Invited Talk at Yamanashi University: Analyzing the Dynamics of Large Biological Regulatory Networks with Process Hitting

I have been invited to give a talk at Yamanashi University on the contribution of Computer Science to biological modeling (especially when it comes to gene regulatory networks). It was both challenging to introduce my research to a brand new audience and exciting to discover a (beautiful) place like Yamanashi.

This talk was part of my activity as JSPS invited researcher at Inoue Lab, National Institute of Informatics (Tokyo).

 

Details

  • Place: Kofu, Yamanashi University
  • Date: 2014/06/18
  • Duration: 1 hour and 30 minutes
  • Attendance: 30+ persons (researchers, PhD students)

Abstract

Analyzing the Dynamics of Large Biological Regulatory Networks with Process Hitting
(joint work with Maxime Folschette, Loïc Paulevé and Olivier Roux)

Regulation is a key aspect of biological systems, all the way from the molecular scale to the ecological scale. In order to make relevant analyzes of such systems, it is then crucial to get a precise understanding of this phenomenon. This is precisely one of the main goals of systems biology.

The modeling of biological regulation can be divided into two main trends. The first is based on ordinary differential equations involving the quantitative expression of the interacting components. However, as data in a biological context are often more qualitative than quantitative, it is meaningful that another trend, based on qualitative modeling, emerged in the late 1960s. The principle of this modeling framework, introduced as synchronous Boolean networks by Kauffman and asynchronous Thomas’ networks, is to represent genes as Boolean variables. These Boolean paradigms may appear to be simplified models, but they led to significant results about the behavior of networks, such as cyclicity or steady states. Moreover, these models have been extended over the years, for example, to consider additional levels of expressions.

Nevertheless, classical analysis approaches generally rely on the exploration of the state space and parameter identification requires some indirect reasoning. This becomes tricky when the model grows beyond 10 interacting components; because of the combinatorial explosion, it is extremely difficult to handle large, realistic regulatory networks.

In order to address this scalability issue, we recently introduced a new framework, called Process Hitting. Establishing relationships between the components at the most atomic level possible, the Process Hitting opens the way to many static analysis and abstract interpretation methods to study complex dynamic properties.

In this talk, we will present the Process Hitting modeling approach and the methods we designed to analyze its dynamics. We will illustrate its benefits on a case study and give some benchmarks.

Concours de cosplay des Utopiales - Journée Manga-tan 2011

Utopiales 2012 : les activité du pôle asiatique

Dans un peu plus d’une semaine débutera la 13e édition du Festival International de Science-Fiction à Nantes, les Utopiales. Avec Neil Gaiman en invité d’honneur, et un programme des plus touffus.

Et ce sera déjà la sixième année d’existence du pôle asiatique au sein du festival ! Fidèle aux habitudes, la Journée Manga-tan revient pour une nouvelle édition le 11 novembre. Au menu : de belles projections (je suis vraiment ravi de vous faire découvrir le vibrant A Letter to Momo et le très esthétique Voyage vers Agharta), des invités passionnés et passionnants (Julien Pirou et Florent Gorges) et le traditionnel concours de cosplay géré cette année par la Brigade SOS francophone. Une fois de plus, le dimanche s’annonce festif… un moment incontournable en perspective !

Mais le programme autour du manga et de l’animation ne s’arrête pas là. Car nous poursuivons le partenariat avec l’école de manga de Niigata, le JAM College. Ce sont d’ailleurs des élèves de cette école qui signent cette année encore l’affiche de la journée Manga-tan. Une professionnelle diplômée de cette école, Ayumi Katagiri, des enseignants et étudiants seront également présents sur la manifestation pour réaliser un manga inspiré par 20.000 Lieux sous les Mers de Jules Verne !

Enfin j’ai la chance de pouvoir présenter une série de films qui furent, pour moi, une véritable révélation de la puissance de l’animation japonaise ! Il s’agit de la trilogie de films baptisés “Patlabor“. Certains connaissent peut-être le manga ou la série animée, mais les films transcendent l’univers et parlent à tout un chacun. À travers une vision de Tôkyô remplie de robots géants, ces longs métrages (visibles indépendamment) proposent une réflexion sur la société, le rapport à la paix et à la guerre, la place de la science et l’hybris. J’ai eu un véritable choc en voyant Patlaor en K7 VHS, au milieu des années 90, et ces oeuvres sont de celles qui m’ont donné envie d’explorer plus en avant la richesse de l’animation japonaise. C’est donc un grand bonheur pour moi de pouvoir projeter, lors des Utopiales, cette trilogie, qui plus est dans sa nouvelle version disposant d’un master HD. Les spectateurs devraient en avoir plein les yeux.

Tous les détails sont en ligne sur le site d’Univers partagés. J’espère que les connaisseurs, tout autant que les néophytes, trouveront leur bonheur dans cette programmation !

Affiche de la Journée Manga-tan 2012

Affiche de la Journée Manga-tan 2012