A Rewriting Calculus for Graphs: Applications to Biology and Autonomous Systems

Oana Andrei 1
1 PAREO - Formal islands: foundations and applications
INRIA Lorraine, LORIA - Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications
Résumé : L'objectif de cette thèse est d'explorer des descriptions formelles pour la structure et le fonctionnement des systèmes biologiques, ainsi que des outils formels pour raisonner au sujet de leur comportement. Cette thèse s'inscrit dans les travaux étudiant les modèles informatiques sûrs où les calculs sont exprimés par l'intermédiaire de la réécriture, et où nous pouvons compter sur la vérification formelle pour exprimer et valider les propriétés des modèles. Dans cette thèse nous développons un calcul de réécriture d'ordre supérieur pour décrire des molécules, des règles de réaction, et la génération des réseaux biochimiques. Le calcul est basé sur la métaphore chimique en décrivant les calculs en termes de solutions chimiques dans lesquelles les molécules représentant des données agissent l'une sur l'autre librement selon des règles de réaction. Ainsi nous avons obtenu un Calcul Biochimique Abstrait étendant le modèle chimique d'ordre supérieur en considérant des molécules structurées. Le calcul est équipé d'une spécification naturelle de la concurrence et des mécanismes de contrôle grâce à l'expression des stratégies de réécriture sous forme de molécules. La description des complexes moléculaires ou des réactifs chimiques appartient à une classe spécifique de graphes. Nous définissons la structure des graphes avec ports et nous montrons que les principes du calcul biochimique instanciés pour les graphes avec ports sont assez expressifs pour modéliser des systèmes autonomes et des réseaux biochimiques. En plus, les techniques de la réécriture stratégique ouvrent la voie au raisonnement basé sur les calculs et à la vérification des propriétés des systèmes modélisés.
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00337558
Contributeur : Oana Andrei <>
Soumis le : lundi 5 janvier 2009 - 16:08:57
Dernière modification le : lundi 16 avril 2018 - 10:42:04
Document(s) archivé(s) le : samedi 26 novembre 2016 - 04:06:07

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  • HAL Id : tel-00337558, version 2

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Oana Andrei. A Rewriting Calculus for Graphs: Applications to Biology and Autonomous Systems. Software Engineering [cs.SE]. Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 2008. English. ⟨tel-00337558v2⟩

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