Implementazione in .NET di un Framework per l'analisi di sistemi biologici basato sulla programmazione concorrente con vincoli

La costruzione di modelli di alcuni aspetti della realtà è sempre stata un tassello fondamentale del metodo di indagine scientifico.
Le tecniche di modellizzazione dei giorni nostri permettono di descrivere e ragionare su aspetti sempre più complessi del mondo. In questo la matematica e l'informatica hanno un ruolo fondamentale: la prima fornisce una cornice formale entro cui costruire dei modelli, la seconda mette a disposizione potenti strumenti computazionali per l'analisi.
L'aumento della potenza computazionale e il miglioramento delle tecniche di analisi non sono tuttavia sufficienti a rendere la modellizzazione matematica pervasiva anche nelle discipline scientifiche storicamente più descrittive (a causa della loro complessità), come la biologia.
Costruire modelli formali e analizzarli a calcolatore sono attività complicate che richiedono nozioni approfondite di matematica ed informatica, oltre che nell'ambito specifico del modello.
Per queste ragioni oggigiorno c'è la tendenza a creare degli ambienti di sviluppo integrato per la creazione ed analisi di modelli, che rendano questa attività accessibile anche a non specialisti. Sull'onda di questa evoluzione si è deciso di affrontare l'argomento di questa tesi: creare un ambiente di sviluppo per sCCP, un linguaggio per la creazione di modelli ad agenti concorrenti ad evoluzione stocastica.
Nel corso del progetto sono stati svolte le fasi di analisi, progettazione e realizzazione dello stesso e sono state portate tutte a termine: il framework adesso esiste e rispetta tutte le specifiche preventivate.
Lo stesso è composto da un'interfaccia grafica che si interfaccia tramite XML e CSV e tre compilatori diversi che sono stati scritti appositamente per rispondere a tre diverse esigenze.
Nel primo capitolo tratteremo le nozioni teoriche che sono le fondamenta necessarie per affrontare il problema: si parlerà infatti di Algebre di Processo, Algebre di Processo Stocastiche e si daranno alcuni tratti sul lavoro svolto dai tre compilatori che sono stati creati.
Nel secondo capitolo si affronteranno l'Analisi e la Progettazione del fravii mework: si partirà dalle basi teoriche esposte nel primo capitolo per progettare la visione funzionale dei moduli del progetto.
Nel terzo capitolo si darà una visione esterna del progetto, si tratterà l'installazione e l'utilizzo delle diverse componenti che formano il progetto.
Nel quarto capitolo si guarderà più da vicino al progetto: si analizzeranno le classi più importanti, si vedranno i punti di forza e di debolezza delle scelte operate, e si vedranno a livello pratico la differenza tra i diversi compilatori.
Il quinto capitolo sarà un'analisi prestazionale e funzionale del framework: si studieranno le prestazioni rispetto a diversi programmi SCCP, si confronteranno le tempistiche e le performance dei diversi compilatori cercando di trovare dei punti nei quali approfondire gli sforzi per migliorare il framework stesso.
Infine, nel sesto capitolo, si trarranno le conclusioni su quanto è stato fatto.