Probabilities and Statistic working group

Sophisticated functional connections appears in experiments designed for assessing the visual working memory of the human brain. Elucidating the nature
of these interactions is supposedly a doorway for fruitful inference on brain cognitive processes. A challenging aspect is that they may involve brain waves
oscillatory components of possibly different frequencies. We develop a statistical methodology to study collections of replicated spatially localized EEG time
series. In the pursue of realistic and tractable time series models, we introduce
a new class of spatio-temporal processes that are time-harmonizable. We consider available replicates and seek for the estimation of both the spatial Loeve-
spectrum and the spatial dual-frequency coherence function. In other words we
measure a squared correlation coefficient across different frequencies between
any spatial locations. Our method exploit the spatial correlations to improve
the local estimation of the coherence between different frequency bands. We
derive the asymptotic distribution of the spatial coherence function and build
bootstrap-based confidence intervals.
This is based on joint work with John Aston, Dominique Dehay, Anna Dudek
and Denes Scusz.

Dans une première partie, on considèrera et illustrera les problèmes de contrôle optimal à  horizon fini. Apres la dérivation des équations de Bellman, on verra comment calculer efficacement, par “programmation dynamique”, la valeur d’une politique et une politique optimale.
Dans une seconde partie, on considèrera les problèmes actualisés stationnaires à  horizon infini. Je détaillerai la preuve d’un résultat fondamental de ce cadre: l’existence d’une politique optimale stationnaire. On présentera ensuite un algorithme, itération sur les politiques, pour résoudre ce problème de manière élégante et efficace (si le temps le permets, j’évoquerai de récents résultats sur sa complexité).

We consider a critically branching population in R^d of particles of K types, starting off from a Poisson random
population. The branching laws, lifetimes and motions of particles are type-dependent.
We give conditions for asymptotic extinction in the following two cases:
1. All particle lifetimes have finite means,
2. There is a particle whose lifetime disruption has heavy tail, and the other lifetimes have finite mean.
These conditions depend upon the mobility, fertility and longevity parameters of the population.

In these two presentations, we will first introduce using basic stochastic calculus, the parametrx method and then show how to deduce an unbiased simulation method and its interpretations.

We will discuss its advantages and shortcomings and then discuss how to solve them.
using a second
order method.
We will also give some simulation results and then time allowing we will discuss some other extensions.

On peut définir une notion de fonction de répartition fractionnaire en utilisant les outils du calcul différentiel fractionnaire. Cette probabilité est en fait l’espérance d’une certaine variable aléatoire. Le schéma d’approximation basé sur théorème central limite permet de mettre en évidence un processus gaussien. On peut représenter ce processus comme une intégrale stochastique d’une fonction par rapport au pont brownien classique.

Les modèles d’équations structurelles à  variables latentes permettent de modéliser des relations entre des variables observables et non observables. Les deux paradigmes actuels d’estimation de ces modèles sont les méthodes de moindres carrés partiels sur composantes et l’analyse de la structure de covariance.

Respectivement, les méthodes d’estimation les plus populaires sont PLS-PM (Partial Least Squares Path Modeling) et CBSEM (Covariance-Based Structural Equation Modeling). Dans ce travail nous proposons une approche d’estimation alternative fondée sur la maximisation par algorithme EM de la vraisemblance globale du modèle tenant compte de l’ensemble des équations le constituant. Cette approche EM est développée pour le cas d’un modèle à  une seule équation structurelle o๠les variables latentes sont des facteurs eux même liés à  de multiples blocs de variables observables. Nous en étudierons les performances sur des données synthétiques et nous proposerons, via une application sur des données réelles environnementales, comment construire pratiquement un modèle et en évaluer la qualité. Enfin, nous présenterons une application de l’approche développée dans le contexte d’un essai clinique en cancérologie pour l’étude de données longitudinales de qualité de vie. Nous montrerons que par la réduction efficace de la dimension des données, l’approche EM simplifie l’analyse longitudinale de la qualité de vie en évitant les tests multiples. Ainsi, elle contribue à  faciliter l’évaluation du bénéfice clinique d’un traitement.

L’exposé porte sur le problème du collectionneur de coupon avec contrainte de complétion rapide. On donnera des éléments de preuve pour deux résultats :
– la limite de la courbe de completion sous la contrainte de completion rapide,
– la formule de Korsunov donnant le nombre d’automates complets accessibles, pour lequel on donnera une démonstration probabiliste simple.
Travail en collaboration avec Anis Amri.

Les modèles de particules sur réseau sont le terrain de jeu idéal pour étudier l’émergence de phénomènes collectifs à  l’échelle macroscopique à  partir de lois microscopiques simples. Il s’agit de modèles stochastiques en espace discret et (souvent) en temps continu, o๠des particules sautent de site en site avec certains taux et selon certaines règles, qui déterminent explicitement l’évolution temporelle de la probabilité de chaque configuration du système (i.e. du vecteur comportant le nombre de particules sur chaque site). La question est alors de savoir comment évoluent certaines observables partielles dans certaines limites, et en particulier de trouver celles dont l’évolution devient autonome.
Je parlerai ici d’une observable en particulier, à  savoir la densité locale moyenne de particules, i.e. le nombre moyen de particules en un point et à  un temps donnée (encore appelé la fonction à  un point) ; les modèles pour lesquels elle admet une équation d’évolution stochastique autonome dans la limite des grandes tailles sont qualifiés d’hydrodynamiques. Après avoir posé le problème, je parlerai de deux types de modèles dans ce contexte (avec certaines contraintes physiques sur les taux de transition) : les modèles proches de l’équilibre dans un premier temps (i.e. dont les taux de transition brisent le bilan détaillé au plus infinitésimalement), pour lesquels il est connu, via la théorie des fluctuations macroscopiques (MFT), qu’ils ont génériquement un comportement hydrodynamique à  la limite des grandes tailles ; et, dans un second temps, les modèles loin de l’équilibre, o๠aucun résultat général n’existe pour le moment. Je montrerai, pour ces derniers, qu’ils peuvent en fait être le lieu de transitions de phases dynamiques (j’expliquerai ce terme) entre des phases hydrodynamiques et des phases o๠les corrélations à  longue distance jouent un rôle majeur (et o๠par conséquent la densité moyenne n’a pas d’évolution autonome). Je conclurai en mentionnant quelques problèmes ouverts liés à  ce problème.

En classification supervisée se pose très vite la question de comment choisir parmi toutes les méthodes disponibles dans la littérature. L’algorithme AdaBoost (pour Adaptive Boosting), découvert par Freund et Schapire à  la fin des années 90 (et qui leur a valu le prix Gödel en 2003) fait partie de ces algorithmes d’apprentissage qui cherchent à  diriger l’échantillon pour améliorer la capacité prédictive d’un classifieur. A tel point que n’importe quel classifieur faible, i.e., avec une capacité prédictive à  peine meilleure que pile ou face, peut devenir aussi fort que souhaité.

Dans cet exposé, nous présenterons quelques résultats concernant l’étude
probabiliste de graphes (ou cartes) planaires aléatoires. Cette théorie, initiée par
Angel et Schramm au début des années 2000, vise à  comprendre les propriétés géométriques
de graphes planaires aléatoires dont la taille tend vers l’infini.
Les travaux de Le Gall et Miermont ont notamment permis de montrer
la convergence de certains modèles vers une surface aléatoire universelle,
la carte brownienne, qui constitue un analogue du mouvement brownien pour la sphère.
Après une introduction à  ces résultats, nous nous intéresserons à  des cartes
planaires aléatoires ayant de grandes faces, appelées cartes stables.