Sept. 2007 - Contrat post-doctoral au LIX  (Laboratoire d'Informatique de l'École Polytechnique) et à l'ISC  (Institut de Systèmes Complexes), dans le cadre du projet européen Morphex.
2006/2007 - Contrat post-doctoral à l'Université de Bologne (Italie), département d'informatique, septembre 2006 - août 2007.
2003/2006 - Thèse de doctorat en informatique, laboratoire PPS Université  Paris 7, intitulée « Étude d'un formalisme concurrent pour les phénomènes  d'auto-organisation et la biologie moléculaire ».

 

Mes travaux portent de manière générale sur le développement de méthodes formelles, dans le but de concevoir des outils théoriques adaptés à l'analyse de la dynamique des réseaux d'interaction.  Mes recherches m'ont amené à travailler sur les phénomènes d'auto-organisation dans ces systèmes afin de proposer un cadre formel dans lequel décrire, vérifier et simuler des algorithmes réalisant l'assemblage décentralisé de structures décrites sous formes de graphes. Dans un second temps, j'ai développé, en collaboration avec Cosimo Laneve de l'Université de Bologne, le biok-calcul, un langage permettant de décrire une biologie moléculaire simplifiée, qualitative et basée sur les interactions mêlant protéines et membranes. Cette partie de mon travail s'est notamment attachée à explorer des définitions pertinentes d'équivalence entre systèmes biologiques. Ces deux aspects s'appuient sur des concepts provenant de la théorie des algèbres de processus et se retrouvent naturellement dans ma thèse, intitulée « Étude d'un formalisme concurrent pour les phénomènes d'auto-organisation et la biologie moléculaire » effectuée au laboratoire PPS (Université Paris 7) sous la direction de Vincent Danos.
 

Je poursuis actuellement au LIX et à l'ISC ce travail de formalisation des systèmes biologiques dans le cadre d'un contrat post-doctoral au sein du projet européen Morphex. L'objectif en est d'améliorer la compréhension des événements impliqués dans la morphogénèse de certains organismes en se concentrant sur le développement de deux sortes d'éponges (Suberites domuncula et Lubomirskia baikalensis) et sur les organes reproducteurs d'une plante à fleurs (Arabidopsis thaliana). On retrouve à nouveau dans ce projet la double thématique de l'auto-organisation et de la modélisation en biologie moléculaire. Le défi est ici de réussir à unifier dans une même approche à la fois la description des réseaux génétiques qui interviennent dans la morphogénèse mais aussi les événements impliqués au niveau de la cellule. La modélisation des organismes à ces deux niveaux de description appelle le développement d'outils dédiés et trouvent naturellement leur place dans le cadre de l'étude plus générale des systèmes complexes. Dans cette optique, je travaille actuellement au développement d'une méthode basée sur la programmation mathématique et l'optimisation globale pour résoudre des problèmes inverses. Le problème consiste à estimer la valeur d'un certain nombre de paramètres d'un modèle à partir d'un ensemble de données expérimentales. Ce problème se traduit assez naturellement en un problème d'optimisation : choisir les paramètres qui minimisent la différence entre les valeurs estimées et celles observées. Cette minimisation est bien sûr sujette à des contraintes dérivées de la dynamique du modèle biologique. Deux études ont déjà été menées : l'une basée sur la reconstruction d'une régulation continue de la production de gènes au cours du temps et une autre basée sur un modèle discret de la dynamique du réseau génétique dans lequel on recherche les états stables. La complexité des systèmes étudiés a par ailleurs nécessité un travail de reformulation des modèles, ce qui a conduit à une réflexion plus générale sur d'identification de techniques de reformulation en programmation mathématique ainsi que des propriétés qui leur sont liées.
 

Dans la continuité de cette thématique centrée sur la reconstruction des réseaux, j'ai également entamé une collaboration avec l'équipe Complex Networks (LIP6 - Université Paris 6) sur des problématiques liées à l'étude des graphes dynamiques. Dans le contexte de l'analyse des grands réseaux d'interaction, la question se pose de l'extraction rapide et représentative d'un échantillon d'un réseau donné afin d'en permettre une analyse fine et fiable. À un premier aspect quantitatif du problème, qui s'exprime par la rapidité avec laquelle on peut retrouver un nombre important de liens du graphe observé, s'ajoute un second problème d'ordre qualitatif extrêmement important. Il est en effet nécessaire d'étudier les biais, induits par l'échantillonage, sur les caractéristiques du graphe reconstruit. Ces questionnements prennent évidemment place dans le cadre plus général de développement d'outils hérités de la théorie des graphes pour traiter ces problématiques.