BioNeuronCore

BioNeuronCore — высокопроизводительное вычислительное ядро платформы MindCopy для биологически-реалистичной симуляции нейронных сетей.

Технические характеристики

• Язык: C++17 + SYCL 2020 (Intel oneAPI DPC++)
• CPU: GCC, статическая библиотека libbiocore_gcc.a
• GPU: Intel DPC++, динамическая библиотека libbiocore_gpu_backend.so
• Модель данных: POD, #pragma pack(1), USM-совместимость

Режимы работы

• Интерактивный: через SimulationBridge (IPC Unix-сокет/TCP) — для Studio
• Batch: --batch --load-bion --ticks --params-json --seed --bexp-output — для оркестратора
• Как библиотека: статический линк (CPU) или dlopen (GPU) — для прямого встраивания

Биофизика

• Гибрид HH+GHK: 59 встроенных HH-плагинов, все токи через уравнение Гольдмана-Ходжкина-Катца
• 121 тип модификаторов (ионные каналы, рецепторы, насосы, обменники, сенсоры)
• Диффузия: закон Фика, 5 ионов + 14 нейромедиаторов + АТФ + температура
• Синаптическая передача: химическая (GPCR-каскады, вероятностный выброс) + электрическая (gap junctions)
• Пластичность: STDP (CaMKII/Calcineurin), BCM, PP1/DARPP-32, консолидация (6 событий), генная экспрессия (36 генов)
• Гомеостаз: PMCA, NCX, KCC2, Na/K-АТФаза, Ca²⁺-буфер
• Чекпоинты: автосохранение каждые N тиков, --resume-from, graceful shutdown (SIGTERM)

Формат BION v6

Бинарный формат нейронной сети: NetworkHeader (84B), Segment (988B), Modifier (44B), Synapse (824B), Nucleus (332B). Обратная совместимость v3→v4→v5→v6 с миграцией на лету.

32 автоматизированных теста. Бесплатно для исследовательского использования.