Science-Story ➜ Domänenspezifische Modellierungssprachen

Simulation wird in den verschiedensten Anwendungsbereichen eingesetzt, z.B. Zellbiologie, Demographie, oder Ökologie.

Obwohl sich die Simulationsmodelle, die in diesen Bereichen verwendet werden, sehr unterscheiden, haben sie doch gemeinsam, dass sie sehr komplex werden können. 

Werden solche Modelle in herkömmlichen Programmiersprachen umgesetzt, werden sie daher schnell unübersichtlich und schwer verständlich.

Wir entwickeln spezielle Programmiersprachen, die auf das Entwickeln von Simulationsmodellen für einen bestimmten Anwendungsbereich zugeschnitten sind.

Solche Modellierungssprachen erlauben es, Modelle in übersichtlicher und leicht lesbarer Form umzusetzen und auch effizient auszuführen.

Das obere Bild zeigt einen Ausschnitt aus einem Simulationsmodell, das biochemische Prozesse in menschlichen Zellen beschreibt. Das Modell ist in ML-Rules umgesetzt, einer speziell für die Zellbiologie entwickelten Modellierungssprache. ML-Rules kombiniert die Idee der Reaktionsgleichung aus der Chemie mit der Idee von Termersetzungssystemen aus der Informatik.

Das untere Bild zeigt, wie sich die Konzentration verschiedener Proteine während eines Simulationslaufs verändert. Solche Ergebnisse helfen, das Zusammenspiel der verschiedenen Prozesse in der Zelle zu verstehen. Nutzungsrecht unteres Bild: Creative Commons, siehe http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0042792