Ecole Doctorale
Mathématiques et Informatique de Marseille
Spécialité
Informatique
Etablissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
Modèles de calcul,Réseau d'automates booléens,Simulation,,
Keywords
Computation Model,Boolean Automata Networks,Simulation,,
Titre de thèse
Simulation entre modèles de calcul naturel et modularité des réseaux d'automates
Simulation between natural computational models and automata network modularity
Date
Mardi 12 Janvier 2021 à 14:00
Adresse
LIS, TPR2, Campus scientifique
de Luminy, 163, avenue de Luminy - case 901, 13288 Marseille cedex 9 salle de réunion du LIS
Jury
Directeur de these |
M. Sylvain SENé |
Aix Marseille Université |
CoDirecteur de these |
M. Kévin PERROT |
Univ. Aix-Marseille |
Rapporteur |
M. Frank DELAPLACE |
Univ. Évry |
Rapporteur |
M. Emmanuel JEANDEL |
Univ. Lorainne |
Examinateur |
Mme Nadia CREIGNOU |
Univ. Aix-Marseille |
Examinateur |
M. Enrico FORMENTI |
Univ. Côte d'Azur |
Examinateur |
M. Loïc PAULEVé |
CNRS (Bordeaux) |
Examinateur |
M. Nicolas SCHABANEL |
CNRS (Lyon) |
Résumé de la thèse
Nous explorons différentes généralisations concernant les modèles de calcul naturel. La plus théorique est la notion de simulation entre modèles, pour laquelle nous décrivons une série de propositions de définitions, en discutant des intérêts et des failles de chacune delles. Nous profitons des définitions les plus prometteuses pour élargir le propos sur les possibles conséquences de la simulation, autant dans sa définition actuelle que dans ses développements futurs, sur des sujets comme la théorie de la complexité ou de lémergence.
Notre approche plus appliquée consiste en la généralisation des réseaux dautomates sous formes de modules, qui possèdent des entrées. Ce formalisme permet dapprocher les questions de la dynamique des réseaux dinteractions sous un nouvel angle : nous explorons son utilité en tant quoutil modulaire propre à simuler de façon flexible de nombreux objets similaires, ainsi que lexpressivité des modules acycliques. Ceux-ci permettent la caractérisation de la dynamique des réseaux dautomates sous la forme de fonctions de sortie. Cette expressivité nous autorise la description dun processus doptimisation de réseaux dautomates, qui réduit certains réseaux en taille tout en conservant des attracteurs équivalents.
Thesis resume
We explore different generalisations about natural computation models.
The most theoretical is the notion of simulation between models, for
which we describe a series of proposed definitions, by discussing the
interests and the flaws of each of them. We take advantage of the most
promising definitions to broaden the discussion on the possible
consequences of simulation in complexity theory, such as the
construction of new complexity classes by proposing the substitution of
polynomial reduction by simulation.
Our more applied approach consists in the generalisation of automata
networks by means of modules that have inputs. This formalism makes it
possible to approach the questions of the dynamics of interaction
networks from a new angle: we explore its usefulness as a modular tool
capable of flexibly simulating many similar objects, as well as the
expressiveness of acyclic modules. These allow the characterisation of
the dynamics of automata networks in the form of output functions. This
expressiveness allows us to describe a process for optimising automata
networks that reduces certain networks in size while retaining
equivalent attractors.