Bactlife: simulatore per comunità batteriche – sviluppo di interfaccia grafica in Dash

I ruoli essenziali che le comunit`a batteriche ricoprono in numerosi ambienti sono sempre pi`u riconosciuti e studiati, tuttavia la comprensione delle complesse reti di interazioni tra i microbi e l’ambiente `e ancora molto limitata. Per questo motivo, la modellizzazione dinamica e lo sviluppo di simulazioni computazionali rappresentano strumenti promettenti per prevedere le risposte delle comunit`a batteriche a perturbazioni e progettare interventi con lo scopo di manipolare queste comunit`a a nostro vantaggio. Il simulatore codificato in linguaggio Python alla base di questo progetto `e basato su un modello Agent Based (ABM), basato cio`e su una rappresentazione tramite entit`a (agenti) contraddistinte da una serie di attributi che ne definiscono l’interazione con l’ambiente. Rendere il simulatore facilmente utilizzabile da qualsiasi utente, indipendentemente dalle conoscenze informatiche possedute, ha rappresentato il principale obiettivo di questo progetto. In questo elaborato viene presentata la progettazione e l’implementazione di un’inter- faccia user-friendly intuitiva e di facile utilizzo, che permette ad utenti non informatici di impostare ed eseguire simulazioni facilmente personalizzabili ed esportare in un formato adatto i risultati ottenuti. Vengono illustrate tutte le tappe che hanno permesso lo sviluppo della GUI (Graphical User Interface), a partire dagli strumenti di cui ci si `e serviti per la gestione e alla visua- lizzazione dei dati, ossia le librerie Python (Pandas) e (Plotly); fino alla spiegazione dei componenti grafici scelti per l’interfaccia durante la fase di progettazione e dei meccanismi che permettono e regolano le interazioni. La GUI, insieme al package Python contenente il programma, `e disponibile in un repository GitLab, una piattaforma che permette la distribuzione di un progetto e facilita la collaborazione di un team di sviluppatori che ci lavora. Nel presente elaborato, `e presente una guida all’utilizzo del simulatore, a cominciare dal download della repository e l’installazione del pacchetto. Nonostante i progressi nell’evoluzione del simulatore, non pu`o ancora considerarsi un prodotto finito e totalmente attendibile. Ad ogni modo, `e ragionevole pensare che la struttura modulare del simulatore `e sufficientemente generalizzabile da poter essere adot- tata in un prossimo futuro, quando lo sviluppo scientifico e tecnologico render`a possibile ottenere tutti i dati necessari all’identificazione del modello. Alcuni sviluppi futuri che aiuterebbero ad avvicinarsi ad uno strumento sempre pi`u attendibile potrebbero essere: l’ampliamento della caratterizzazione spaziale in modo da rappresentare ambienti in due e tre dimensioni, l’implementazione di un flusso dinamico di sostanze nutritive, l’integrazione di database contenenti informazioni note sull’interazione di specie batteriche e nutrienti e la validazione dei risultati tramite il confronto con una sperimentazione in laboratorio.