SAAM II
"সিমুলেশন অ্যানালাইসিস অ্যান্ড মডেলিং" সংস্করণ 2-এর সংক্ষিপ্ত রূপ SAAM II হল জৈববিজ্ঞানের ক্ষেত্রে বৈজ্ঞানিক গবেষণার জন্য পরিকল্পিত একটি বিখ্যাত কম্পিউটার প্রোগ্রাম। এটি ওষুধের বিকাশ, ট্রেসার, বিপাকীয় ব্যাধি এবং ফার্মাকোকাইনেটিক্স/ফার্মাকোডাইনামিক্স গবেষণার একটি বর্ণনামূলক এবং অনুসন্ধানমূলক সরঞ্জাম। এটি মাল্টি-কম্পার্টমেন্ট মডেল তত্ত্বের নীতির উপর ভিত্তি করে তৈরি, যা জটিল জৈবিক ব্যবস্থার মডেলিংয়ের জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত পদ্ধতি। স্যাম-2 মডেলগুলির নির্মাণ এবং অনুকরণকে সহজতর করে, গবেষকদের একটি বন্ধুত্বপূর্ণ ইউজার ইন্টারফেস প্রদান করে যা সহজ এবং জটিল (রৈখিক এবং অরৈখিক) কাঠামো এবং ডেটার দ্রুত রান এবং মাল্টি-ফিটিংয়ের অনুমতি দেয়। স্যাম-2 অনেক ফার্মা এবং ফার্মেসি স্কুল দ্বারা ওষুধের বিকাশ, গবেষণা এবং শিক্ষামূলক হাতিয়ার হিসাবে ব্যবহৃত হয়। কম্পার্টমেন্টাল মডিউল SAAM II একটি ব্যবহারকারী-বান্ধব ইন্টারফেস প্রদান করে যা কোডিংয়ের প্রয়োজনীয়তা দূর করে। কম্পার্টমেন্টাল মডিউলের মধ্যে, ব্যবহারকারীরা বৃত্ত, তীর এবং বাক্সের মতো বিভিন্ন মডেল উপাদান টেনে এবং ফেলে অনায়াসে মডেল তৈরি করতে পারেন। মডেলের আচরণ অনুকরণ করার জন্য, মডেলের শর্ত তৈরি করা একটি সহজবোধ্য প্রক্রিয়া। ড্র্যাগ-অ্যান্ড-ড্রপ এক্সপেরিমেন্ট-বিল্ডিং আইকন ব্যবহার করে, ব্যবহারকারীরা সহজেই সরাসরি ইনপুট এবং স্যাম্পলিং সাইটগুলি নির্দিষ্ট করতে পারেন। অ-বিভাগীয় মডিউল (সংখ্যাসূচক মডিউল) সংখ্যাসূচক মডিউলটিও পাওয়া যায় তবে কম ঘন ঘন ব্যবহৃত হয়; এটি আপনাকে পূর্বনির্ধারিত ফাংশন দ্বারা সরাসরি মডেল বা মডেলের সমীকরণগুলি সরাসরি তথ্য লিখতে দেয়। পরেরটি আপনাকে তথ্যের একটি অ-বিভাগীয় বিশ্লেষণ চালানোর অনুমতি দেয়। এন. আই. এইচ-এর অর্থায়নে, পপকাইনেটিক্স বিশেষভাবে এস. এ. এ. এম-2-এর মধ্যে নির্মিত কম্পার্টমেন্টাল মডেলগুলির জনসংখ্যা বিশ্লেষণের জন্য তৈরি করা হয়েছে। পপকাইনেটিক্স জনসংখ্যার পরামিতি অনুমানের জন্য দুটি পদ্ধতির গণনার প্রস্তাব দেয়ঃ স্ট্যান্ডার্ড টু-স্টেজ এবং ইটারেটিভ টু-স্টেজ পদ্ধতি। জনসংখ্যা বিশ্লেষণে সরলতা, গণনামূলক দক্ষতা এবং ন্যূনতম অনুমানের প্রয়োজন হলে দ্বি-পর্যায়ের পদ্ধতিগুলি অনুকূল হতে পারে। বৈধতা এসএএএম-2 থেকে প্রাপ্ত ফলাফলগুলি বহু বছর ধরে ব্যাপক ব্যবহার, অন্যান্য প্রোগ্রামে মডেলিংয়ের প্রতিলিপি এবং সহকর্মী-পর্যালোচিত জার্নালে প্রকাশের মাধ্যমে পরোক্ষ বৈধতা পেয়েছে। উইননলিনের বিরুদ্ধে সফ্টওয়্যারটির সংখ্যাসূচক কার্যকারিতা যাচাই করা হয়েছিল। সাধারণভাবে, প্যারামিটার অনুমান এবং মডেল ভবিষ্যদ্বাণীর ক্ষেত্রে SAAM II এবং উইননলিনের মধ্যে ভাল চুক্তি (<1 শতাংশ পার্থক্য) ছিল। প্রয়োগ এবং উল্লেখযোগ্য কাজ 1. ফার্মাকোকাইনেটিক্স অ্যান্ড ফার্মাকোডাইনামিক্স (পি. কে/পি. ডি) গবেষণাঃ উন্নত থেরাপিউটিক ফলাফলের জন্য ওষুধের ডোজের নিয়মাবলীর অনুকূলকরণ। শরীরে ওষুধের শোষণ, বিতরণ, বিপাক এবং নিঃসরণের মডেলিং। ড্রাগ-ড্রাগ মিথস্ক্রিয়া অধ্যয়ন করা এবং তাদের প্রভাবের পূর্বাভাস দেওয়া। পরোক্ষ এবং কাস্টম পিডি। 2. জনসংখ্যা ফার্মাকোকাইনেটিক্সঃ দুই-পর্যায়ের পদ্ধতিতে বিভিন্ন রোগীর জনসংখ্যার মধ্যে ওষুধের প্রতিক্রিয়া বিশ্লেষণ করা। ব্যক্তিগতকৃত ওষুধঃ পৃথক রোগীর বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে ওষুধের ডোজ সেলাই করা। 3. সিস্টেম বায়োলজিঃ জটিল জৈবিক নেটওয়ার্ক এবং সেলুলার প্রক্রিয়াগুলির মডেলিং। সিগন্যাল ট্রান্সডাকশন পথ এবং নিয়ন্ত্রক নেটওয়ার্কগুলি বোঝা। রোগের পথ এবং আণবিক মিথস্ক্রিয়া অনুসন্ধান করা। 4. বায়োটেকনোলজিঃ ফার্মাসিউটিক্যাল এবং বায়োটেকনোলজিক্যাল শিল্পের জন্য বায়োপ্রসেসগুলির নকশা এবং অপ্টিমাইজেশন। বায়োরিয়েক্টর এবং বায়োক্যাটালিস্টদের আচরণের পূর্বাভাস দেওয়া। 5টি। বিপাকীয় রোগ গবেষণাঃ বিপাকীয় ব্যাধি এবং তাদের অন্তর্নিহিত প্রক্রিয়াগুলি অধ্যয়ন করা। গ্লুকোজ-ইনসুলিন গতিবিদ্যা এবং ডায়াবেটিস গবেষণায় এর প্রাসঙ্গিকতা বিশ্লেষণ করা। 6টি। ট্রেসার স্টাডিজঃ রেডিওলেবেলযুক্ত যৌগগুলির গতিবিদ্যার পরিমাণগত মূল্যায়ন। শরীরে ট্রেসার বিতরণ এবং ক্লিয়ারেন্স তদন্ত করা। 7. পরীক্ষামূলক নকশাঃ পরামিতি অনুমান এবং মডেল বৈধকরণের জন্য তথ্য সংগ্রহের জন্য সর্বোত্তম পরীক্ষার নকশা তৈরি করা। বিভিন্ন পরীক্ষামূলক অবস্থার প্রতি মডেল পরামিতিগুলির সংবেদনশীলতা মূল্যায়ন করা। 8. শিক্ষায় জৈবিক মডেলিংঃ জৈববিজ্ঞান এবং সিস্টেম মডেলিং শেখানোর জন্য একটি শিক্ষামূলক হাতিয়ার হিসাবে SAAM II। একাডেমিক সেটিংসে ফার্মাকোকাইনেটিক্স এবং সিস্টেম জীববিজ্ঞানের ধারণাগুলি প্রদর্শন করা। 9টি। পিয়ার-রিভিউ প্রকাশনাঃ SAAM II বিভিন্ন গবেষণা অধ্যয়নে ব্যবহৃত হয় এবং প্রতি বছর 50 টিরও বেশি পিয়ার-রিভিউ করা বৈজ্ঞানিক জার্নালে (গুগল স্কলার) উদ্ধৃত করা হয়। উল্লেখযোগ্যভাবে, অ্যান্টিডায়াবেটিক চিকিৎসার ইনসুলিনের উন্নতির পরিমাণ নির্ধারণের জন্য ক্লিনিকাল ট্রায়ালগুলিতে ব্যবহৃত গ্লুকোজ-ইনসুলিন মিনিমাল মডেলগুলি SAAM II-এ প্রয়োগ করা হয়েছে। SAAM II ডেভেলপমেন্ট অ্যান্ড ডিস্ট্রিবিউশন 1950-এর দশকের গোড়ার দিকে, এন. আই. এইচ-এর মনস বারম্যান এবং অন্যান্যরা রেডিয়েশন ডসিমেট্রি সমস্যা নিয়ে কাজ করেছিলেন। মোনস সিদ্ধান্ত নেন যে কম্পার্টমেন্টাল মডেলগুলি (ডিফারেনশিয়াল সমীকরণের পদ্ধতি) সংগ্রহ করা ক্ষণস্থায়ী (গতিময়) তথ্য বিশ্লেষণ করার সর্বোত্তম উপায়। তিনি একটি সফ্টওয়্যার সরঞ্জামের বিকাশ শুরু করেছিলেন যা শেষ পর্যন্ত স্যাম নামে পরিচিত হয়ে ওঠে। এসএএএম-এর শক্তি ছিল এর অভিধান যা ব্যবহারকারীর পক্ষে তাদের মডেল স্কেচ করা সম্ভব করে তোলে এবং তারপরে অভিধান এবং নিয়মের একটি সেট ব্যবহার করে সরাসরি স্কেচ থেকে একটি ইনপুট ফাইল তৈরি করে। এসএএএম এই তথ্য গ্রহণ করে এবং ডিফারেনশিয়াল সমীকরণের ব্যবস্থা তৈরি করে যা মডেলটিকে বর্ণনা করে। এর অর্থ হল যে ব্যবহারকারী জীববিজ্ঞান/ফার্মাকোলজি সম্পর্কে চিন্তা করতে পারে যখন প্রোগ্রামটি পর্দার আড়ালে গণিত এবং পরিসংখ্যান করে। এটি একটি খুব জনপ্রিয় প্রোগ্রাম ছিল, তবে প্রোগ্রামটি কীভাবে ব্যবহার করতে হয় তা শিখতে একজনকে এন. আই. এইচ-এ যেতে হয়েছিল এবং মনসের সাথে কাজ করতে হয়েছিল। 1986 থেকে 1994 সালের মধ্যে, ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয় এন. আই. এইচ-এর লরেন জেচের সহায়তায় অধ্যাপক ডেভিড ফস্টার-এর নেতৃত্বে সেন্টার ফর বায়োইঞ্জিনিয়ারিং-এ তার রিসোর্স সেন্টার ফর কাইনেটিক অ্যানালাইসিসের মাধ্যমে কাজ করে, একটি কৌশলগত ইউজার ইন্টারফেস সহ কোড পুনর্লিখন করে, যা SAAM II-এর দিকে পরিচালিত করে। প্রথম সংস্করণটি 1993 সালে সান-এ মুক্তি পায়। পিসি সংস্করণটি 1994 সালে মুক্তি পায়। বেশ কয়েকটি অনুদানের মাধ্যমে, 2000-2012 সময়কালে, ফস্টার এবং ভিচিনি পপকিনেটিক্স নামে একটি জনসংখ্যা বিশ্লেষণ অ্যাড-অন সহ আধুনিক সংস্করণ 2.1 তৈরি করার জন্য কাজ করেছিলেন। 2012 সালে, ভার্জিনিয়ার একটি মেডিকেল অটোমেশন কোম্পানি, ইপসিলন গ্রুপ সফ্টওয়্যারটির উন্নতি ও বিতরণের বাণিজ্যিক অধিকারের লাইসেন্স দেয়। 2022 সালে, বর্তমান সংস্করণ 2.3.3 পর্যন্ত SAAM II সফ্টওয়্যার বিকাশ ও বিতরণের বাণিজ্যিক অধিকারগুলি ওয়াশিংটনে সদর দফতরের একটি পরামর্শ ও সফ্টওয়্যার সংস্থা ন্যানোমাথ এলএলসি-কে লাইসেন্স দেওয়া হয়েছিল। দ্বিতীয় এসএএএম-এর নেতৃত্ব ও ব্যবস্থাপনার দায়িত্ব গ্রহণ করেছিলেন জৈবিক ও ফার্মাকোলজিক্যাল সিস্টেমের গণনামূলক মডেলিংয়ের অভিজ্ঞতাসম্পন্ন বিজ্ঞানী সিমোন পেরাজোলো। প্রধান গণনামূলক অ্যালগরিদম SAAM II সাধারণ ডিফারেনশিয়াল সমীকরণ (ODE) সমাধানের জন্য তিন ধরনের ইন্টিগ্রেটর ব্যবহার করেঃ RK 4-5ম ক্রমঃ একটি 4র্থ-5ম ক্রমের রাঞ্জ-কুট্টা পদ্ধতি, যা ODE সমাধানের জন্য একটি সংখ্যাসূচক কৌশল। ম্যাট্রিক্স এক্সপোনেনশিয়ালের প্যাড আনুমানিককরণঃ এই পদ্ধতিটি প্যাড আনুমানিক ব্যবহার করে ম্যাট্রিক্স এক্সপোনেনশিয়ালের আনুমানিক অনুমানের উপর ভিত্তি করে, যা ওডিই সমাধানের জন্য একটি দক্ষ পদ্ধতি প্রদান করে। রোজেনব্রক পদ্ধতিঃ দ্বিতীয় এসএএএম সাধারণ রোজেনব্রক পদ্ধতি ব্যবহার করে, যা কঠোর ওডিই (ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত সময় স্কেল সহ)-এর জন্য উপযুক্ত অন্তর্নিহিত রঙ-কুট্টা পদ্ধতির একটি শ্রেণী। SAAM II একাধিক ডেটা ফিটিংয়ের জন্য প্যারামিটার অপ্টিমাইজেশান নিয়োগ করে, গাউস-নিউটন অ্যালগরিদম থেকে প্রাপ্ত একটি পরিবর্তিত অরৈখিক ওজনযুক্ত অরৈখিক ন্যূনতম-বর্গ পদ্ধতি ব্যবহার করে। রিগ্রেশন কাজগুলিতে, ব্যবহারকারীদের ডেটা বা মডেলের ত্রুটির উপর ভিত্তি করে একটি ওজন পরিকল্পনা তৈরি করার নমনীয়তা থাকে। উপরন্তু, SAAM II একটি বায়েসিয়ান ম্যাক্সিমাম এ পোস্টেরিওরি (এমএপি) বিকল্প প্রদান করে, যা ব্যবহারকারীদের বায়েসিয়ান পরামিতি অনুমান অন্বেষণ করার অনুমতি দেয়। এই বৈশিষ্ট্যটি পরামিতি অনুমান প্রক্রিয়ায় পূর্ব জ্ঞান এবং অনিশ্চয়তাকে অন্তর্ভুক্ত করে বিশ্লেষণকে উন্নত করে। পরামিতি অনুমানের নির্ভরযোগ্যতা মূল্যায়নের জন্য, এসএএএম-2 পরবর্তী এবং ব্যবহারিক শনাক্তকরণ বৈশিষ্ট্য প্রদান করে। এগুলি জটিল কাঠামো এবং অসংখ্য অজানা চলকের ক্ষেত্রেও পরামিতি সনাক্তকরণের গুণমান মূল্যায়নের জন্য ফিশারের তথ্য ম্যাট্রিক্স এবং অনুমানের কোভ্যারিয়েন্স ম্যাট্রিক্স ব্যবহার করে। উপরন্তু, SAAM II স্থানীয় পরামিতি সংবেদনশীলতা, ব্যাচ বিশ্লেষণ এবং সিলিকো জনসংখ্যার বৈশিষ্ট্যগুলি অন্তর্ভুক্ত করে, যা উভয়ই মডেলের আচরণ সম্পর্কে অন্তর্দৃষ্টি অর্জন এবং মডেলের ফলাফলের উপর পরামিতি পরিবর্তনের প্রভাব মূল্যায়নের জন্য সুবিধাজনক সরঞ্জাম। ইঞ্জিনিয়ারিং, পদার্থবিজ্ঞান এবং ফার্মেসি স্কুলের মতো অনেক আমেরিকান এবং বিশ্বব্যাপী প্রতিষ্ঠানের পাঠ্যক্রমগুলিতে দ্বিতীয় শিক্ষা এসএএএম পাওয়া যায়। রেফারেন্স বায়োইনফরম্যাটিক্স সফ্টওয়্যার ইউনিভার্সিটি অফ ওয়াশিংটন প্রকল্প