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Réseaux booléens : méthodes formelles et outils pour la modélisation en biologie

Authors
  • Paulevé, Loïc
Publication Date
Sep 03, 2020
Source
HAL-INRIA
Keywords
Language
French
License
Unknown
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Abstract

Les réseaux booléens spécifient des systèmes dynamiques discrets finis, et sont largement employés pour modéliser les processus de différenciation et de décision cellulaire. Dans ce manuscrit, j’aborde différents aspects des réseaux booléens, en allant de considérations formelles sur leurs sémantiques jusqu’à leur mise en pratique pour la prédiction de stratégies de contrôle, et la mise à disposition d’environnements logiciels pour faciliter leur analyse. Je détaille la sémantique MP (« Most Permissive ») qui offre des garanties fortes sur l’abstraction des trajectoires de modèles non-booléens, avec une complexité réduite pour l’analyse de propriétés d’accessibilité et d’attracteurs, en particulier avec les réseaux booléens localement monotones. Je présente ensuite un résumé de travaux auxquels j’ai contribué par l’encadrement de thèses autour de la sémantique d’ensembles de réseaux booléens et multivalués, de la synthèse d’ensembles de réseaux booléens, et de leur reprogrammation séquentielle pour la prédiction de stratégies de reprogrammation cellulaire. Enfin, outre l’implémentation d’outils basés sur ces résultats de recherche, j’aborderai le développement de l’environnement logiciel CoLoMoTo, autour des technologies Docker et Jupyter, contribuant à l’accessibilité et la reproductibilité des analyses de modèles biologiques. Je termine sur des perspectives de recherches autour de la sémantique MP et de la synthèse d’ensembles de réseaux booléens prédictifs.

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