A graph rewriting calculus: applications in biology and autonomous systems
Un calcul de réécriture de graphes: applications à la biologie et aux systèmes autonomes
Résumé
In this thesis we develop a higher-order calculus based on port graph rewriting for describing molecules, reaction patterns, and biochemical network generation. This calculus is an extension of the chemical model by considering structured objects. Then we obtain a natural specification of concurrency and of controlling mechanisms by expressing rewrite strategies as objects of the calculus. We introduce the structure of port graphs and we show how the principles of the biochemical calculus instantiated for port graphs are expressive enough for modeling systems with self-organizing and emergent properties. In addition, strategic rewriting techniques open the way to reason about the computations and to verify properties of the modeled systems.
Dans cette thèse nous développons un calcul biochimique de haut-niveau basé sur la réécriture de graphes avec ports pour décrire des molécules, modèles de réaction, et génération des réseaux biochimiques. Ce calcul est une extension du modèle chimique en considérant des objets structurés. Nous obtenons une spécification naturel le de la concurrence et des mécanismes de contrôle en exprimant des stratégies de réécriture comme objets du calcul.
Nous introduisons la structure des graphes avec ports et nous montrons comment les principes du calcul biochimique instancié pour les graphes avec ports sont assez expressif pour modeler des systèmes autonomes. En outre, les techniques de réécriture stratégique ouvrent la voie de raisonner au sujet des calculs et de vérifier des propriétés des systèmes modelés.
Nous introduisons la structure des graphes avec ports et nous montrons comment les principes du calcul biochimique instancié pour les graphes avec ports sont assez expressif pour modeler des systèmes autonomes. En outre, les techniques de réécriture stratégique ouvrent la voie de raisonner au sujet des calculs et de vérifier des propriétés des systèmes modelés.