Étude d'un formalisme concurrent pour les phénomènes d'auto-organisation et la biologie moléculaire

Dans cette these, nous proposons un langage formel, le gkappa-calcul, issu de la famille des algebres de processus. Ce langage se distingue notamment des langages concurrents habituels par la rupture de la dissymetrie inherente a la notion de d'emetteurs et recepteurs traditionnellement consideree. Cette rupture permet alors de voir les interactions entre les elements du langage comme des phenomenes de collisions, approche bien adaptee aux questions d'auto-organisation qui font l'objet de la premiere partie de la these. La question qui se pose est celle de la construction concurrente et decentralisee de formes geometriques abstraites (arbres et graphes) ainsi que de phenomenes plus generiques decrits sous forme detranserts d'information dans des systemes a base de reecriture de graphes, eventuellement hierarchises dans l'optique d'une application a la biologie moleculaire. Cette premiere partie s'accompagne notamment d'une implementation en ocaml simulant un algorithme d'auto-assemblage de graphes. Dans un second temps, nous developpons un sous-ensemble du langage presente, en enrichissant une version restreinte aux interactions binaires, d'une notion de membrane et d'interactions entre membranes. Ce nouveau langage se montre a meme de decrire une biologie moleculaire simplifiee, qualitative, basee sur les interactions entre proteines et membranes. Cette partie de la these s'attache alors a montrer la valeur descriptive de ce langage a travers quelques exemples et a explorer des definitions pertinentes d'equivalences entre solutions biologiques