Создание процесса

Визуальное моделирование процесса

Для создания процесса нажмите на иконку , расположенную на панели инструментов. В открывшемся окне в поле Reaction name введите идентификатор реакции, либо оставьте автоматически сгенерированный идентификатор типа «Reaction_n», где n - порядковый номер реакции.

Компоненты реакции добавляются путем нажатия на ранее созданную сущность на диаграмме, название которой будет отображено в поле Component, и выбора ее роли в поле Role. Существует три роли сущности реакции - modifier (модификатор), реактант (reactant) и продукт (product). После заполнения полей нажмите кнопку Add.

Примечание

Одна и та же сущность может играть несколько ролей в одной реакции

При добавлении компонентов в реакцию, заголовок реакции будет автоматически сгенерирован в поле Reaction title, который так же можно изменить по желанию.

Рисунок 1. Создание новой реакции в BioUML

После того, как реакция будет создана, можно редактировать дополнительные свойства реакции, путем нажатия правой кнопки мыши на узел диаграммы, соответствующий процессу, и последующего выбора поля edit Edit. В открывшемся окне в опциях folder Species references перечислены компоненты реакции, для которых можно добавить стехиометрию в поле option Stoichiometry и для модификатора указать его тип влияния на процесс в поле option Modifier action, т.е обозначить вид ребра модуляции. В опциях folder Attributes в поле option sbgn:reactionType указывается тип процесса.

Нажатие правой кнопкой мыши на ребра реакции открывает опции, позволяющие изменять дополнительные свойства ребер, также доступные в дополнительных свойствах реакции, и редактировать геометрическую форму ребер - добавлять новую вершину (Add vertex), выпрямлять ребро (Straighten edge) и др.

Добавление логического оператора в реакцию в BioUML

Для того, чтобы добавить логический оператор в реакцию, создайте реакцию без добавления модификатора в компоненты реакции. Далее нажмите на иконку logical_operator , расположенную на панели инструментов. В открывшемся окне в поле option sbgn:logicalOperator выберите нужный тип оператора, в поле option Reaction - ранее созданную реакцию, и затем укажите также ранее созданные сущности, которые будут в реакции выполнять роль модификаторов в поле option Modifiers, и укажите тип влияния на процесс в поле option Modifier type.

Примечание

Добавление нескольких модификаторов в реакцию осуществляет с помощью нажатия Shift и выбор нескольких строк.

Переменная и параметр

При создании материальной сущности создается переменная. Переменная описывает концентрацию или количество вещества соответствующей сущности и обладает следующими атрибутами:

идентификатор;
численное значение;
тип единицы измерения и единица измерения;
флаг, обозначающий, является ли численное значение переменной фиксированным или может меняться.

Примечание

У сущности идентификатор переменной образуется путем добавления «$» перед заданным ранее идентификатором сущности. Если сущность принадлежит компартменту, то идентификатор переменной будет содержать и идентификатор компартмента, например, $compartment.entity. Присвоенный идентификатор переменной будет указан во вкладке Info (инспектор свойств) в области информационного окна в поле Role - VariableRole.

Атрибуты переменной могут устанавливаться следующими способами:

В дополнительных свойствах элемента в опциях Role;
В области поля операций выберите вкладку Model на горизонтальной панели и в открывшемся окне на вертикальной панели вкладку Entities. Строки соответствуют каждой созданной переменной (Рисунок 2).

Рисунок 2. Изменение атрибутов переменной в поле операций

Численное значение переменной задается в столбце Initial Value.

Предупреждение

Обратите внимание, что в BioUML десятичным разделителем является точка.

Численное значение переменной задается в столбце Initial Value. В столбце Initial units type указывается единица измерения начального численного значения переменной: amount - количество вещества; concentration - концентрация. Units type указывает единицу измерения для идентификатора переменной в реакции, уравнении и т.д. Output units type соответствует единице измерения при выводе численных результатов на график.

Флаг константы ставится в столбце Constant и определяет является ли численное значение переменной постоянной и може ли быть изменено.

Флаг граничного условия может быть поставлен в столбце Boundary condition. В случае, если оно установлено – значение переменной не может меняться в ходе реакций (но может подчиняться закону, заданному дифференциальным или алгебраическим уравнением).

Параметр - математическая переменная модели, для которой нет выделенного элемента на диаграмме. Может быть добавлена в модель путем явного упоминания в каком-либо математическом выражении (уравнении, законе реакции и т.д.), либо в области поля операций во вкладкe Model на горизонтальной панели и в открывшемся окне на вертикальной панели во вкладке Variables.

Математическое описание процесса

Реакция транслируется в дифференциальные уравнения, описывающие динамику переменных, соответствующих веществам-участникам реакции.

После того, как будет создан процесс, формула вводится в поле option Formula в открывшемся окне либо в дополнительных свойствах реакции в опциях folder Kinetic law в поле option Formula. Корректность формулы можно проверить вo вкладке Info в области информационного окна путем нажатия на узел, соответствующий процессу.

Добавленные реакции с формулой отображаются во вкладке Model на горизонтальной панели и в открывшемся окне на вертикальной панели во вкладке Reactions (Рисунок 3).

Рисунок 3. Вкладка Reactions в поле операций

Предупреждение

При создании формулы учитывайте, что идентификатор переменной включает знак «$», а перед параметром он не ставится. Для возведения в степень используется оператор «^», деления - «/», умножения - «*», «+» и «-» для сложения и вычитания, соответственно.

Рисунок 4. Простейшие реакции с SBGN диаграммой и формулой для BioUML

После введения формулы внесенные параметры добавляются в области поля операций во вкладке Model на горизонтальной панели и в открывшемся окне на вертикальной панели во вкладке Variables (Рисунок 5). Значение параметра выставляется в столбце Initial value. Если требуется удалить неиспользуемый параметр или добавить новый, нажмите на иконку minus и plus , cоответственно.

Рисунок 5. Вкладка Variables в поле операций