดยอัตโนมัติเมื่อการจำลองเสร็จสิ้น
ผลการจำลองสามารถบันทึกลงในไฟล์แบบเรียลไทม์ได้โดยใช้คำสั่ง mute plot ไฟล์ ASCII ถูกสร้างขึ้นซึ่งสามารถอ่านได้ในภาษาที่ใช้กราฟิกได้ เช่น MATLAB (Mathworks, Inc.) ดูสคริปต์สาธิตและดูคู่มือสำหรับรายละเอียด
ประเภทพล็อตไบนารีช่วยให้สามารถบันทึกฟิลด์ความเข้มข้นทั้งหมด ณ จุดเวลาต่างๆ ในระหว่างการจำลอง และสามารถอ่านและแสดงได้โดยใช้ MATLAB ผ่านสคริปต์ที่ให้ไว้ในไดเร็กทอรี ตัวอย่าง และบนหน้าสคริปต์สาธิต
รวมคำสั่ง plot.method gl ไว้ในสคริปต์ของคุณเพื่อสร้างพล็อตตัวแปรแบบเรียลไทม์ (หรือพล็อตความเข้มข้น 1D และ 2D) ในหน้าต่างระบบปฏิบัติการของคุณ บน Windows OS ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไลบรารีไดนามิก freeglut.dll อยู่ในโฟลเดอร์เดียวกับไฟล์ปฏิบัติการของคุณ (มีอยู่ในที่เก็บ) บน macOS มีการติดตั้ง GLUT ไว้ล่วงหน้า (แต่เลิกใช้แล้ว) บนแพลตฟอร์มอื่น คุณต้องติดตั้ง GLUT/freeglut บนคอมพิวเตอร์ของคุณ และเปลี่ยนคำสั่งตัวเชื่อมโยงใน Makefile อย่างเหมาะสม
หมายเหตุ: การล้างบัฟเฟอร์กราฟิกจะปรากฏเป็นขุยโดยมี freeglut และบางครั้งกราฟจะไม่ได้รับการอัปเดตจนกว่าสคริปต์ทั้งหมดจะทำงานจนเสร็จสมบูรณ์ นอกจากนี้ การรวม gl plot อาจทำให้การทำงานของสคริปต์ช้าลงอย่างมาก ดังนั้น gl plots จึงมีประโยชน์เป็นส่วนใหญ่สำหรับการดีบักสคริปต์เบื้องต้น
คุณสามารถใช้แอปพลิเคชันกราฟิก xmgrace แทน freeglut ซึ่งช่วยให้สามารถดูผลลัพธ์การจำลองแบบเรียลไทม์ได้ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการไพพ์เอาต์พุตของโปรแกรมไปที่ xmgrace โดยดำเนินการคำสั่งต่อไปนี้:
calc scriptFileName | xmgrace -pipe
โดยที่ calc คือชื่อของไฟล์ปฏิบัติการ Calc ของคุณ scriptfileName คือชื่อของสคริปต์การจำลอง ในกรณีนี้ ไฟล์สคริปต์ควรมีคำสั่ง plot.method xmgr
การติดตั้ง xmgrace แบบ โฮมบรูว์ นั้นทำได้ค่อนข้างง่าย
เช่นเดียวกับโปรแกรมระบบอื่นๆ CalC สามารถเปิดใช้งานได้จาก MATLAB (Mathworks, Inc) เพียงแค่ดำเนินการคำสั่ง
system('.calc ScriptFileName')จากนั้นคุณสามารถรวบรวมข้อมูลโดยการอ่าน พล็อตเรื่อง หรือไฟล์ ไบนารี่ (ดูด้านบนเกี่ยวกับเอาต์พุตข้อมูล) ดูที่เก็บสคริปต์สาธิต CalC สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม
คู่มือไวยากรณ์สคริปต์ CalC แบบไฮเปอร์เท็กซ์สามารถพบได้ที่ URL นี้ นอกจากนี้ ให้ตรวจสอบไฟล์สคริปต์ตัวอย่างที่มีความคิดเห็นรวมไว้ (นามสกุลไฟล์ ".par") ซึ่งอยู่ในโฟลเดอร์ ตัวอย่าง ไฟล์สคริปต์ตัวอย่างยังมีอยู่ที่ http://web.njit.edu/~matveev/calc/scripts.html
