BIO-LGCA
গণনামূলক এবং গাণিতিক জীববিজ্ঞানে, একটি জৈবিক জাল-গ্যাস সেলুলার অটোমেটন (বি. আই. ও-এল. জি. সি. এ) হল জৈবিক এজেন্টগুলির চলাচল এবং মিথস্ক্রিয়ার জন্য একটি পৃথক মডেল, যা এক ধরনের সেলুলার অটোমেটন। বিআইও-এলজিসিএ তরল গতিবিদ্যায় ব্যবহৃত ল্যাটিস-গ্যাস সেলুলার অটোমেটন (এলজিসিএ) মডেলের উপর ভিত্তি করে তৈরি। একটি বি. আই. ও-এল. জি. সি. এ মডেল কোষ এবং অন্যান্য গতিশীল জৈবিক এজেন্টগুলিকে একটি বিচ্ছিন্ন জালের উপর চলমান বিন্দু কণা হিসাবে বর্ণনা করে, যার ফলে নিকটবর্তী কণাগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়া হয়। ক্লাসিক সেলুলার অটোমেটন মডেলের বিপরীতে, বি. আই. ও-এল. জি. সি. এ-তে কণাগুলি তাদের অবস্থান এবং বেগ দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়। এটি ঘনত্বের পরিবর্তে প্রাথমিকভাবে গতির পরিবর্তনের মাধ্যমে মধ্যস্থতা করা সক্রিয় তরল এবং সমষ্টিগত স্থানান্তরকে মডেল এবং বিশ্লেষণ করার অনুমতি দেয়। বি. আই. ও-এল. জি. সি. এ প্রয়োগের মধ্যে রয়েছে ক্যান্সার আক্রমণ এবং ক্যান্সারের অগ্রগতি। মডেলের সংজ্ঞা সমস্ত সেলুলার অটোমেটন মডেলের মতো, একটি বি. আই. ও-এল. জি. সি. এ মডেল একটি জাল, একটি রাষ্ট্রীয় স্থান, একটি প্রতিবেশী এবং একটি নিয়ম দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়। ল্যাটিস () সমস্ত সম্ভাব্য কণার অবস্থানের সেটকে সংজ্ঞায়িত করে। কণা শুধুমাত্র নির্দিষ্ট অবস্থান দখল করার জন্য সীমাবদ্ধ, সাধারণত স্থানের নিয়মিত এবং পর্যায়ক্রমিক টেসেলেশনের ফলে। গাণিতিকভাবে, এটি-মাত্রিক স্থানের একটি বিচ্ছিন্ন উপসেট। স্টেট স্পেস () প্রতিটি জাল সাইটের মধ্যে কণাগুলির সম্ভাব্য অবস্থা বর্ণনা করে। বি. আই. ও-এল. জি. সি. এ-তে, ক্লাসিক সেলুলার অটোমেটন মডেলের বিপরীতে, বিভিন্ন বেগ সহ একাধিক কণা একটি একক জাল স্থান দখল করতে পারে, যেখানে সাধারণত প্রতিটি জাল নোডে একযোগে শুধুমাত্র একটি কোষ থাকতে পারে। এটি রাষ্ট্রীয় স্থানটিকে ক্লাসিক সেলুলার অটোমেটন মডেলের তুলনায় কিছুটা জটিল করে তোলে (নীচে দেখুন)। নেবারহুড () ল্যাটিস সাইটগুলির উপসেট নির্দেশ করে যা ল্যাটিসের একটি প্রদত্ত সাইটের গতিশীলতা নির্ধারণ করে। কণা শুধুমাত্র তাদের আশেপাশের অন্যান্য কণাগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। সীমাবদ্ধ জালের সীমানায় জালের স্থানগুলির আশেপাশের এলাকার জন্য সীমানা শর্তগুলি অবশ্যই বেছে নিতে হবে। প্রতিবেশী এবং সীমানা শর্তগুলি নিয়মিত সেলুলার অটোমাটার জন্য একইভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় (সেলুলার অটোমেটন দেখুন)। নিয়ম () নির্দেশ করে যে সময়ের সাথে সাথে কণাগুলি কীভাবে সরে যায়, প্রসারিত হয় বা মারা যায়। প্রতিটি সেলুলার অটোমেটন হিসাবে, বি. আই. ও-এল. জি. সি. এ পৃথক সময় ধাপে বিকশিত হয়। সিস্টেমের গতিবিদ্যা অনুকরণ করার জন্য, নিয়মটি প্রতিটি সময় ধাপে প্রতিটি জাল সাইটে সিঙ্ক্রোনাসভাবে প্রয়োগ করা হয়। নিয়ম প্রয়োগ একটি জাল সাইটের মূল অবস্থাকে একটি নতুন অবস্থায় পরিবর্তন করে। নিয়মটি হালনাগাদ করার জন্য জাল সাইটের মিথস্ক্রিয়া পাড়ায় জাল সাইটের অবস্থার উপর নির্ভর করে। বি. আই. ও-এল. জি. সি. এ-তে, নিয়মটি দুটি ধাপে বিভক্ত, একটি সম্ভাব্য মিথস্ক্রিয়া পদক্ষেপ যার পরে একটি নির্ধারক পরিবহন পদক্ষেপ। মিথস্ক্রিয়া ধাপটি পুনর্বিন্যাস, জন্ম এবং মৃত্যু প্রক্রিয়াগুলিকে অনুকরণ করে এবং বিশেষভাবে মডেলকৃত প্রক্রিয়ার জন্য সংজ্ঞায়িত করা হয়। পরিবহন ধাপটি কণাগুলিকে তাদের বেগের দিকে পার্শ্ববর্তী জাল নোডগুলিতে স্থানান্তরিত করে। বিস্তারিত জানতে নিচে দেখুন। স্টেট স্পেস স্পষ্টভাবে কণার বেগ মডেল করার জন্য, ল্যাটিস সাইটগুলির একটি নির্দিষ্ট সাবস্ট্রাকচার রয়েছে বলে ধরে নেওয়া হয়। প্রতিটি জাল সাইট তার প্রতিবেশী জাল সাইটের সাথে "বেগ চ্যানেল" নামক ভেক্টরের মাধ্যমে সংযুক্ত থাকে, যেখানে বেগ চ্যানেলের সংখ্যা নিকটতম প্রতিবেশীদের সংখ্যার সমান, এবং এইভাবে জাল জ্যামিতির উপর নির্ভর করে (এক-মাত্রিক জালের জন্য, দ্বি-মাত্রিক ষড়ভুজ জালের জন্য, ইত্যাদি)। দুটি মাত্রায়, বেগ চ্যানেলগুলি হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। উপরন্তু, তথাকথিত "বিশ্রাম চ্যানেল"-এর একটি নির্বিচারে সংখ্যা সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে, যেমন, একটি চ্যানেলকে দখল করা বলা হয় যদি গতিবেগ চ্যানেলের সমান বেগ সহ জাল সাইটে একটি কণা থাকে। চ্যানেলের দখল পেশা সংখ্যা দ্বারা নির্দেশিত হয়। সাধারণত, কণাগুলি একটি বর্জন নীতি মেনে চলে বলে ধরে নেওয়া হয়, যাতে একাধিক কণা একই সাথে একটি জাল সাইটে একটি একক বেগ চ্যানেল দখল করতে পারে না। এই ক্ষেত্রে, পেশা সংখ্যাগুলি বুলিয়ান ভেরিয়েবল, অর্থাৎ। , এবং এইভাবে, প্রতিটি সাইটের সর্বোচ্চ বহন ক্ষমতা রয়েছে। যেহেতু সমস্ত চ্যানেল দখল সংখ্যার সংগ্রহ প্রতিটি জাল সাইটে কণাগুলির সংখ্যা এবং তাদের বেগকে সংজ্ঞায়িত করে, ভেক্টর একটি জাল সাইটের অবস্থা বর্ণনা করে এবং অবস্থার স্থান দ্বারা দেওয়া হয়। নিয়ম এবং মডেলের গতিবিদ্যা মডেলের গতিবিদ্যা অনুকরণ করার জন্য জালের প্রতিটি সাইটের অবস্থা পৃথক সময় ধাপে সিঙ্ক্রোনাসভাবে আপডেট করা হয়। নিয়মটি দুটি ধাপে বিভক্ত। সম্ভাব্য মিথস্ক্রিয়া ধাপটি কণার মিথস্ক্রিয়াকে অনুকরণ করে, অন্যদিকে নির্ধারক পরিবহন ধাপটি কণার গতিবিধি অনুকরণ করে। মিথস্ক্রিয়া ধাপ নির্দিষ্ট প্রয়োগের উপর নির্ভর করে, মিথস্ক্রিয়া ধাপটি প্রতিক্রিয়া এবং/অথবা পুনর্বিন্যাস অপারেটরদের সমন্বয়ে গঠিত হতে পারে। প্রতিক্রিয়া অপারেটর একটি রূপান্তর সম্ভাবনার পরে একটি নোডের অবস্থাকে একটি নতুন অবস্থার সাথে প্রতিস্থাপন করে, যা প্রতিক্রিয়াশীল প্রক্রিয়ার উপর প্রতিবেশী কণাগুলির প্রভাব অনুকরণ করার জন্য পার্শ্ববর্তী জাল সাইটগুলির অবস্থার উপর নির্ভর করে। প্রতিক্রিয়া অপারেটর কণা সংখ্যা সংরক্ষণ করে না, এইভাবে ব্যক্তিদের জন্ম এবং মৃত্যুর অনুকরণ করার অনুমতি দেয়। প্রতিক্রিয়া অপারেটরের রূপান্তর সম্ভাবনা সাধারণত অ্যাড হক ফর্ম ফেনোমেনোলজিকাল পর্যবেক্ষণ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। পুনর্বিন্যাস অপারেটর একটি অবস্থাকে সম্ভাব্যতা সহ একটি নতুন অবস্থার সাথে প্রতিস্থাপন করে। যাইহোক, এই অপারেটর কণা সংখ্যা সংরক্ষণ করে এবং তাই বেগ চ্যানেলের মধ্যে কণাগুলিকে পুনরায় বিতরণ করে কণার বেগ পরিবর্তন করে। এই অপারেটরের জন্য রূপান্তর সম্ভাবনা পরিসংখ্যানগত পর্যবেক্ষণ (সর্বাধিক ক্যালিবার নীতি ব্যবহার করে) বা পরিচিত একক-কণার গতিবিদ্যা থেকে নির্ধারণ করা যেতে পারে (পুনর্বিন্যাস গতিবিদ্যা বর্ণনাকারী ল্যাঙ্গভিন সমীকরণের সাথে সম্পর্কিত ফকার-প্ল্যাঙ্ক সমীকরণ দ্বারা প্রদত্ত বিচ্ছিন্ন, স্থির-অবস্থা কৌণিক সম্ভাব্যতা বিতরণ ব্যবহার করে), এবং সাধারণত এমন একটি রূপ নেয় যেখানে একটি স্বাভাবিককরণ ধ্রুবক (পার্টিশন ফাংশন নামেও পরিচিত), একটি শক্তির মতো ফাংশন যা কণা সম্ভবত তাদের গতির দিক পরিবর্তন করার সময় হ্রাস করবে, এটি কণার পুনর্বিন্যাসের এলোমেলো অনুপাতের বিপরীত আনুপাতিক একটি মুক্ত পরামিতি (তাপগতিবিদ্যার বিপরীত তাপমাত্রার অনুরূপ), এবং এটি একটি ক্রোনেকার ডেল্টা যা পুনর্বিন্যাসের আগে এবং পরে কণার সংখ্যা নিশ্চিত করে। প্রতিক্রিয়া এবং পুনর্বিন্যাস অপারেটর প্রয়োগ করে অবস্থার ফলস্বরূপ ফর্মটি পোস্ট-ইন্টারঅ্যাকশন কনফিগারেশন হিসাবে পরিচিত এবং দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। পরিবহণ পদক্ষেপ মিথস্ক্রিয়া পদক্ষেপের পরে, নির্ধারণমূলক পরিবহন পদক্ষেপটি সমস্ত জাল সাইটগুলিতে সিঙ্ক্রোনাসভাবে প্রয়োগ করা হয়। পরিবহন পদক্ষেপটি জীবের স্ব-চালনার কারণে এজেন্টদের গতিবেগ অনুসারে অনুকরণ করে। এই পদক্ষেপের সময়, আন্তঃক্রিয়া-পরবর্তী রাজ্যগুলির দখল সংখ্যাকে পার্শ্ববর্তী জালস্থানের একই চ্যানেলের নতুন দখল অবস্থা হিসাবে বেগ চ্যানেলের দিকে সংজ্ঞায়িত করা হবে, অর্থাৎ। । একটি নতুন সময় পদক্ষেপ শুরু হয় যখন মিথস্ক্রিয়া এবং পরিবহন উভয় পদক্ষেপই ঘটে। অতএব, বি. আই. ও-এল. জি. সি. এ-র গতিশীলতাকে সংক্ষিপ্ত করা যেতে পারে স্টোকাস্টিক ফাইনাইট-ডিফারেন্স মাইক্রোডাইনামিক্যাল ইকুয়েশন উদাহরণ মিথস্ক্রিয়া গতিবিদ্যা প্রতিক্রিয়া এবং/অথবা পুনর্বিন্যাস অপারেটরের জন্য ট্রানজিশন সম্ভাব্যতাকে যথাযথভাবে অনুকরণ করার জন্য সংজ্ঞায়িত করতে হবে। কিছু প্রাথমিক মিথস্ক্রিয়া এবং সংশ্লিষ্ট রূপান্তর সম্ভাবনা নীচে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে। কোনও বাহ্যিক বা অভ্যন্তরীণ উদ্দীপনার অনুপস্থিতিতে, কোষগুলি কোনও দিকনির্দেশক পছন্দ ছাড়াই এলোমেলোভাবে চলতে পারে। এই ক্ষেত্রে, পুনর্বিন্যাস অপারেটরকে একটি রূপান্তর সম্ভাবনার মাধ্যমে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে যেখানে। এই ধরনের রূপান্তর সম্ভাব্যতা প্রাক-পুনর্বিন্যাস বিন্যাসের মতো একই সংখ্যক কণার সাথে যে কোনও উত্তর-পুনর্বিন্যাস বিন্যাসকে অভিন্নভাবে বাছাই করার অনুমতি দেয়। সহজ জন্ম ও মৃত্যু প্রক্রিয়া যদি জীবগুলি অন্যান্য ব্যক্তিদের থেকে স্বাধীনভাবে পুনরুত্পাদন করে এবং মারা যায় (সীমাবদ্ধ বহন ক্ষমতা ব্যতীত), তবে একটি সাধারণ জন্ম/মৃত্যু প্রক্রিয়া একটি রূপান্তর সম্ভাবনার সাথে অনুকরণ করা যেতে পারে যেখানে ক্রোনেকার ব-দ্বীপ হল ক্রোনেকার ব-দ্বীপ যা প্রতিবার ধাপে শুধুমাত্র একটি জন্ম/মৃত্যুর ঘটনা নিশ্চিত করে এবং এটি হেভিসাইড ফাংশন, যা নিশ্চিত করে যে কণার সংখ্যা ধনাত্মক এবং বহন ক্ষমতা দ্বারা আবদ্ধ। আঠালো মিথস্ক্রিয়া কোষগুলি কোষের পৃষ্ঠে ক্যাডেরিন অণু দ্বারা একে অপরকে আঁকড়ে ধরে থাকতে পারে। ক্যাডেরিন মিথস্ক্রিয়া কোষগুলিকে সমষ্টি গঠন করতে দেয়। আঠালো জৈব অণুগুলির মাধ্যমে কোষ সমষ্টির গঠনকে রূপান্তর সম্ভাব্যতা সহ একটি পুনর্বিন্যাস অপারেটর দ্বারা মডেল করা যেতে পারে যেখানে সর্বাধিক কোষের ঘনত্বের দিকে নির্দেশ করা একটি ভেক্টর, যেখানে হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, আশেপাশের মধ্যে জাল সাইটের কনফিগারেশন কোথায়, এবং এটি উত্তর-পুনর্বিন্যাস কনফিগারেশনের গতিবেগ, হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। এই রূপান্তর সম্ভাবনাটি কোষের ঘনত্বের ঢালের দিকে অগ্রসর হওয়া কোষগুলির সাথে পুনর্বিন্যাস-পরবর্তী বিন্যাসের পক্ষে। গাণিতিক বিশ্লেষণ যেহেতু সমস্ত এজেন্টের মধ্যে উচ্চ-ক্রমের পারস্পরিক সম্পর্কের কারণে একটি স্টোকাস্টিক এজেন্ট-ভিত্তিক মডেলের সঠিক চিকিৎসা দ্রুত অসম্ভব হয়ে পড়ে, তাই একটি বি. আই. ও-এল. জি. সি. এ মডেল বিশ্লেষণের সাধারণ পদ্ধতি হল এটিকে জনসংখ্যার গড় গতিবিদ্যা বর্ণনা করে একটি আনুমানিক, নির্ধারক সীমাবদ্ধ পার্থক্য সমীকরণে (এফ. ডি. ই) নিক্ষেপ করা, তারপর এই আনুমানিক মডেলের গাণিতিক বিশ্লেষণ সম্পাদন করা এবং মূল বি. আই. ও-এল. জি. সি. এ মডেলের সাথে ফলাফলের তুলনা করা। প্রথমত, মাইক্রোডাইনামিক্যাল সমীকরণের প্রত্যাশিত মান পাওয়া যায় যেখানে প্রত্যাশিত মান নির্দেশ করে, এবং এটি সময় ধাপে ল্যাটিস সাইটের-তম চ্যানেল দখল সংখ্যার প্রত্যাশিত মান। যাইহোক, ডানদিকের শব্দটি, রূপান্তর সম্ভাবনার রূপ এবং বেগ চ্যানেলের মধ্যে কণা বসানোর পরিসংখ্যানের কারণে মিথস্ক্রিয়া পাড়ার মধ্যে জাল সাইট এবং জাল সাইট উভয়েরই দখল সংখ্যার উপর অত্যন্ত অরৈখিক (উদাহরণস্বরূপ, চ্যানেল পেশার উপর আরোপিত একটি বর্জন নীতি থেকে উদ্ভূত)। এই অ-রৈখিকতার ফলে সমস্ত চ্যানেল পেশার মধ্যে উচ্চ-ক্রমের পারস্পরিক সম্পর্ক এবং মুহূর্ত তৈরি হবে। পরিবর্তে, একটি গড়-ক্ষেত্রের আনুমানিক অনুমান সাধারণত ধরে নেওয়া হয়, যেখানে সমস্ত পারস্পরিক সম্পর্ক এবং উচ্চ ক্রমের মুহূর্তগুলি উপেক্ষা করা হয়, যেমন সরাসরি কণা-কণার মিথস্ক্রিয়া সংশ্লিষ্ট প্রত্যাশিত মানগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়া দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। অন্য কথায়, যদি র্যান্ডম ভেরিয়েবল হয়, এবং একটি ফাংশন হয়, তাহলে এই আনুমানিকতার অধীনে। সুতরাং, আমরা সমীকরণটিকে সহজতর করতে পারি যেখানে প্রত্যাশিত ল্যাটিস সাইট কনফিগারেশনের একটি অরৈখিক ফাংশন এবং ট্রানজিশন সম্ভাব্যতা এবং ইন-নোড কণার পরিসংখ্যানের উপর নির্ভরশীল প্রত্যাশিত প্রতিবেশী কনফিগারেশন। এই অরৈখিক এফ. ডি. ই থেকে, কেউ বেশ কয়েকটি সমজাতীয় স্থির অবস্থা বা স্বাধীন ধ্রুবক চিহ্নিত করতে পারে এবং যা এফ. ডি. ই-এর সমাধান। এই স্থির অবস্থার স্থায়িত্বের অবস্থা এবং মডেলের প্যাটার্ন গঠনের সম্ভাবনা অধ্যয়ন করার জন্য, একটি রৈখিক স্থায়িত্ব বিশ্লেষণ করা যেতে পারে। এটি করার জন্য, অরৈখিক এফ. ডি. ই-কে রৈখিক করা হয় যেখানে সমজাতীয় স্থিতিশীল অবস্থাকে বোঝায় এবং একটি ভন নিউম্যান প্রতিবেশীকে ধরে নেওয়া হয়েছিল। এটিকে শুধুমাত্র সাময়িক বৃদ্ধি সহ আরও পরিচিত সসীম পার্থক্য সমীকরণে নিক্ষেপ করার জন্য, সমীকরণের উভয় পাশে একটি পৃথক ফুরিয়ার রূপান্তর প্রয়োগ করা যেতে পারে। স্থানান্তর উপপাদ্য প্রয়োগ করার পরে এবং বামদিকে একটি সাময়িক বৃদ্ধি দিয়ে শব্দটিকে পৃথক করার পরে, একজন জালক-বোল্টজম্যান সমীকরণটি অর্জন করে যেখানে কাল্পনিক একক, একটি মাত্রা বরাবর জালকের আকার, ফুরিয়ার তরঙ্গ সংখ্যা, এবং বিচ্ছিন্ন ফুরিয়ার রূপান্তরকে বোঝায়। ম্যাট্রিক্স স্বরলিপিতে, এই সমীকরণটি সরল করা হয়, যেখানে ম্যাট্রিক্সকে বোল্টজম্যান প্রোপাগেটর বলা হয় এবং এটি হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় বোল্টজম্যান প্রোপাগেটরের আইগেনভ্যালুগুলি স্থির অবস্থার স্থায়িত্ব বৈশিষ্ট্যগুলি নির্দেশ করেঃ যদি, যেখানে মডুলাস বোঝায়, তবে তরঙ্গ সংখ্যার সাথে বিশৃঙ্খলা সময়ের সাথে বৃদ্ধি পায়। যদি, এবং, তাহলে তরঙ্গ সংখ্যার সাথে বিশৃঙ্খলা আধিপত্য বিস্তার করবে এবং একটি স্পষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের নিদর্শন পর্যবেক্ষণ করা হবে। অন্যথায়, স্থিতিশীল অবস্থা স্থিতিশীল এবং যে কোনও বিশৃঙ্খলা ক্ষয় হয়ে যাবে। যদি, যেখানে যুক্তি বোঝায়, তখন বিশৃঙ্খলা পরিবহন করা হয় এবং অ-স্থির জনসংখ্যার আচরণ পর্যবেক্ষণ করা হয়। অন্যথায়, জনসংখ্যা ম্যাক্রোস্কোপিক স্তরে স্থির প্রদর্শিত হবে। জৈবিক ঘটনা অধ্যয়নের জন্য একটি বি. আই. ও-এল. জি. সি. এ নির্মাণের প্রয়োগগুলি মূলত মিথস্ক্রিয়া অপারেটরের জন্য উপযুক্ত রূপান্তর সম্ভাব্যতা সংজ্ঞায়িত করার সাথে জড়িত, যদিও নির্দিষ্ট প্রয়োগগুলির জন্য অবস্থা স্থানের সুনির্দিষ্ট সংজ্ঞা (উদাহরণস্বরূপ, বেশ কয়েকটি সেলুলার ফেনোটাইপ বিবেচনা করার জন্য), সীমানা শর্ত (সীমাবদ্ধ পরিস্থিতিতে ঘটনাগুলির মডেলিংয়ের জন্য), প্রতিবেশী (পরীক্ষামূলক মিথস্ক্রিয়া পরিসরের পরিমাণগতভাবে মিলানোর জন্য) এবং বহন ক্ষমতা (প্রদত্ত কোষের আকারের জন্য ভিড়ের প্রভাব অনুকরণ করার জন্য) গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। যদিও পুনর্বিন্যাস অপারেটরের বিতরণ পূর্বোক্ত পরিসংখ্যানগত এবং বায়োফিজিক্যাল পদ্ধতির মাধ্যমে প্রাপ্ত করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, ইন ভিট্রো পরীক্ষার পরিসংখ্যান থেকে প্রতিক্রিয়া অপারেটরদের বিতরণ অনুমান করা যেতে পারে। বায়ো-এল. জি. সি. এ মডেলগুলি বেশ কয়েকটি সেলুলার, বায়োফিজিক্যাল এবং চিকিৎসা সংক্রান্ত ঘটনা অধ্যয়নের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে। কিছু উদাহরণের মধ্যে রয়েছেঃ অ্যাঞ্জিওজেনেসিসঃ অ্যাঞ্জিওজেনেসিসের সময় জড়িত প্রক্রিয়াগুলি এবং তাদের ওজন নির্ধারণের জন্য এন্ডোথেলিয়াল কোষ এবং বিআইও-এলজিসিএ সিমুলেশন পর্যবেক্ষণযোগ্যগুলির সাথে একটি ইন ভিট্রো পরীক্ষা তুলনা করা হয়েছিল। তারা দেখেছেন যে সংযুক্তি, সারিবদ্ধকরণ, যোগাযোগের দিকনির্দেশনা এবং ইসিএম পুনর্নির্মাণ সবই অ্যাঞ্জিওজেনেসিসের সাথে জড়িত, যদিও দীর্ঘ পরিসরের মিথস্ক্রিয়া প্রক্রিয়াটির জন্য গুরুত্বপূর্ণ নয়। সক্রিয় তরলঃ একটি বি. আই. ও-এল. জি. সি. এ মডেল ব্যবহার করে মেরু প্রান্তিককরণ মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে মিথস্ক্রিয়াশীল কণাগুলির জনসংখ্যার ম্যাক্রোস্কোপিক শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলি তদন্ত করা হয়েছিল। দেখা গেছে যে প্রাথমিক কণার ঘনত্ব এবং মিথস্ক্রিয়া শক্তি বৃদ্ধির ফলে দ্বিতীয় ক্রমের পর্যায়টি একটি সমজাতীয়, বিশৃঙ্খল অবস্থা থেকে একটি সুশৃঙ্খল, প্যাটার্নযুক্ত, চলমান অবস্থায় রূপান্তরিত হয়। এপিডেমিওলজিঃ একটি স্থানিক এস. আই. আর. বি. আই. ও-এল. জি. সি. এ মডেল বিভিন্ন টিকাদান কৌশলের প্রভাব এবং একটি অ-স্থানিক মডেলের সাথে একটি স্থানিক মহামারীকে আনুমানিক করার প্রভাব অধ্যয়ন করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। তাঁরা দেখেছেন যে, স্থানগতভাবে অভিন্ন টিকাদান কৌশলের তুলনায় বাধা-ধরনের টিকাদান কৌশল অনেক বেশি কার্যকর। উপরন্তু, তারা দেখতে পেয়েছে যে অ-স্থানিক মডেলগুলি সংক্রমণের হারকে ব্যাপকভাবে অতিরিক্ত মূল্যায়ন করে। সেল জ্যামিংঃ স্তন ক্যান্সারে মেটাস্ট্যাটিক আচরণ অধ্যয়নের জন্য ইন ভিট্রো এবং বায়ো-এলজিসিএ মডেল ব্যবহার করা হয়েছিল। বি. আই. ও-এল. জি. সি. এ মডেল প্রকাশ করে যে মেটাস্ট্যাসিস বিভিন্ন আচরণ প্রদর্শন করতে পারে, যেমন এলোমেলো গ্যাসের মতো, জ্যামযুক্ত কঠিনের মতো এবং পরস্পর সম্পর্কিত তরলের মতো অবস্থা, কোষের মধ্যে আঠালো স্তর, ইসিএম ঘনত্ব এবং কোষ-ইসিএম মিথস্ক্রিয়ার উপর নির্ভর করে। তথ্যসূত্র বাইরের লিঙ্ক বায়ো-এল. জি. সি. এ সিমুলেটর-ব্যক্তিগতকরণযোগ্য পরামিতি মানগুলির সাথে প্রাথমিক মিথস্ক্রিয়া সহ একটি অনলাইন সিমুলেটর। বি. আই. ও-এল. জি. সি. এ পাইথন প্যাকেজ-বি. আই. ও-এল. জি. সি. এ মডেল সিমুলেশন বাস্তবায়নের জন্য একটি মুক্ত উৎস পাইথন প্যাকেজ। পরিসংখ্যানগত বলবিজ্ঞান ল্যাটিস মডেল স্টোকাস্টিক মডেল জটিল গতিবিদ্যা