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CLASYCO (Conception de Langages dédiés au domaine des SYstèmes Complexes)

Réseau thématique en cours de constitution (décembre 2011) labellisée par le Réseau National des Systèmes Complexes (RNSC).

Pour rejoindre ce réseau, vous pouvez vous abonner à notre liste de diffusion.

Description du réseau

Le réseau CLASYCO a pour objectif de rassembler des chercheurs de différentes disciplines (informaticiens et modélisateurs de systèmes complexes) qui s'intéressent aux langages dédiés (domain-specific languages). Un langage dédié offre, à travers des notations et des abstractions appropriées, une expressivité accrue pour décrire et résoudre des problèmes d’un domaine particulier. Les avantages des langages dédiés sont nombreux : on est proche des notations utilisées par les experts d’un domaine et on peut supposer que ce langage leur sera plus facilement accessible et qu'il facilitera la communication entre experts d’un domaine et informaticiens. Enfin, les gains d’expressivité permettent de décrire des modèles complexes et qui peuvent êtres simulés efficacement sur des architectures performantes (grid/cloud computing, GPU, …). Des exemples de langages spécifiques à un domaine sont : la composition de documents scientifiques ($\LaTeX$), le calcul formel (Mathematica), la modélisation de systèmes dynamiques (Modelica), …

Un très grand nombre de langages dédiés ont déjà été proposés pour les systèmes complexes. Parmi ceux-ci, on retrouve par exemple : OCELET (CIRAD) utilisé pour décrire la dynamique de la mangrove amazonienne, MGS (U-PEC/CNRS) pour la description de systèmes dynamiques à structures dynamique en biologie, SIMPOP pour la modélisation multi-niveaux de dynamiques urbaines, SCALATION qui s’intéresse à la modélisation discrète de phénomènes. La plupart du temps ces langages permettent de décrire des phénomènes dynamiques spatialisés en couplant une grande variété de formalismes : équations différentielles ordinaires ou aux dérivées partielles, approches individus-centrées, processus stochastiques, machines à états finis… De nombreuses questions essentielles aux systèmes complexes restent à aborder : multi-modélisation, prise en compte des phénomènes multi-échelles (dans le temps et dans l’espace), description hybride d’un phénomène (temps continu et temps discret), …

Evénements du réseau

Participants au réseau

Langages dédiés développés par le réseau

  • GAML (IRD/UMMISCO) : modeling and simulation development environment for building spatially explicit agent-based simulations
  • MGS (LACL/IRCAM/CNRS) : simulation of dynamical systems (mainly in biology), especially those whose state space must be computed jointly with the current state of the system: dynamical system with a dynamical structure
  • OCELET (CIRAD)
  • SIMPOP (GEOGRAPHIE-CITÉS/CNRS)

Applications développés dans le réseau

  • épidémiologie,
  • modélisation de paysages: Mangrove en Amazonie (OCELET),
  • mitigation de catastrophes naturelles

Autres DSLs pour les systèmes complexes

  • CellSys: Domain specific languages for cellular interactions
  • Little b provide an open source language which allows scientists to build mathematical models of complex systems. The initial focus is systems biology.
  • Ronald: A Domain-Specific Language to study the interactions between malaria infections and drug treatments
  • Scalation is a system and Domain-Specific Language for Modeling & Simulation, coded in Scala, which supports multi-paradigm simulation modeling, including dynamics, activity, event, process and state oriented models.
  • Eugene: a domain specific language for the specification of biological constructs.

Publications du réseau

  • Curé O, Forax R, Degenne P, Lo Seen D, Parigot D, Ait Lahcen A, 2010. Ocelet: An Ontology-based Domain Specific Language to Model Complex Domains. The First International Conference on Models and Ontology-based Design of Protocols, Architectures and Services - MOPAS 2010, June 13-19, Athens, Greece. http://www.iaria.org/conferences2010/MOPAS10.html
  • Proisy C, Blanchard E, Ait Lahcen A, Degenne P, Lo Seen D, 2010. Toward the simulation of the Amazon-influenced mangrove-fringed coasts dynamics using Ocelet. 2010 International Conference on Integrative Landscape Modelling - Landmod 2010, February 3-5, Montpellier, France. http://www.umr-lisah.fr/rtra-projects/landmod2010
  • Degenne P, Lo Seen D, Parigot D, Forax R, Tran A, Ait Lahcen A, Curé O, Jeansoulin R, 2009. Design of a domain specific language for modelling processes in landscapes. Ecological Modelling, 220(24):3527-3535. http://dx.doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2009.06.018
  • Antoine Spicher, Olivier Michel, and Jean-Louis Giavitto. Interaction-based simulations for Integrative Spatial Systems Biology. chapter in the book Understanding the dynamics of biological systems, Werner Dubitzky, Jennifer Southgate and Hendrik Fuß editors, 2011, 195-231
  • Olivier Michel, Antoine Spicher, and Jean-Louis Giavitto. Rule-Based Programming for Integrative Biological Modeling. Natural Computing, Volume 8, Issue 4 (2009), Page 865.Springer.
  • Jean-Louis Giavitto, Olivier Michel, and Antoine Spicher. Spatial Organization of the Chemical Paradigm and the Specification of Autonomic Systems. Software-Intensive Systems, pages 235-254, 2008, LNCS 5380 Springer
  • Patrick Taillandier, Duc-An Vo, Edouard Amouroux, Alexis Drogoul. GAMA: a simulation platform that integrates geographical information data, agent-based modeling and multi-scale control. 13th International Conference on Principles and Practice of Multi-Agent System (PRIMA), Kolkata, India, 2010.(to appear)

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