HEC 2.0: improved simulation of the evolution of prokaryotic communities

Математическое и компьютерное моделирование эволюции и функционирования прокариотических сообществ имеет большое значение для развития фундаментальной науки, медицины, биотехнологий. Ранее нами был разработан программный комплекс «Гаплоидный эволюционный конструктор» (HEC), позволяющий моделировать следующие уровни организации прокариотического сообщества: генетический, метаболический, популяционный и экологический. В данной статье представлена новая версия программы, включающая следующие улучшения: графический интерфейс пользователя, параллельная версия вычислительного ядра, поддержка системы подключаемых модулей (плагинов). Плагины используются для создания пользователем собственных моделей популяционной динамики сообщества или моделей внутриклеточного метаболизма (модели генных сетей). Графический интерфейс позволяет создавать модели, визуализировать результаты моделирования и управлять процессом моделирования. Высокопроизводительные версии программы, реализованные с использованием технология OpenMP и MPI, могут запускаться как на настольных компьютерах, так и на вычислительных кластерах. Программа, документация и примеры моделей доступны на сайте проекта http://evol-constructor.bionet.nsc.ru/. «Гаплоидный эволюционный конструктор» является удобным средством для моделирования эволюции микробных сообществ. Модели сообществ, построенные с помощью программы, могут использоваться для изучения фундаментальных принципов эволюции и взаимосвязей между разными уровнями биологической организации. Программа также может быть использована в образовательных целях для иллюстрации фундаментальных биологических законов.