(Updated on 2016/1/28)
項番：C-1
開発責任者
理化学研究所細胞スケール研究開発チーム
チームリーダー 横田秀夫
概要
細胞内の生化学反応、濃度勾配による物質の拡散、膜機能(チャネル、ポンプ、受容体)を連成して、細胞の複雑な構造と場を考慮したシミュレーションが可能なシステム
離散化（計算モデル化）の方法
等間隔直行格子(ボクセル)を用いた生化学反応、拡散、膜機能の連成解析
計算方法
- 有限体積法(時間積分)
- 常微分連立方程式(生化学反応)
並列化の方法
SPHERE (MPI)
開発言語とライブラリ
Fortran, C, C++, Sphere, E-Cell (Boost,GSL)
コードの公開状況
ソース・コードをISLiMダウンロードサイトから公開済み
現状での計算規模
- RICCを用いた8192並列実行,10243Voxel, 103秒
- メモリ容量 2.6 TByte、ディスク容量 400 TB
次世代機「京」での計算規模
- 複数細胞モデル(60細胞,220物質,190反応)
- 2000x200x200Voxel,64万コア並列
- メモリ容量 570 TB 、ディスク容量 3500 PB
実細胞の顕微鏡観察画像から作成したRICSの入力データ
（HepG2細胞 青：核、緑：ミトコンドリア、赤：細胞形状）
どんなことができるか
- 単一細胞の詳細な解析 細胞の複雑な形状と内部構造(オルガネラ)を考慮したシミュレーションが可能
- 複数細胞の解析 形状を考慮した複数細胞の集合体(組織)のシミュレーションが可能
- 顕微鏡イメージング等の実験結果との比較検証
生細胞の観察画像を元にした実形状データを使用したシミュレーションが可能
物質の細胞内局在イメージングとシミュレーション結果の比較検証が可能
講習会配布資料等
- 細胞統合シミュレーションソフトウェア講習会 ー RICS-K ー -> リンク