Talk about P systems.
This commit is contained in:
parent
9a8b95ba95
commit
b86d9cefea
2 changed files with 115 additions and 6 deletions
|
@ -67,7 +67,7 @@ language={English}
|
||||||
howpublished = {\url{http://ppage.psystems.eu/}}
|
howpublished = {\url{http://ppage.psystems.eu/}}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@book{păun2002membrane,
|
@book{paun2002membrane,
|
||||||
title={Membrane Computing: An Introduction},
|
title={Membrane Computing: An Introduction},
|
||||||
author={P{\u{a}}un, Gheorghe},
|
author={P{\u{a}}un, Gheorghe},
|
||||||
isbn={9783540436010},
|
isbn={9783540436010},
|
||||||
|
@ -145,3 +145,19 @@ pages={271-284}
|
||||||
address = {Hingham, MA, USA},
|
address = {Hingham, MA, USA},
|
||||||
keywords = {Computational complexity, Membrane computing, Register machines}
|
keywords = {Computational complexity, Membrane computing, Register machines}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@incollection{FLGPVZ2014,
|
||||||
|
year={2014},
|
||||||
|
isbn={978-3-642-54238-1},
|
||||||
|
booktitle={Membrane Computing},
|
||||||
|
volume={8340},
|
||||||
|
series={Lecture Notes in Computer Science},
|
||||||
|
editor={Alhazov, Artiom and Cojocaru, Svetlana and Gheorghe, Marian and Rogozhin, Yurii and Rozenberg, Grzegorz and Salomaa, Arto},
|
||||||
|
doi={10.1007/978-3-642-54239-8_13},
|
||||||
|
title={Flattening in (Tissue) P Systems},
|
||||||
|
url={http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-54239-8_13},
|
||||||
|
publisher={Springer Berlin Heidelberg},
|
||||||
|
author={Freund, Rudolf and Leporati, Alberto and Mauri, Giancarlo and Porreca, Antonio E. and Verlan, Sergey and Zandron, Claudio},
|
||||||
|
pages={173-188},
|
||||||
|
language={English}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
103
recherche.tex
103
recherche.tex
|
@ -214,17 +214,110 @@ correspondance directe avec les systèmes de réécriture de
|
||||||
multiensembles permet de formuler immédiatement les mêmes résultats
|
multiensembles permet de formuler immédiatement les mêmes résultats
|
||||||
pour ceux-ci.
|
pour ceux-ci.
|
||||||
|
|
||||||
|
\subsection{Travaux hors thèse}
|
||||||
|
Avant le début de ma thèse et pendant mon doctorat j'ai travaillé sur
|
||||||
|
des problèmes qui n'étaient pas directement reliés à ceux qui sont
|
||||||
|
exposés dans le manuscrit. Ces travaux se situent également dans le
|
||||||
|
cadre du calcul naturel et de la théorie des langages formels. Je me
|
||||||
|
suis premièrement concentré sur les systèmes à membranes ({\em
|
||||||
|
membrane systems}) qui sont un modèle inspiré par la structure et
|
||||||
|
fonctionnement de la cellule biologique. J'ai aussi travaillé sur les
|
||||||
|
systèmes à réactions ({\em reaction systems}) qui représentent une
|
||||||
|
abstraction formelle d'un réacteur biochimique. Finalement, j'ai
|
||||||
|
participé à des travaux dans le domaine des grammaires de tableaux
|
||||||
|
({\em array grammars}), un modèle qui étend les grammaires classiques
|
||||||
|
à la réécriture des parties des tableaux.
|
||||||
|
|
||||||
|
\subsubsection{Systèmes à membranes}
|
||||||
|
Le modèle des systèmes à membranes a été introduit par Gheorghe Păun
|
||||||
|
qui s'est inspiré de la nature et du fonctionnement de la cellule
|
||||||
|
vivante~\cite{Paun98computingwith,paun2002membrane,Paun:2010:OHM:1738939}. Un
|
||||||
|
système à membranes est un ensemble de compartiments imbriqués les uns
|
||||||
|
dans les autres et délimités par des membranes ; une membrane contient
|
||||||
|
un multiensemble d'objets, chacun desquels représente une molécule
|
||||||
|
biochimique. Les interactions entre les molécules sont modélisées par
|
||||||
|
l'action des règles de réécriture de multiensembles. Même si les
|
||||||
|
systèmes à membranes sont essentiellement des systèmes de réécriture
|
||||||
|
parallèle de multiensembles~\cite{FLGPVZ2014}, ils représentent la
|
||||||
|
cellule vivante de façon naturelle ce qui donne un outil clair et
|
||||||
|
puissant pour la modélisation des processus biologiques et plus
|
||||||
|
généralement des systèmes dynamiques complexes.
|
||||||
|
|
||||||
|
Les thématiques que j'ai abordées dans ma recherche sur des systèmes à
|
||||||
|
membranes se divisent principalement en trois groupes :
|
||||||
|
\begin{itemize}
|
||||||
|
\item la création des outils performants et flexibles de simulation
|
||||||
|
des systèmes à membranes,
|
||||||
|
\item développement des algorithmes distribués qui peuvent être
|
||||||
|
ensuite implémentés dans des systèmes biologiques,
|
||||||
|
\item étude de la puissance de calcul des différentes variantes
|
||||||
|
étendues du modèle de base.
|
||||||
|
\end{itemize}
|
||||||
|
|
||||||
|
La création d'un simulateur de systèmes à membranes a toujours été une
|
||||||
|
question très pertinente qui a attiré beaucoup d'efforts de la part
|
||||||
|
des chercheurs dans le domaine. Un tel simulateur est un outil
|
||||||
|
essentiel qui permet de tester si une construction concrète réalise le
|
||||||
|
comportement désiré. J'ai participé à ce travail en développant un
|
||||||
|
simulateur avec des moteurs des simulations échangeables pouvant être
|
||||||
|
réalisés en des langages différents. J'ai notamment fourni un moteur
|
||||||
|
de simulation utilisant la technologie OpenCL de programmation
|
||||||
|
parallèle sur les cartes graphiques et un autre, plus flexible mais
|
||||||
|
moins performant, implémenté en Haskell.
|
||||||
|
|
||||||
|
En ce qui concerne le développement des algorithmes distribués, je me
|
||||||
|
suis tout d'abord focalisé sur les modèles de systèmes à membranes
|
||||||
|
sans horloge ({\em clock-free membrane systems}), dans lesquels chaque
|
||||||
|
application d'une règle peut durer un temps réel arbitraire. L'absence
|
||||||
|
de l'horloge globale rapproche le modèle des systèmes parallèles
|
||||||
|
composés d'un certain nombre de processus qui interagissent. Dans mon
|
||||||
|
travail, j'ai exprimé les mécanismes de synchronisation en termes de
|
||||||
|
règles de réécriture de multiensembles et j'ai montré comment ces
|
||||||
|
mécanismes pouvaient être utilisés pour la résolution des problèmes de
|
||||||
|
concurrence classiques.
|
||||||
|
|
||||||
|
Nous avons continué l'exploration des algorithmes distribués en
|
||||||
|
implémentant les chaînages avant et arrière ({\em forward and backward
|
||||||
|
chaining}) dans les systèmes à membranes actives, c'est-à-dire les
|
||||||
|
systèmes dans lesquels les membranes peuvent se diviser. Le chaînage
|
||||||
|
avant est une méthode de déduction qui applique des implications
|
||||||
|
logiques en partant des prémisses pour en déduire de nouvelles
|
||||||
|
conclusions. Le chaînage avant consiste donc à construire toutes les
|
||||||
|
conclusions déductibles à partir des axiomes jusqu'à ce que la
|
||||||
|
proposition cible est obtenue. Par opposition, le chaînage arrière
|
||||||
|
part des conclusions pour essayer de remonter aux axiomes. Le chaînage
|
||||||
|
arrière a souvent tendance à explorer moins de possibilités et est
|
||||||
|
préféré dans les cas d'utilisation pratiques. Il est remarquable que
|
||||||
|
les implications logiques se prêtent à une représentation naturelle en
|
||||||
|
termes de règles de réécriture de multiensembles ; or c'est de cette
|
||||||
|
similarité que nos constructions profitent. De plus nos
|
||||||
|
implémentations bénéficient du parallélisme intrinsèque aux systèmes à
|
||||||
|
membranes.
|
||||||
|
|
||||||
|
Concernant les variations du modèle de base, nous avons proposé une
|
||||||
|
extension assez naturelle qui permet aux systèmes à membranes de se
|
||||||
|
modifier eux-mêmes. Dans le cadre de ce genre de système, les règles
|
||||||
|
de réécriture sont données par le contenu de certaines pairs de
|
||||||
|
membranes. Il est ainsi possible de modifier les règles au cours de
|
||||||
|
l'évolution du système en rajoutant ou en supprimant des objets des
|
||||||
|
membranes qui définissent ces règles. Nous avons donné à ces systèmes
|
||||||
|
l'appellation de systèmes polymorphes ({\em polymorphic membrane
|
||||||
|
systems}) et nous avons montré que le polymorphisme permettait de
|
||||||
|
calculer des fonctions exponentielles avec des règles relativement
|
||||||
|
simples. Je me suis ensuite intéressé à la puissance de calcul de
|
||||||
|
systèmes polymorphes dans leur version la plus élémentaire et j'ai
|
||||||
|
démontré quelques résultats concernant les bornes inférieures et
|
||||||
|
supérieures de la famille des langages qu'ils peuvent engendrer. J'ai
|
||||||
|
prouvé également l'existence d'une hiérarchie infinie dans cette
|
||||||
|
famille des langages.
|
||||||
|
|
||||||
\begin{itemize}
|
\begin{itemize}
|
||||||
\item systèmes à membranes,
|
\item systèmes à membranes,
|
||||||
\item systèmes à réactions,
|
\item systèmes à réactions,
|
||||||
\item grammaires de tableaux.
|
\item grammaires de tableaux.
|
||||||
\end{itemize}
|
\end{itemize}
|
||||||
|
|
||||||
Les sujets de recherche que j'ai abordé sont le
|
automate cellulaires
|
||||||
|
|
||||||
travaux de thèse
|
|
||||||
|
|
||||||
travaux hors thèse
|
|
||||||
|
|
||||||
programmation
|
programmation
|
||||||
|
|
||||||
|
|
Loading…
Reference in a new issue