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Architecture logicielle :


Le thème principal de mes recherches concernent l'architecture logicielle. La modélisation orientée objet est un outil performant pour la représentation de systèmes complexes.
Les premiers systèmes sur lesquels j'ai travaillé sont les systèmes d'aide au diagnostic médical.
Actuellement, je m'interesse à la modélisation des réseaux métaboliques.

La Modélisation des Réseaux Métaboliques.

Des avancées significatives de l'utilisation de l'informatique en biologie peuvent être obtenues si la modélisation informatique d'un objet biologique ne se résume plus à un simple codage d'équations dans un logiciel de calcul (cf projet E-Cell, Virtual Cell etc...). Des méthodes telles que les méthodes orientées objets permettent d'introduire la sémantique des informations manipulées dans les descriptions des donnnées.
Il existe actuellement de nombreux langages pour réaliser ces descriptions de manière structurée dont ceux de la famille ``XML'' qui permettent de décrire les données manipulées à l'extérieur des programmes dans des fichiers de texte.
Pour les besoins de notre projet MitoScoP (Mitochondria in Silico Project) nous avons utilisé le langage SBML qui est plus particulièrement dédié au codage de réseaux métaboliques. Il nous parait évident que se conformer à des standarts du domaine (quand il émerge) ne peut qu'améliorer la visibilité d'un projet vis à vis de la communauté des biologistes. Toutefois, dans l'utilisation que nous en avons faite pour décrire la mitochondrie, nous avons pu constater quelques lacunes dans ce langage et nous avons l'intention de proposer des ajouts comme l'entité ``Enzyme'' non explicitée dans la version actuelle de SBML et la modification de l'arborescence générale pour intégrer la multiplicité des procédures de calcul (cf exposé sur le modèle objet).
En ce qui concerne la modélisation des processus intervenant dans l'activité mitochondriale, notre système contiendra à la fois des procédures de type ``équations différentielles'' lorsqu'elles sont disponibles et des modélisations reposant sur un système multi-agents. Un tel système dit hybride car pouvant inférer sur le même modèle de données différents types de procédures devrait constituer un outil de simulation souple et évolutif pour tester les différentes hypothèses émises par les biologistes du laboratoire au sujet des pathologies mitochondriales qu'ils étudient.

Références :

Publications

Modélisation des réseaux métaboliques

Modeling biologic networks to use them with heterogeneous treatments.
M. Beurton-Aimar, S. Pérès, N. Parisey, C. Nazaret, J.P. Mazat
In Proceeding of Modélisation et simulation de processus biologiques dans le contexte de la génomique - 2003 - Dieppe(France).

How to lock a model from a miscomposition of objects ?
M. Beurton-Aimar, S. Pérès, N. Parisey, J.P. Mazat.
In Proceedings of 13th European Conference on Object-Oriented Programming, july 21-25 2003, Darmstadt.

Virtual mitochondria and their control
Marie Aimar, Bernard Korzeniewski, Jean-Pierre Mazat and Christine Nazaret.
Modelling and simulation of biological processes in the context of genomics, Autrans (France), March 18 - 21, 2002.

Virtual Mitochondria : Metabolic Modelling And Control
Marie Aimar, Stéphane Ludinard, Bernard Korzeniewski, Jean-Pierre Mazat and Christine Nazaret.
International Journal on Molecular and Cellular Biology(Kluwer Academic Publishers), vol 29:1-2, p227-232, 2002..

Méthodes OO, Design Patternrs et SADM

PaLaDeM : a Pattern Language for a Decision Making System in Medicine (ps abstract).
M. Beurton-Aimar et B. Le Blanc. IPMU2000, 8th Conference on Information Processing and Management of Uncertainty in Knowledge-Based Systems, Madrid (Espagne), July 3 - 7, 2000.

A Decision Making System in Inflammatory Rheumatology using Different Reasoning Methods (ps abstract).
M. Beurton-Aimar, B. Le Blanc. International Journal of Computers and their Applications, 6 (2): 73-77, 1999.

Medical KBS Design with Patterns (ps).
M. Beurton-Aimar. 9th Workshop for PhD Students in Object Oriented Systems. Object-Oriented Technology, ECOOP'99 Workshops, Panels, and Posters, Lisbonne (Portugal), 14-18 juin 1999.
Lecture Notes in Computer Science 1743.

Using Patterns into the Conception of a Medical KBS: LADRI, a Software for Diagnosis in Rheumatology. (ps)
M. Beurton-Aimar et B. Le Blanc. Object-Oriented Technology, ECOOP'99 Workshops, Panels, and Posters, Lisbonne (Portugal), 14-18 juin. Lecture Notes in Computer Science 1743, (à paraître).

Designing Medical Knowledge-based System from Patterns. (ps abstract)
M. Beurton-Aimar et B. Le Blanc. Proceed. of the 14th Int. Conference on Computers And Their Applications, pp 218-221, Cancun (Mexique), 7-9 avril, 1999.

LADRI: a Decision Making System in Inflammatory Rheumatology. (ps abstract)
M. Beurton-Aimar, B. Le Blanc et J.P. Vernhes. Proceed. of the 7th Int. Conference on
Intelligent Systems, pp 51-56, Paris, 1-2 juillet, 1998.

Création d'une base de connaissances objet pour l'aide au diagnostic en rhumatologie (1) (ps abstract).
M. Beurton-Aimar, J.P. Vernhes, B. Le Blanc, J. Dehais et R. Salamon. 10ème congrès français de rhumatologie. Rev. du rhumatisme, 11 : 762, 1997.

Logiciel d'aide au diagnostic en rhumatologie inflammatoire (2) (ps abstract).
J.P. Vernhes, M. Beurton-Aimar, B. Le Blanc, J. Dehais et R. Salamon. 10ème congrès français
de rhumatologie. Rev. du rhumatisme, 11 : 763, 1997.

Modélisation Objet et Aide au Diagnostic : Application à la Rhumatologie Inflammatoire (ps abstract).
M. Beurton-Aimar, J.P. Vernhes, B. Le Blanc, J. Dehais, 2ème Colloque de Sciences Cognitives façade atlantique, COGNITIQUES/Cognitics, série des sciences cognitives appliquées, 2 : 175, 1996.

Génétique


Multipoint linkage analysis using the WPC statistic (ps abstract).
D. Commenges, M. Beurton-Aimar. Genetic Epidemiology, 17 : 515-519, 1999.


WPC Test based on randomization for analyzing quantitative traits on simulated pedigrees (ps abstract).
D. Commenges, M. Beurton-Aimar. Genetic Epidemiology, 14 : 971-4, 1997.

Analyse d'images IRM

Towards computer-aided diagnosis for white matter abnormalities
Laurent Vallet, Marie Beurton-Aimar Pascal Desbarats, Colette Fabrigoule, Michèle Allard
International Conference on Computer Vision and GraphicsSeptember 22-24, 2004 Warsaw, Poland.