In den letzten zwei Jahrzehnten wurden in der Pflanzenbiologie und in breiteren wissenschaftlichen Gemeinschaften Tausende von Rechenmodellen erstellt, die das Potenzial haben, zu komplexen Integrationsnetzwerken kombiniert zu werden, die in der Lage sind, komplexe biologische Prozesse zu erfassen. Allerdings haben die technologischen Barrieren, die durch Unterschiede in der Modellsprache und den Datenformaten eingeführt wurden, diesen Fortschritt verlangsamt. Ein neues Integrationssystem, das Modelle in ihren vielfältigen, nativen Formen verknüpft, wird von Dr. Meagan Lang in einem neuen Artikel vorgestellt, der in veröffentlicht wurde in silico Pflanzen
Die yggdrasil (ausgesprochen „ig-druh-sil“) wurde für die Verwendung durch Domänenwissenschaftler mit begrenzter Programmiererfahrung entwickelt. Es verfügt über eine benutzerfreundliche Befehlszeilenschnittstelle, die die parallele Ausführung von Modellen in Python, C, C++ und Matlab auf Linux-, Mac OS- und Windows-Betriebssystemen in mehreren Datenformaten koordiniert. Basierend auf den in den Spezifikationsdateien enthaltenen Informationen, yggdrasil baut dynamisch ein Netzwerk aus asynchronen Kommunikationskanälen auf und bringt die Modelle in eine Integration in ihre eigenen Prozesse. Dadurch können Modelle unabhängige Operationen parallel ausführen und Aufgaben schneller erledigen als Modelle, die manuell in Serie integriert werden. Yggdrasil führt auch Datenformat (z. B. Skalare, Arrays und tabellarische Daten) und Einheitentransformation durch.
Laut Dr. Lang, Forschungswissenschaftler am National Center for Supercomputing Applications an der University of Illinois, „obwohl Rechenmodelle ein mächtiges Werkzeug sind, das in der gesamten Biologie verwendet wird, fehlt es vielen Biologen an formaler Ausbildung in Programmierung oder Berechnung. Infolgedessen sind die von Biologen erstellten Modelle zwar gut geeignet, um eine bestimmte Forschungsfrage zu beantworten, aber aufgrund von Unterschieden in Programmiersprachen, Datenformaten und/oder nicht einfach für die Wiederverwendung in Kollaborationen außerhalb des Kontexts anzupassen, für den sie ursprünglich erstellt wurden Einheiten. Indem es Wissenschaftlern ermöglicht wird, Modelle mit minimaler Modifikation mit dem Modell selbst zu verbinden, yggdrasil wird eine einfachere Wiederverwendung von Modellen ermöglichen und neue Möglichkeiten der Zusammenarbeit eröffnen.“
yggdrasil ist ein Open-Source-Paket, das als Teil von entwickelt wurde Pflanzen in Silico Initiative zum Aufbau einer vollständigen Ernte in silico von der Ebene der Gene bis zur Ebene des Feldes. Der yggdrasil Das Paket ist öffentlich auf Github verfügbar und kann mit installiert werden pip or conda. Eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) zum Eingeben von Modellinformationen, zum Zusammenstellen von Integrationsnetzwerken aus einer vorhandenen Palette von Modellen und zum Anzeigen der grundlegenden Ausgabe eines Integrationslaufs und von Werkzeugen zur Verwendung yggdrasil integrierte Modelle als Python-Funktionen aufzurufen, die es Benutzern ermöglichen, ein Modell interaktiv zu erkunden und zu visualisieren, werden derzeit entwickelt.
