Prihlásenie

KOVALČÍKOVÁ, Kristína: Metódy validácie numerických simulácií biologických experimentov s červenými krvinkami. [Dizertačná práca] Žilinská univerzita v Žiline. Fakulta riadenia a informatiky. Katedra softvérových technológií. - Vedúca dizertačnej práce: doc. RNDr. Katarína Bachratá, PhD. – Žilina: FRI ZU, 2019, 100 s. Dizertačná práca sa zaoberá numerickým simulovaním pohybu červených krviniek v tekutine tečúcej cez mikrofluidické zariadenia. Numerické simulácie boli namodelované pomocou modulu, ktorý je vyvíjaný výskumnou skupinou Cell-in-fluid, a ktorý je súčasťou voľne šíriteľného programového balíka ESPResSo. Jedným z výsledkov práce je skúmanie rotácie buniek ako charakteristiky, pomocou ktorej môžeme porovnať správanie sa buniek v simulácii a v biologickom experimente. Táto charakterisktika je vhodná na porovnávanie jednobunkových aj mnohobunkových simulácií. Ďalšie výsledky sú definovanie parametrov biologického experimentu, ktoré potrebujeme vedieť na prípravu numerickej simulácie. Simulácie sú pre nás iba zjednodušeným modelom reality, preto je potrebné ich numerické parametre nastaviť v závislosti od toho, ktorý výstup numerického experimentu je pre nás dôležitý. S tým súvisiacim výsledkom je ďalej popis postupu ako nastaviť numerickú simuláciu tak, aby zodpovedala biologickému experimentu, a nakoniec validácia funkčnosti modelu a nastavenia parametrov. Ako ilustrácia tejto validácie sú na záver práce uvedené dva konkrétne príklady porovnania biologického experimentu a jemu zodpovedajúcej numerickej simulácie. Kľúčové slová: numerická simulácia kvapaliny, numerický model elastických telies, model červenej krvinky, rotácia, nastavovanie a porovnávanie experimentov, validácia modelu

KOVALČÍKOVÁ, Kristína: Validation methodology of numerical simulations of biological experiments with red blood cells. [Dissertation thesis] - University of Žilina. Faculty of Management Science and Informatics. Department of Software Technology. - Supervisor: doc. RNDr. Katarína Bachratá, PhD. - Žilina, FRI ZU, 2019, 100 p. This dissertation thesis deals with the numerical simulation of red blood cells movement in fluid flowing through microfluidic devices. The numerical simulations were modeled using a module developed by the Cell-in-fluid research group. This module is part of an open source ESPResSo software package. One of the results of this work is investigation of the cell rotation as a characteristic by which we can compare cell behavior in simulation and in a biological experiment. This method is applicable for a one-cell as well as for a multi-cell experiment. Another result is identification of parameters of a biological experiment that we need to know to prepare a numerical simulation. Simulations are a simplified model of reality, so we need to set their numerical parameters depending on which numerical experiment output is important for us. Therefore, we describe how to set up parameters of a numerical simulation to match a biological experiment. Our last result in this thesis is validation of the proposed methods. To illustrate this validation, we present in the end of this work two examples of numerical simulations, which were inspired by existing biological experiments. We compare the behavior of the cells in the biological and the numerical experiment. Key words: numerical simulation of fluid, numerical model of elastic objects, model of red blood cell, rotation, experiment setting and comparison, model validation