Тышкы күч менен алмаштырылганда генерацияланган була тармагынын күч өзгөрүүлөрүн өлчөө: 8 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Клеткалар айланадагы клеткадан тышкаркы матрица (ECM) менен өз ара аракеттене алышат жана экөө тең колдоно алышат, ошондой эле ECM жасаган күчтөргө жооп бере алышат. Биздин долбоор үчүн биз ECM катары иштей турган жана түйүндөрдүн биринин кыймылына жооп катары тармактын кандай өзгөрөрүн көрө турган жипчелердин өз ара байланышкан тармагын имитациялайбыз. ECM башында нөлдүк таза күч менен тең салмактуулукта турган булактардын бири -бири менен байланышкан системасы катары моделдештирилген. Чекит кыймылына жооп катары тармакка күч колдонулгандыктан, биз туташкан чекиттердин тең салмактуулукка кайтууга аракет кылгандай күчкө реакциясын алууга аракет кылабыз. Күч F = k*x теңдемеси менен көзөмөлдөнөт, мында k - жаздын константасы жана x - була узундугунун өзгөрүшү. Бул симуляция талчалуу тармактарда күч таралышы жөнүндө жалпы түшүнүк берүүгө жардам берет, аны акыры механотрансдукцияны моделдөө үчүн колдонсо болот.

1 -кадам: Бирдиктүү квадраттардын NxN матрицасын түзүү

Кодду баштоо үчүн, биз тармагыбыздын (NxN) өлчөмдөрүн аныктай турган N тандап алабыз. N мааниси кол менен өзгөртүлүп, тармактын өлчөмдөрүн керектүү түрдө өзгөртүүгө болот. Бул мисалда, N = 8, ошондуктан бизде 8x8 чекиттер тармагы бар. Биз матрицаны түзгөндөн кийин, матрицанын узундугу 1 бирдик болгон бардык чекиттерди аралык формуласы менен байланыштырабыз, расстояние = sqrt ((x2-x1)^2+(y2-y1)^2). Муну менен, биз баары бирдей аралыкта 1 бирдиктен турган квадраттардын тармагын алабыз. Муну 101 -сүрөттөн көрүүгө болот.

2 -кадам: Тармакты рандомизациялоо

Бул кадамда биз чек арабызды түзө турган тышкы чекиттерден башка бардык чекиттерди рандомизация кылгыбыз келет. Бул үчүн, адегенде 0 же N ге барабар болгон бардык матрицанын координаттарын табабыз. Бул чекиттер чек араны түзөт. Чек арага кирбеген чекиттер үчүн жайгашкан жер рандомизацияланып, х жана у позициясына -5тен.5ке чейин башка туш келди маани кошулат. Рандомизацияланган сүрөттү 1 -сүрөттөн көрүүгө болот.

3 -кадам: Жаңы аралыктарды алыңыз

Биздин рандомизацияланган тармак түзүлгөндөн кийин, биз дагы аралык формуласын колдонуу менен туташкан чекиттердин ортосундагы аралыкты табабыз.

4 -кадам: Бир чекитти тандап, ошол чекиттен Башкаларга чейинки аралыкты салыштырыңыз

Бул кадамда биз 2 -сүрөттө көрсөтүлгөндөй курсорду колдонуп, кызыктыруучу чекитти тандай алабыз. Сиз курсорду чекитке так жылдыруунун кажети жок, анткени код аны жакынкы туташуу чекитине тууралайт. Бул үчүн биз адегенде бардык туташкан чекиттер менен биз тандаган чекиттин ортосундагы аралыкты эсептейбиз. Бардык аралыктар эсептелгенден кийин, биз чыныгы тандалган чекитке айлануу үчүн тандалган чекиттен эң кичине аралыкты тандап алабыз.

5 -кадам: Жаңы чекитке өтүү

Бул кадамда, мурунку кадамда тандалган чекитти колдонуп, чекитти жаңы жерге жылдырабыз. Бул кыймыл мурунку ордун алмаштыра турган курсор менен жаңы позицияны тандоо жолу менен жасалат. Бул кыймыл жаздын узундугунун өзгөрүшүнө байланыштуу күчтү имитациялоо үчүн колдонулат. Бардык көк фигурада жаңы жер тандалып жатат. Кийинки сүрөттө, кыймылды эски жерлер болгон көк туташуулардан айырмаланып, жаңы жерлер болгон кызгылт сары байланыштар менен элестетүүгө болот.

6 -кадам: Force = K*расстояние

Бул кадамда биз = k*расстояние теңдемесин колдонобуз, мында k - коллаген жипчелери үчүн туруктуу 10. Була тармагы тең салмактуулук абалынан башталгандыктан, таза күч 0. Биз бул тең салмактуулукту көрсөтүү үчүн мурда түзүлгөн матрицанын узундугун нөлдүк векторду түзөбүз.

7 -кадам: Жылдырылган чекитке байланыштуу тармактын кыймылын өзгөртүү

Бул кадамда биз тең салмактуулук абалына кайтып келүү үчүн чекиттин кыймылына жооп катары тармактын кыймылын окшоштурабыз. Биз эки чекиттин ортосундагы жаңы аралыктарды табуудан баштайбыз. Муну менен биз эски менен жаңы аралыктын айырмасын карап буланын узундугун өзгөртө алабыз. Биз ошондой эле жаңы жана эски чекиттин жайгашуусун салыштыруу менен кайсы чекиттер жылганын жана алар менен байланышкан пункттарды көрө алабыз. Бул бизге кайсы чекиттердин күчкө жооп катары жылышы керек экенин көрүүгө мүмкүнчүлүк берет. Кыймылдын багыты анын х жана у компоненттерине бөлүнүп, 2D багыт векторун берет. K маанисин, аралыктын өзгөрүшүн жана багыт векторун колдонуп, чекиттерибизди тең салмактуулукка карай жылдыруу үчүн колдонулуучу күч векторун эсептей алабыз. Биз коддун бул бөлүмүн 100 жолу иштетебиз, ар бир жолу Күч*.1. Кодду 100 жолу иштетүү акыры кайра тең салмактуулукка жетүүгө мүмкүндүк берет жана чек ара шарттарын сактоо менен биз бүтүндөй жылыштын ордуна тармактын өзгөрүшүн көрөбүз. Тармактын кыймылын 3 -сүрөттөн көрүүгө болот: сары жылдырылган позициялар жана көк - мурункулар.

8 -кадам: Даяр код

Бул бөлүмгө биздин коддун көчүрмөсү тиркелет. Ар кандай тармактарды моделдөө менен аны муктаждыктарыңызга ылайыкташтыруудан тартынбаңыз!