Mises à jour complexes des réseaux d'automates

Complex updating modes of automata networks

• Auteur / Autrice : Léah Tapin
• Direction : Sylvain Sene, Kevin Perrot
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Inscription en doctorat le 03/10/2022
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Mathématiques et Informatique de Marseille
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LIS Laboratoire d'Informatique et Systèmes

Mots clés

Mots clés libres

Réseaux d'automates

Complexité

Combinatoire

Systèmes dynamiques discrets

Automata networks

Complexity

Combinatorics

Discrete dynamical systems

Résumé

Depuis la fin des années 1960, les réseaux d'automates sont devenus un outil mathématique central pour la modélisation des réseaux de régulation biologique, sur lequel de nombreux résultats théoriques et appliqués ont été obtenus. Cependant, une question qui demeure ouverte concerne l'influence de la manière dont les entités mettent à jour localement leurs états au cours du temps sur la dynamique globale du réseau. Deux points de vue ont été adoptés jusque là, en fonction d'arguments plus ou moins raisonnables vis à vis de la biologie : (i) les mises à jour bloc-séquentielles qui séparent les entités en blocs disjoints tels que la mise à jour est parallèle au sein d'un bloc et séquentielle entre les blocs, et (ii) les mises à jour asynchrones qui visent à considérer toutes les mises à jour séquentielles possibles. Biologiquement parlant, ces deux approches ne parviennent pas à refléter la réalité des horloges biologiques au niveau des régulations génétiques. Dans ce projet de thèse, en nous fondant sur la théorie des systèmes dynamiques discrets et sur la combinatoire, nous proposons d'étudier des mises à jour plus complexes pour acquérir une meilleure compréhension de la richesse et de la complexité des réseaux d'automates mais également de la diversité des régulations biologiques, et de mettre en avant leurs propriétés dans des réseaux biologiques réels.

Since the end of the 1960s, automata networks became a central mathematical tool for modelling biological regulation tools, and allowed to obtain numerous results. However, some questions are left unanswered regarding the influence of the updating schedule on the global dynamics of the network. Until now, two main ways of updating have been considered : (i) the block-sequential schedules, that separate the entities in disjoint blocks suck that the updating is parallel within a block and sequential between the blocks, and (ii) the asynchronous updates, aiming to consider every possible sequential updates. Biologically speaking, these two approaches cannot fully reflect the reality of biological clocks at the level of genetic regulations. In this thesis project, by basing ourselves on the theory of discrete dynamical systems and combinatorics, we propose to study more complex updating modes to gain a better comprehension of the complexity of automata networks but also the diversity of biological regulations, and to highlight their properties in real biological networks.