Published September 8, 2016 | Version v1
Conference paper

Asynchronous simulation of Boolean networks by monotone Boolean networks

Others:
Informatique, Biologie Intégrative et Systèmes Complexes (IBISC) ; Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)
Laboratoire d'Informatique, Signaux, et Systèmes de Sophia-Antipolis (I3S) / Equipe BIOINFO ; Modèles Discrets pour les Systèmes Complexes (Laboratoire I3S - MDSC) ; Laboratoire d'Informatique, Signaux, et Systèmes de Sophia Antipolis (I3S) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Laboratoire d'Informatique, Signaux, et Systèmes de Sophia Antipolis (I3S) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
Laboratoire d'informatique Fondamentale de Marseille (LIF) ; Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Description

We prove that the fully asynchronous dynamics of a Boolean network f : {0, 1}^n → {0, 1}^n without negative loop can be simulated, in a very specific way, by a monotone Boolean network with 2n components. We then use this result to prove that, for every even n, there exists a monotone Boolean network f : {0, 1}^n → {0, 1}^n , an initial configuration x and a fixed point y of f such that: (i) y can be reached from x with a fully asynchronous updating strategy, and (ii) all such strategies contains at least 2^{n/2} updates. This contrasts with the following known property: if f : {0, 1}^n → {0, 1}^n is monotone, then, for every initial configuration x, there exists a fixed point y such that y can be reached from x with a fully asynchronous strategy that contains at most n updates.

Abstract

International audience

Additional details

Created:
February 28, 2023
Modified:
November 30, 2023