Scientific calculation on workflows in the domain of systems biology

Abstract

Systeemibiologian tutkimuksessa erilaisista kokeista saadaan mittaus- ja tilastodataa. Dataan liitetään usein mukaan tietoa siitä mitä on mitattu, missä on mitattu ja milloin mittaus on tehty. Tätä raakaa tutkimusdataa yleensä jatkokäsitellään tieteellisen datan käsittelykaavioilla tuottaen lopulta tutkimustuloksia. Datan käsittelykaavioilla tutkimusdatalle voidaan tehdä erilaisia laskenta-, yhdistely- ja muokkaustoimenpiteitä. Suuressa roolissa tässä käsittelyssä on erilaiset matemaattiset ja tilastotieteelliset laskennat taulukko- ja matriisimuotoiselle datalle. Tämän diplomityön tuloksena syntyi työkalupaketti, jonka avulla edellä kuvatun mukaista laskentaa pystytään määrittelemään datan käsittelykaavioihin matemaattisen ohjelmointikielen avulla.

Kirjallisuustutkimuksena aluksi esiteltiin datan käsittelykaaviot ja matemaattiset ohjelmointikielet. Tämän jälkeen mittauksen taustatietojen kuvaukseen käytettyä kieltä tarkasteltiin tietämyksen jakokielenä. Ja lopuksi vielä tutkittiin tekniikoita automaattisten yksikkömuunnosten tekoon. Työssä kuvataan työkalupaketin ja yksikkömuunnosjärjestelmän suunnittelu ja toteutus. Lopuksi työkalupaketin ja yksikkömuunnosjärjestelmän toteutusta arvioidaan.

Arvioinnin perusteella voidaan sanoa, että työkalupaketti on tarpeellinen ja helposti käytettävä, mutta muutamat toteutetut käsittelymenetelmät vaativat liian paljon muistia ja vaativat siten jatkokehittämistä. Työkalupaketti nähtiin erityisesti sopivan uusien tieteellisten laskentamenetelmien kokeilemiseen ja testaamiseen. Yksikkömuunnosjärjestelmästä ei ollut merkittävää hyötyä koska sovellusalueella suuri osa laskemisesta tapahtui yksiköttömillä suureilla.