SimulacaoCelulas-Tro.. - LES PUC-Rio

Um Framework Baseado em Sistemas
Multi-agentes de Células-Tronco
Diêgo Bispo Conceição
Agenda
• Motivação
• O problema
• Hipótese de pesquisa
• Objetivos
• Contribuições esperadas
• Próximos passos
August 25, 2007
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Motivação
• Células-tronco
• SMA - Sistemas Multi-Agentes
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Células-tronco - Ambiente
• O Nicho
– Um especializado ambiente celular.
– Prover suporte necessário ao processo de auto-regeneração
das células-tronco.
– Contém as células e proteínas que constituem o ambiente extra
celular.
• E.g.
David T. Scadden. The stem-cell niche as an entity of action.
Nature 441, 1075-1079 (29 June 2006) | doi:10.1038/nature04957; Published online 28 June 2006.
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Células-tronco - Definição
• Células-tronco:
– Um potencial de populações heterogeneas de funcionalidades
de celulas diferenciadas.
– Composto de organismos multi-celulares.
• Capazes de:
– Proliferação;
– Auto-renovação ilimitada
• A capacidade de multiplicar-se gerando células iguais à célulaoriginal durante toda a vida.
– Pluripotência
• Capacidade de gerar diferentes tipos celulares.
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Células-tronco - Processo
•
A – Célula-tronco;
•
B – Célula Progenitora;
•
C – Célula Diferenciada;
•
1 – Divisão simétrica de Células-tronco;
•
2 - Divisão assimétrica de Células-tronco;
•
3 - Divisão progenitora;
•
4 – Diferenciação final.
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Motivação - Sma
• Autonomia
– Capacidade de agir sem intervenção externa
• Pró-atividade
– Atuam não somente em resposta ao ambiente – são orientados
a objetivos
• Situação
– Atuam em um ambiente
• Interatividade
– Se comunicam com outros agentes e com o ambiente
• Interação entre agentes para resolver um problema
– Inteligência Artificial Distribuída
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O problema
• Existe a aplicação, mas não existe o framework para evoluir a
simulação
– A aplicação nunca vai ser completa.
– Modelo é evolutivel.
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O problema
• Não foi utilizado nenhum framework de simulação e/ ou
também nenhum framework de sistemas multi-agentes
• Atualmente: não distribuído, não escalável, baixa performance
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Hipótese de pesquisa
• Um framework resolve o problema da evolução da simulação.
• Pesquisar um framework para simulação que garanta
escalabilidade, performance e distribuição.
Pr
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• Uma vez identificado este framework, construir um framework
para simulação de células-troncos baseado neste.
neurônios
linfócitos osteoblasto glandulares adipócitos
Existem +
de 130 tipos
de células!!
FW de Células-Tronco
FW de SMA
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Objetivos
• Alcançar
– Reuso
– Escalabilidade
– Peformance
– Distribuição
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Contribuições esperadas
• Framework para simulação de células-tronco;
• Intância de uma aplicação de células-tronco utilizando o
framework de visualização e o framework desenvolvido.
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Próximos passos
• Análise do Domínio do ponto de vista de framewok
– Análise de domínio já foi feita à priori em COOPN, porém precisa
ser refinada para encontrar os pontos fixos e flexíveis
• Entender a aplicação já existente
• Entender os problemas desta aplicação
• Pesquisar um framework para simulação que garanta
escalabilidade, peformance e distribuição.
• Modelar e implementar o framework.
– Pretende-se utilizar AUML para modelagem
• Instanciar o framework para geração de células neurais.
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Bibliografia
• Gatti, M., de Vasconcellos, J.E., Lucena, C.J.P.; An Agent Oriented
Software Engineering Approach for the Adult Stem-Cell
Modeling, Simulation and Visualization. Workshop SEAS, João
Pessoa, 2007. (to appear)
• http://web.teccomm.les.inf.puc-rio.br/index.php/MAS-Medicine
• http://en.wikipedia.org/wiki/Stem_cell
• http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula-tronco
• http://www.comciencia.br/reportagens/celulas/13.shtml
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