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Modelado y análisis de sistemas de reacción en Maude

Autores: Ballis, Demis; Brodo, Linda; Falaschi, Moreno

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Modelado y análisis de sistemas de reacción en Maude


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Sistemas de reacción
Modelado
Entidades
Computación
Comportamiento
Análisis

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 49

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los Sistemas de Reacción (RSs) son un exitoso marco computacional para modelar sistemas inspirados en bioquímica. Un RS define un conjunto de reglas (reacciones) sobre un conjunto finito de entidades (por ejemplo, moléculas, proteínas, genes, etc.). Una computación en este sistema se realiza reescribiendo un conjunto finito de entidades (un estado de computación) utilizando todas las reacciones en el RS, produciendo así un nuevo conjunto de entidades (un nuevo estado de computación). El número de entidades en las reacciones y en los estados de computación puede ser grande, lo que hace que el análisis del comportamiento de RS sea difícil sin un adecuado soporte automatizado. En este documento, usamos el lenguaje Maude, un lenguaje de programación basado en lógica de reescritura, para definir una semántica formal ejecutable para RSs, que se puede utilizar para simular precisamente el comportamiento del sistema y realizar análisis de alcanzabilidad sobre el espacio de computación del sistema. Luego, enriqueciendo la semántica propuesta, formalizamos un algoritmo de corte hacia adelante para RSs que nos permite observar la evolución del sistema tanto en la entrada inicial como en un fragmento de la misma (el criterio de corte), facilitando así la detección de relaciones de causalidad y de influencia hacia adelante debido a la ausencia/presencia de algunas entidades en el criterio de corte. El enfoque perseguido se ilustra mediante un sistema de reacción biológica que modela una red de regulación génica para controlar el proceso de diferenciación de linfocitos T cooperadores.

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