概要

システム構成

bionetliteとNeuliteは、BMTKのモジュラー設計を活用したシステムです。

全体像

BMTKは以下の3つの主要コンポーネントに分かれています：

• Builder: ネットワーク構築

• Simulator: シミュレーション実行

• Analyzer: 結果の解析

bionetliteはBuilderモジュールを拡張し、Neuliteは新しいSimulatorとして機能します。

詳細度に応じたインターフェース

BMTKは、異なる詳細度のモデルに対応するため、複数のインターフェースを提供しています：

• bionet: 生物物理学的ネットワーク（NEURON）

• bionetlite: 生物物理学的ネットワーク（Neulite） ← 本プロジェクト

• pointnet: ポイントニューロンネットワーク（NEST）

• filternet: フィルターネットワーク（LGN Model）

• popnet: ポピュレーション統計ネットワーク（DiPDE）

bionetliteの位置づけ

bionetliteは、bionetと同じく生物物理学的ネットワークを扱いますが、以下の点で異なります：

• ターゲットシミュレータ: NEURON → Neulite

• 出力形式: SONATA 形式 + Neulite専用CSV形式

• 接続位置の決定: シミュレータ実行時 → ネットワーク構築時

設計哲学

ネットワーク構築とシミュレーションの分離

BMTKの設計哲学に従い、bionetliteは以下の利点を持ちます：

1. エラーハンドリングの向上: ネットワーク構築時のエラーをシミュレーション前に検出

2. 再現性: 同じネットワークファイルで何度でも同じシミュレーションを実行可能

3. 柔軟性: ネットワークファイルを手動で編集・検証可能

軽量化の実現

Neuliteカーネルの軽量化という設計指針に従い、bionetliteは以下の処理を行います：

• 前処理の集約: 形態ファイル、イオンチャネル設定の前処理をビルド時に実行

• シンプルなファイル形式: CSV形式による読み書きのしやすさ

• 明示的なデータ構造: シミュレータ側での複雑な処理を不要に

次のステップ

• 設計と実装 - BMTKとBioNetの背景、bionetliteの設計と実装詳細