Aspects sémantiques et algorithmiques du vivant

La transposition des concepts informatiques de programmation et de vérification,à la modélisation et l'analyse des processus biochimiques au sein de la cellule,ouvre un nouveau champ de recherche pour la maîtrise de la complexité et la compréhension des phénomènes en biologie cellulaire. Tandis que la théorie de l'interprétation abstraite permet de relier par des relations d'abstraction les différents formalismes utilisés (Booléens,stochastiques,ODE),la théorie des graphes fournit une notion très générale de réduction de modèles qui permet de relier les modèles développés à différents niveaux de détails. Suivant ces principes,la machine abstraite biochimique (Biocham) est un environnement logiciel qui offre un langage de règles pour modéliser les grands systèmes d'interactions biomoléculaires,et un langage puissant fondé sur la logique temporelle pour formaliser les propriétés biologiques du système. En s'appuyant sur ces deux langages,il devient possible d'utiliser des techniques de vérification formelle et d'optimisation pour corriger ou compléter les modèles vis à vis de leur spécification. Au travers d'exemples de voies de signalisation dans la cellule,et de contrôle du cycle cellulaire,nous illustrerons cette approche ainsi que sa complémentarité avec des techniques plus classiques de modélisation mathématique.

Disciplines : Algorithmes,Fondamentaux et modèles mathématiques
Mots-clés : Modélisation biologie,biologie de systèmes,cycle cellulaire,sémantique formelle,sémantique des modèles,logique temporelle,algorithme évolutionnaire,recherche paramètres,programmation,modèle réaction,SBML,fuscia
Type de document : ensemble de données
Type de ressource : lecture
Niveau : higher education
Publics visés : learner,teacher
Activité induite : apprendre
Proposition d'utilisation : On peut  conseiller cette ressource comme un cours de recherche de niveau master 2  par ex. pour des étudiants qui veulent decouvrir l'application des méthodes formelles et des techniques de validation par model-checking à un domaine particulier : la biologie moléculaire.
Auteurs ou éditeurs : François Fage,Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique