4.1 KiB
Introduction à la modélisation biologique avec les réseaux de Petri
Le but de ce cours est de familiariser les étudiants avec les réseaux de Petri, d'étudier quelques-unes de leurs propriétés, ainsi que de montrer les façons dont les réseaux de Petri peuvent être appliqués dans le cadre de la modélisation biologique. À la fin de ce cours les étudiants sauront modéliser des phénomènes biologiques avec les réseaux de Petri (y compris les réseaux de Petri étendus, typiquement les réseaux de Petri colorés ou avec des arcs inhibiteurs) et de relier leurs propriétés formelles avec les propriétés biologiques du système modélisé.
Ce cours fait partie du cours « Network medicine » (« Médecine de réseaux ») enseigné en Master 2 GENIOMHE à l'Université d'Évry. Ce cours n'exige pas d'expérience passée d'informatique théorique ou de biologie. L'enseignement se fait en anglais.
Le cours consiste en 4 parties, les 3 premières étudiant les réseaux de Petri et leurs propriétés et la dernière étant un TD sur machine. Les parties reflètent plutôt les modules logiques du contenu enseigné et peuvent ne pas correspondre au déroulement des séances.
Les matériaux de ce cours sont distribués sous la licence Creative Commons Paternité.
Définitions
Cette partie donne la motivation pour l'introduction des réseaux de Petri et définit formellement le modèle ainsi que ses modes d'évolution (de dynamique), notamment les modes synchrone et asynchrone. Le parallèle entre les réseaux de Petri et la réécriture de multiensembles est mis en avant.
Les diapositives (en anglais) de cette partie se trouvent ici.
Extensions
Cette partie indique quelques limitations de la version de base des réseaux de Petri et introduit les extensions classiques, comme les couleurs de jetons ou encore les arcs inhibiteurs. Le coût des extensions est évalué de façon intuitive par rapport à la décidabilité : les variantes plus expressives sont souvent indécidables.
Les diapositives (en anglais) de cette partie se trouvent ici.
Propriétés
Cette partie explore quelques propriétés comportementales et structurelles fondamentales des réseaux de Petri. Les propriétés comportementales sont abordées en premier puisqu'elles sont plus faciles à comprendre. Cette partie inclut quelques exercices qui devraient être résolus de façon interactive. Des exercices supplémentaires peuvent être donnés au tableau.
Les diapositives (en anglais) de cette partie se trouvent ici.
Études de cas
Cette partie est un TD dans lequel les étudiants sont invités à utiliser les réseaux de Petri afin de modéliser et analyser deux réseaux biologiques simplifiés. L'outil logiciel proposé est le TINA toolbox, mais d'autres logiciels peuvent être utilisés.
La consigne de ce TD se trouve ici.