dmiyamoto/neuron

docker-neuron

镜像概述和主要用途

docker-neuron是NEURON神经元模拟器的Docker容器化实现，提供多种版本以满足不同使用需求。NEURON是一款广泛用于神经科学研究的模拟器，可用于构建和模拟神经元及神经网络模型。该镜像简化了NEURON的部署流程，支持单机和多核心计算，同时集成Jupyter Notebook环境方便交互式开发与教学。

核心功能和特性

• 提供GCC+OpenMPI+Python版本，支持NEURON命令行工具及Python API调用
• 内置多隔室霍奇金-赫胥黎模型基准测试，支持单核心和多核心性能测试
• 集成Jupyter Notebook环境，包含4个神经元模型示例（单隔室、多隔室、突触刺激、突触链网络）
• 提供dpkg分布式版本，满足不同部署需求

使用场景和适用范围

• 神经科学研究：快速构建和模拟神经元模型
• 教学演示：通过Jupyter Notebook展示神经元动力学特性
• 性能测试：评估不同核心配置下的模型运行效率
• 开发环境：提供一致的NEURON开发环境，避免依赖冲突

使用方法和配置说明

运行GCC+OpenMPI+Python版本

通过以下命令启动包含GCC+OpenMPI+Python支持的NEURON环境：

bash
$ docker run -it dmiyamoto/neuron:gcc-ompi

在容器中可直接使用NEURON命令行工具或Python API：

bash
# 运行NEURON命令行
$ nrniv
NEURON -- Release 7.4 (1370:16a7055d4a86) 2015-11-09
Duke, Yale, and the BlueBrain Project -- Copyright 1984-2015
See http://www.neuron.yale.edu/neuron/credits
oc>

# 使用Python调用NEURON
$ python
Python 2.7.12 (default, Nov 19 2016, 06:48:10)
[GCC 5.4.0 20160609] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import neuron
NEURON -- Release 7.4 (1370:16a7055d4a86) 2015-11-09
Duke, Yale, and the BlueBrain Project -- Copyright 1984-2015
See http://www.neuron.yale.edu/neuron/credits
>>>

运行内置基准测试

镜像包含多隔室霍奇金-赫胥黎模型的基准测试脚本，支持不同核心配置：

• 单核心测试

  bash
  $ docker run dmiyamoto/neuron:bench ./run.sh
  

• 多核心测试

  • 2核心

    bash
    $ docker run dmiyamoto/neuron:bench ./run.sh 2
    

  • 4核心

    bash
    $ docker run dmiyamoto/neuron:bench ./run.sh 4
    

运行带Jupyter Notebook的NEURON

通过Jupyter Notebook进行交互式神经元模型开发：

1. 启动容器并映射端口

   bash
   $ docker run -p 8888:8888 dmiyamoto/neuron:jupyter
   /usr/local/lib/python2.7/dist-packages/IPython/paths.py:69: UserWarning: IPython parent '/home/neuron' is not a writable location, using a temp directory.
     " using a temp directory.".format(parent))
   [I 14:20:39.322 NotebookApp] Writing notebook server cookie secret to /home/neuron/.local/share/jupyter/runtime/notebook_cookie_secret
   [W 14:20:39.331 NotebookApp] WARNING: The notebook server is listening on all IP addresses and not using encryption. This is not recommended.
   [I 14:20:39.335 NotebookApp] Serving notebooks from local directory: /work
   [I 14:20:39.336 NotebookApp] 0 active kernels 
   [I 14:20:39.336 NotebookApp] The Jupyter Notebook is running at: http://[all ip addresses on your system]:8888/?token=4683????????????????????????????
   [I 14:20:39.336 NotebookApp] Use Control-C to stop this server and shut down all kernels (twice to skip confirmation).
   [C 14:20:39.336 NotebookApp] 
       
       Copy/paste this URL into your browser when you connect for the first time,
       to login with a token:
           http://localhost:8888/?token=4683????????????????????????????????
   

2. 在浏览器中访问终端输出的URL

3. 示例Notebook说明

   • example1.ipynb：单隔室神经元的电流钳刺激
   • example2.ipynb：多隔室神经元的电流钳刺激
   • example3.ipynb：多隔室神经元的突触刺激
   • example4.ipynb：多神经元突触链网络

运行dpkg分布式版本

如需使用dpkg包管理的NEURON版本，可运行：

bash
$ docker run -it dmiyamoto/neuron:dpkg

参考链接

• Docker Hub镜像地址：https://hub.docker.com/r/dmiyamoto/neuron/
• NEURON官方网站：[***]