E-Cell sprint 2016 を慶應SFCで開催しました

 

E-Cell projectは,2016年8月29日~9月2日にE-Cell sprint 2016を開催しました (慶應義塾大学と理化学研究所の共催) .
E-Cell sprintはシステムバイオロジー全般に係わるプロジェクトを募り,ハッカソン形式で開発を行う合宿です.
ハッカソンは E-Cell project の一環として開催されるもので,参加者にとっては知識を深め,技術的なスキルを向上させることができるとともに,システムズバイオロジーに興味を持つ学生・研究者とのネットワークづくりにも役立つものです.
今年度よりワークショップとハッカソンを統合し初日には以前E-Cellに関わっていた方々を外部からお招きして最近の研究動向についてお話していただきました (題目等は E-Cell Workshop & Sprint 2016 参加者募集のお知らせ の「スケジュール>E-Cell Workshop (8月29日)」をご参照ください) .
ハッカソンの成果については GitHubのsprint2016リポジトリのwiki をご参照ください.

 

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E-Cell Workshop & Sprint 2016 参加者募集のお知らせ

今年もE-Cell WorkshopとE-Cell Sprintを開催いたします!

E-Cell Sprintはシステムバイオロジー全般に係わるプロジェクトを募り、ハッカソン形式で開発を行う合宿です。

例年はE-Cell Workshopを春に、E-Cell Sprintを夏に行ってまいりましたが、今年はこれらをまとめて行うことにしました。5日間の期間のうち初日をWorkshopとして以前E-Cellに関わっていた方々を外部からお招きして最近の研究動向についてお話していただきます。後4日は例年通りの開発合宿Sprintを開催いたします。

Workshopのみの参加も可能ですので皆さまお気軽にご参加ください。

開催日時

8月29日(月) ~ 9月2日(金)

E-Cell Workshop 2016は8月29日(月)のみ、E-Cell Sprint 2016は8月30日(火) ~ 9月2日(金)。初日のWorkshopのみ参加も可能です。

場所

慶應義塾大学 湘南藤沢キャンパス 湘南台駅西口から神奈川中央交通バスで慶応中高等部前もしくは慶応大学本館前で下車

E-Cell Workshop: τ12教室、E-Cell Sprint: 未来創造塾 滞在棟1ほか

参加費

一般・学生 : 無料

参加費は無料ですが、交通費・食費・宿泊費等は実費の負担をお願いいたします。ゲストハウスに宿泊される方は当日受付で現金にて徴収いたします。
学生として参加する方は受付で学生証を提示してください。学生の方の宿泊費の補助については下記連絡先まで直接ご相談下さい。

定員

30名(先着順)

参加登録

本リンクのフォームに所定の事項を入力の上、申し込んでください。
担当者より登録完了の連絡があった時点で登録が完了したものとします(自動返信)。

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Sprintに参加される場合は、プロジェクトタイトルの入力欄がありますので会期中に実施・完成するプロジェクトの概要を簡潔に表現してください(チューターに相談が必要な方は、その旨記入してください)。

スケジュール

E-Cell Workshop (8月29日)

8月29日
12:30 – 13:00    参加受付

13:00 – 13:10    開会
13:10 – 13:30    講演 海津一成博士 (理化学研究所生命システム研究センター)
                             「E-Cell Systemの開発と今後」
13:30 – 14:10    招待講演 柚木克之博士 (東京大学大学院理学系研究科、JST さきがけ)
                             「トランスオミクス解析による代謝制御機構の網羅的再構築」
14:10 – 14:20    ブレイク
14:20 – 15:00    招待講演 戸谷吉博博士 (大阪大学大学院情報科学研究科)
                             「Metabolic pathway design and flux control for efficient bio-production
15:00 – 15:30    コーヒーブレイク(集合写真)
15:30 – 16:10    招待講演 谷内江綾子博士 (システム・バイオロジー研究機構、トロント大学)
                             TBA
16:10 – 16:20    ブレイク
16:20 – 17:00    招待講演 小澤陽介博士 (ロボティック・バイオロジー・インスティテュート株式会社)
                             「Accelerating Life Sciences with Robotic Crowd Biology」
17:00 – 17:10    ブレイク
17:10 – 17:50    講演 冨田勝教授 (慶應義塾大学)
                             TBA
17:50 – 18:00    閉会

19:00 – 20:30    懇親会(慶應義塾大学 湘南藤沢キャンパス 食堂タブリエ)

E-Cell Sprint (8月30日 ~ 9月2日)

8月30日
10:00 – 10:30    参加受付

10:30 – 11:00    開会+趣旨説明(運営)
11:00 – 12:00    ディスカッション(自由時間)
12:00 – 13:30    昼食(各自)
13:30 – 15:30    ディスカッション(自由時間)
15:30 – 16:00    ティーブレイク
16:00 – 17:30    プロジェクト計画発表
17:30 – 17:40    夕会(運営)

8月31日
9月01日
10:30 – 10:40    朝会(運営)
10:40 – 12:00    ハック(自由時間)
12:00 – 13:30    昼食(各自)
13:30 – 15:30    ハック(自由時間)
15:30 – 16:00    ティーブレイク(Lightning Talk、チュートリアル)
16:00 – 18:00    ハック(自由時間)
18:00 – 18:10    夕会(運営)

9月02日
10:30 – 10:40    朝会(運営)
10:40 – 12:00    ハック、プレゼン準備(自由時間)
12:00 – 13:30    昼食(各自)
13:30 – 14:30    デモ発表1
14:30 – 14:50    ティーブレイク
14:50 – 15:50    デモ発表2
15:50 – 16:00    閉会

18:30 – 20:30    懇親会

E-Cell Sprintのミッション

E-Cell Sprintの参加者は、開始日前日(8/28)までに期間中に実施するプロジェクトの詳細を決定の上、所定のフォームから登録して下さい(詳細は、参加者向けにご案内します)。特に学生参加者に対しては期間中に取り組むプロジェクトの計画について、チューターが相談に応じます。期間中はシステム生物学(細胞シミュレーションを中心とし、ネットワーク生物学、計算論的神経科学やその応用を含む周辺分野一般)に関わるひとつ以上の成果物をつくりあげます。主にシステム生物学研究に用いるプログラムを想定していますが、他のアイディアも歓迎しますので、会期前に相談してください。初日にプロジェクト計画発表、最終日に成果のデモンストレーションを行っていただきます。

宿泊設備

慶應義塾大学 湘南藤沢キャンパス セミナーゲストハウスほか

主催

国立研究開発法人理化学研究所
慶應義塾大学
E-Cellコンソーシアム

問い合わせ・連絡先

sprint@e-cell.org

 

E-Cell Sprint 2015を日吉で行いました

今年度のE-Cell Sprintを8月29日~9月1日の4日間、慶應義塾大学日吉キャンパスで開催しました。 E-Cell SprintはSystems biology全般に係わるprojectを募り、hackathon形式で開発を行う合宿です。 今年度は下記のような成果が得られました。E-Cell Sprintは来年も開催する予定ですのでご興味を持たれた方はsprint@e-cell.orgまでご連絡ください。

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加藤 傑 京都大学 Cellular Potts Modelの簡易実装 Cellular Potts Modelを2次元平面上で簡易的にC++を使って実装しました。
西田 圭吾 大阪大学 一分子専用フィルタの機械学習による獲得 低毒性一分子感度一細胞蛍光イメージングを行うことを目的として、低S/N像から高S/N像を再現するため、機械学習技術の一つである畳み込みニューラルネットワークを細胞イメージングに合うように実装した。
渡部匡己 理研 凝集モデルの構築とそのPALMイメージング 現在、PALMイメージングを使って、細胞性粘菌のcAR1受容体の極性や局在を計る課題に取り組んでいる。PALMを使った一分子計測には、一分子の蛍光特性や選択効率を数値化するためのカリブレーションを欠かすことはできない。今回のE-CELL Sprintでは、詳細な一分子のカリブレーションを行うための蛍光分子の凝集モデルを構築して、そのPALMイメージングのシミュレーションを実装をした。
熊上 尚樹,神野祥子,瀧口真央,田中雄一郎,脇田舞子(50音順) 慶應義塾大学 HuVEC modelのVisual BasicからMATLABへの書き換え HuVEC modelについて、細胞膜上のイオンチャネルや交換体タンパク・収縮機構をそれぞれ分担し、MATLABへの書き換え作業を行った。
Satya Arjunan RIKEN QBiC Particle simulation model of multiple membrane binding states of PTEN I have successfully implemented full particle simulation model of PTEN which recapitulates its multiple membrane binding states. The model however is unable to reproduce the initial membrane binding probabilities of different states since we assume PTEN is homogeneously distributed in the cytosol. The difference in membrane binding probabilities could be caused by clustering and rebinding effects of cytosolic PTEN.
海津一成 理研QBiC 遺伝子リストと流束から常微分方程式モデルを自動生成するGarudaガジェットの作成 Garudaプラットフォームは生物学に関わる様々なデータベース、解析ツールや実験機器間をデータを介して自由に行き来できるようにするソフトウェア間のネットワーキングを目的としたプラットフォームである。今回、大腸菌を対象として遺伝子リストと静的なFBAによって得られた流束データから動的な常微分方程式モデルを自動生成するガジェットを作成した。これによりユーザは目的とするFBAモデルに対して時間応答を予測できるモデルを用意に作成し、様々なシミュレータに受け渡すことができるようになった。
新稲亮 京都大学 物体表面を運動する粒子の拡散運動シミュレーション 三次元構造体の表面に存在する物体の運動のシミュレーションに必要な機能を備えたポリゴンライブラリの作成。
深澤風土 慶應義塾大学 深層学習器の分解再構築 マルチモーダル学習器のデータの作成と、その下処理を行なった。
渡邉 麗 慶應義塾大学 深層学習器の分解再構築 DEAPを利用した遺伝的アルゴリズムの実装。
中村健太郎 慶應義塾大学 深層学習器の分解再構築 深層学習器を構成する各層を独立に実装。連結した状態で手書き数字の分類を行った。さらにこれらのうち任意の一つを選び、新規に構成した深層学習器に組み込み、学習の経過を再利用することが可能か、実装と検証を行った。
内藤泰宏 慶應義塾大学 Code maintenance of E-Cell 3 (1) Confirmed that E-Cell 3 can be installed on OS X Yosemite without problem. (2) the first version of ecell3-cellml2eml is committed to the ecell/ecell3 repository. (3) A critical bug of AdaptiveDifferentialStepper was found out (will be fixed very soon).
菊池魁人 東京大学 1細胞顕微鏡画像データの解析 大腸菌の1細胞顕微鏡画像を解析して得られた細胞面積や細胞質中のGFP粒子の座標などのデータを解析し、細胞成長と粒子移動距離を可視化した。
今井亮輔 国立遺伝学研究所 クロマチンドメインモデルに基づいた、ヌクレオソーム拡散のメトロポリスモンテカルロシミュレーション クロマチンドメインモデルに基づいて、制限された領域の中でのヌクレオソームの拡散シミュレーションを行った。その結果、培養細胞での観察結果を支持するMSDのパターンが得られた。
chew wei xiang RIKEN QBiC Volumetric second-order reaction in Spatiocyte for species with radius < voxel radius. The reactive collision probability between two volumetric species that undergoes 2nd-order reaction (reversible/ irreversible) are modified such that when radius of species is <= voxel size, correct steady-state behavior are reproduced.
高萩航 慶應義塾大学 whole-ecoliシミュレーションの出力データに対するmicroarray解析ツール””SimuSEQ””の作成 QBiCで開発中の大腸菌シミュレーションモデル””whole-ecoli””は、出力データをテキストファイルに出力する。このデータをわかりやすく伝えるのは困難である。モデル出力内容を瞬時に、感覚的に理解するツールが存在すれば、外部へのプレゼンや開発者自身のデバッグにも有効であると考え、whole-ecoli出力データに対応したmicroarray解析ツールを作成し、””SimuSEQ””と命名した。SimuSEQは可視化ツールであるが、解析ソフトの側面を持ち、Probe長や位置の変更を簡単に行うことができる上、ユーザが作成したPythonスクリプトにSimuSEQの関数を取り入れることで、データを比較的自由に、しかも簡単に可視化、解析することが可能となった。SimuSEQは、感覚的にわかりにくいミュレーション結果を、まるでwetの実験結果のように、しかも定量的に示すことができる有効なツールであると考えている。
西田孝三 RIKEN QBiC Improving E-Cell4 interoperability with GARUDA To improve E-Cell4 interoperability, we created two GARUDA gadgets.
One gadget is an automatic model generator program, another gadget is E-Cell4 ODE simulator.
We showed a pipeline for E-coli metabolic network simulation with these gadgets.
This pipeline enables E-Cell4 users to simulate E-coli metabolism just with clicking gadgets.
田中剛貴 同志社大学 リガンドと受容体結合のシミュレーション 細胞内受容体とそのリガンドの結合をODE-simulatorを用いてE-Cell4上で再現。
富田 篤弘 東京大学 細胞内ホメオスタシス維持タンパクと調節因子の生化学シミュレーション “ecell4のlatticeを利用して細胞内Mg2+ホメオスタシスを維持するタンパクを膜上に構成し、その調節因子とのシミュレーションを行い、調節因子の生理学的役割について考察した。
森 秀人 慶應義塾大学 Web上でのE-Cellシミュレーション環境の開発 Webブラウザで実行することのできるE−Cellシミュレーション環境の実装を行った.スプリントでは選択されたモデルファイルを読み込み,その構造をツリー構造としてブラウザに表示することができた.
大竹 悠互 慶應義塾大学 セルオートマトンを用いた膵臓癌のシミュレーション 本研究である膵臓癌に関する実験の予測や再現をすべく、セルオートマトンを用いたシミュレーションを行うため、Java scriptでライフゲームを作った。
大沼泰秀 慶應義塾大学 Webbsの出力部分の構築とトップページの作成 Javascriptを使ってWebbsの出力部分の構築し、またトップページを作成した。出力部分は、シミュレーションの値をダウンロードできるようにした。
佐々木 啓太 慶應義塾大学 E-Cellを用いたWeb上で実行できるシミュレーションソフトの開発(Webbs) Web上にて、シミュレーションソフトウェアであるE-Cellを実行できる環境を作成した。サーバー側はPythonを用い、E-Cellの実行を行う。クライアント側はjavascriptを用いてデータの更新、グラフ描画を行う。サーバー、クライアント間のやりとりはNode.js、Websocketを用いて実装を行った。
板谷 英駿 慶應義塾大学 Integration of cognitive computing platform BriCA and the Robot OS software The project aimed to implement the functionalites of a BriCA agent object within a ROS Node object to achieve the interoperation of both software. Real-time communication between the two software have been achieved with the use of rospy programming library.

E-Cell Sprint 2015

E-Cell Sprint 2015

開催日時
8月29日(土)11:00開始
9月1日(火)16:00終了

場所
慶應義塾大学日吉キャンパス第4校舎独立館2階D204教室
(宿泊施設として慶應義塾日吉キャンパス協生館をご使用いただけます.)
http://www.hc.keio.ac.jp/ja/hiyoshi_campus/guide/index.html
http://www.kcc.keio.ac.jp

参加費
一般・学生(含む大学院生):無料

参加費は無料ですが、交通費・食費・宿泊費等は実費の負担をお願いいたします。協生館に宿泊される方は当日受付で現金にて徴収いたします。

学生として参加する方は受付で学生証を提示してください。学生の方の宿泊費の補助については下記連絡先まで直接ご相談下さい。

定員:30名(先着順)

ミッションと日程
参加者は、開始日前日(8/28)までに期間中に実施するプロジェクトの詳細を決定の上、所定のフォームから登録していただきます(詳細は、参加者向けにご案内します)。期間中に取り組むプロジェクトの計画について、E-Cell Sprintのチューターが相談に応じます。期間中はシステム生物学(細胞シミュレーションを中心とし、ネットワーク生物学、計算論的神経科学やその応用を含む周辺分野一般)に関わるひとつ以上の成果物をつくりあげます。主にシステム生物学研究に用いるプログラムを想定していますが、他のアイディアも歓迎しますので、会期前に相談してください。

参加登録(7月17日まで)
以下のURLに所定の事項を入力の上、申し込んでください。
プロジェクトタイトルの入力欄がありますので、Sprintで実施・完成するプロジェクトの概要を簡潔に表現してください。(チューターに相談が必要な方は、その旨記入してください。)
https://goo.gl/9xYF6E
担当者より登録完了の連絡があった時点で登録が完了したものとします。
登録締切は7月17日(金)です。
プロジェクトの内容は、4日間で独立して取り組み、完成出来るものであれば、各自のレベルに合わせたもので構いません。極端に言えば、「この教科書のサンプルを完成する」でOKです。

スケジュール:

9:00-12:00 13:00-19:00 19:00-21:00
8月29日 Registration (~11:00) Hack Discussion
8月30日 Hack Hack Hack / Discussion
8月31日 Hack Hack Hack / Excursion
9月1日 Hack Wrap-up (~16:00)

問い合わせ・連絡先
sprint@e-cell.org

E-Cell sprint 2014を葉山で行いました

今年度のE-Cell sprintを8月31日~9月4日の5日間、神奈川県 葉山 IPC生産性国際交流センターで開催しました。 E-Cell sprintはSystems biology全般に係わるprojectを募り、hackathon形式で開発を行う合宿です。 今年度は参加者がさらに増え(約40名余)、全脳アーキテクチャ関連のprojectも加わり下記のような成果が得られました。E-Cell sprintは来年も開催する予定ですのでこれらにご興味を持たれた方は@ktakahashi74にお声がけください。

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E-Cell4関連

加藤傑 京大 Ecell4 LatticeへのStructure実装 Ecell4に移植したSpatiocyteであるLatticeに細胞膜などの構造体を配置するための下準備として球面上に粒子を配置できるよう拡張
西田孝三 理研 E-Cell4 rule-base modelの可視化 E-Cell4のrule-base modelの基本構成単位となるSpeciesをCytoscape.jsを用いcontact mapとして可視化
海津一成 理研 空間的GillespieアルゴリズムのE-Cell4上への実装 格子と空間均一の中間にあたる空間的Gillespie法の実装
西田直樹 阪大 Visualizing microbial communities “Variable Cell Morphology Approach for Individual-Based Modeling of Microbial Communities” (Tomas Storck, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.bpj.2014.03.015)のシミュレータ・ビジュアライザの実装
坂本裕紀 東工大 Kinetic rate support in ECell4 E-Cell4における反応速度の定義をUser-definableにhttps://github.com/ecell/ecell4/tree/feature/ratelow

Spatiocyte関連

Satya Arjunan 理研 AVX2 SIMD Implementation of Particle Diffusion The diffusion process of Spatiocyte using Intel Advanced Vector Extensions 2 (AVX2) intrinsics
Chin Yin Fai 理研  Simulation of Cell Mechanics Reaction Diffutson Model Testing different parameters or variables on their influence to the PI3K-PTEN wave and how they contribute to the cell protrusion during membrane deformation.
川端政則 岩本一成 早稲田 理研 タンパク質分子の輸送過程のモデル化およびその可視化 タンパク質分子の合成、細胞膜への輸送、細胞膜上でのラフト形成の 一連の過程をE-Cell3 Spatiocyteにてモデル化、シミュレーション

E-Cell3関連

内藤泰宏 慶応 E-Cell3 IPython の開発 ecell3-sessionの機能を IPython で利用可能にする extension を作成。ecell3-sessionが持つ一部の関数に特化したタブ補完機能を実装
等々力さゆり 慶応 新生児赤血球モデルの構築(赤血球シミュレーション) 新生児の赤血球で成人型と胎児型のヘモグロビン2種が割合を自由に設定できる形で混在したモデルを構築し、その挙動が正しいか確認
Hitomi Sano 脇田舞子 瀧口真央 慶応 心筋細胞のコンピュータシミュレーション cellML2emlの作成と心筋細胞のコンピュータシミュレーション
森秀人 慶応 TNNPモデルのOpenCellからE-Cellへの移植 OpenCell上で再現されているTNNPモデルをE-Cell上に移植
山本優理 慶応 腸内細菌叢シミュレーションプロジェクト-宿主-微生物間相互作用の理解に向けて Faithらが2011年に発表した数理モデルをE-Cell System、MATLABに移植し,シミュレーションに必要なスクリプトを作成

Systems biology全般

Kaito Kikuchi 東大 Creation of a Protein-Protein Interaction Analyzer Garuda Gadget In the E-Cell Sprint 2014, I made a gadget (application) for the Garuda platform that analyzes protein-protein interaction networks and calculates the statistical significance of the enrichment of a protein group of interest within a given community. The language used was Python 2.7, and the PyQt4 library was used for the GUI.
Soh Ishiguro 慶応 Reconstruction of protein complex network for whole cell simulation of E. coli タンパク質複合体の形成過程をEcocycと呼ばれるデータベースをもとにネットワークとして表現するデータベースの構築 https://github.com/soh-i/ecellp-ecocyc
佐々木啓太 慶応 ロバストネス解析シミュレーションのパッケージ化 COBRApy内のモジュールを改変し、ロバストネス解析が行うことができるモジュールのパッケージ化
渡部匡己 理研 生物画像シミュレーション in-vitro画像とシミュレーション画像の比較
増山七海 慶応 G-languageを用いたCAIとtAIの計算〜組換え遺伝子のコドン最適化にむけて〜 大腸菌の高発現遺伝子に対して、任意の塩基配列のCAI値とtAI値を計算するスクリプトの作成

全脳アーキテクチャ関連

田中雄一郎 慶応 PS ファイル表現における必要要素の同定スクリプトの作成 PSファイル表現における,その要素が必要であるのか不必要であるのかを同定するシステムの構築
Satoshi Tamaki 慶応  Stacked Denosing AutoEncoderにおけるDeep layerの可視化  pylearn2を用いたdeep layerの可視化アルゴリズムの実装
Takeshi ITOH 北大 Strengthening an Othello AI Using Machine Learning  Developing an AI playing Othello using an evaluation function established by “”Temporal Difference with Monte-Carlo”” https://github.com/itakeshi/othello.jl&#8221;
Taku Tsuzuki 阪大 Numpyを用いたAutoencoderの実装と、その内部表現の可視化 Pythonの行列計算モジュールであるNumpyを用いたDeeplearningの手法の一つであるAutoencoderの実装
西田圭吾 阪大  word2vecによる意味区間の形成 word2vecの意味空間を形成し、学習された各単語の持つ意味空間と自身の直感が一致するかを確認
板谷英駿 慶応 A Naive Implementation of Music Classification using a Recursive Neural Network  コンピュータを用いた音楽の分類を実現するべく機械学習アルゴリズムの有用性を検討
松村直也 北大 細胞分化に関するダイナミクスのシミュレーション  morphogenの濃度勾配における三つの安定点を持つ系の構築とその数値シミュレーション

The 2nd E-Cell Sprint

去る9月7日から11日、慶應義塾大学湘南藤沢キャンパスにて
第2回E-Cell Hackathon改め、E-Cell Sprintを開催しました。

E-Cell Sprintは主にE-Cellに関わる開発をhackathon形式で行うものです。
biologyのopen source softwareにはこの手の合宿式開発を行う例があり、こ
れをE-Cell projectでも行っています。

昨年の主な参加者は理研高橋研の構成員、慶應SFC先端生命科学研究会の方々で
したが、行く行くはSystems biology向けの開発者会議にE-Cell Sprintを
発展させたいと考えており、今年度は慶應だけでなく、北大、京大、東工大、
ICUといった大学の方々にもご参加頂き、大きな成果が得られました。

E-Cell Sprintでは期間中の最初の数日で各人は開発テーマを決め最終日に成
果の発表を行います。
(成果がコミットされたGitHub organizationは下記になります)
https://github.com/ecell
https://github.com/ecell3-models

E-Cell Sprintは来年も行う予定です。
参加にご興味のある方はktakahashi at riken.jpまでご連絡ください。

DSF1579
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