PoSyMedによるバイオメディカル・システム生物学のワークフローオーケストレーションと実行

要旨: 科学ソフトウェアの急速な成長は、バイオインフォマティクス研究に対する実務上の障壁を生み出してきました。強力な統計的手法や、人工知能（AI）ベースの手法は現在広く利用可能ですが、それらの効果的な活用は、多くの場合、分断された配布、首尾一貫しないドキュメント、複雑な依存関係、そして再現が難しい実行環境によって妨げられます。その結果、公開されているツールの再利用や、自分の用途へのワークフロー適応は、経験豊富な利用者であっても、技術的に難しく、時間もかかり続けています。ここでは、バイオインフォマティクスツールおよびワークフローの、制御された統合、合成、実行のための、オープンでモジュール型のプラットフォームである PoSyMed を提示します。PoSyMed は、バックエンド中心のプラットフォームアーキテクチャと、形式的なツール記述、制御されたコンテナベースのビルドおよび実行プロセス、永続的なワークフロー状態、そしてダイアログベースのユーザインターフェースを組み合わせています。大規模言語モデル（LLM）は、自律的な意思決定者として統合されるのではなく、境界付けられた意味アシスタントとしてのヒューマンコンピュータ・インターフェースとして統合されます。これにより、ツールの特定、ワークフロー手順の提案、型付けされ検証された人手による監督の下での実行環境におけるパラメータ化の支援が行われます。PoSyMed は、単一のプラットフォーム内で、実務的なバイオメディカル解析における再現性、追跡可能性、透明性を向上させることを目的として設計されています。本稿では、システムアーキテクチャを説明し、ワークフロー支援、インタラクション設計、プラットフォーム拡張性の観点から、代表的な生物学的ソフトウェアのシナリオにわたってその挙動を評価します。PoSyMed は https://apps.cosy.bio/posymed で公開されています。