Academic literature on the topic 'Bio-statistique'

Dans le cadre d’un partenariat avec médecine/sciences, et pour la quatrième année consécutive, des étudiants du module d’enseignement « d’immunologie virologie et cancer » du Master de cancérologie de Lyon présentent une analyse d’articles scientifiques récents faisant état d’observations innovantes et importantes. Ce travail a été encadré par des chercheurs confirmés du Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon (CRCL). Le Master de cancérologie (université Claude Bernard Lyon1 - VetAgroSup) accueille chaque année 40 étudiants en M1 et environ 80 en M2. Ce master dit « d’excellence » (master international labellisé Université de Lyon) assure aux étudiants de M1 une formation à la cancérologie reposant sur un socle de base commun (biologie cellulaire, moléculaire, immunologie, bio-statistique, épidémiologie, recherche translationnelle, etc.). Les étudiants de M2 peuvent choisir l’un des parcours suivants : 1) Biologie du Cancer ; 2) Innovations thérapeutiques en Cancérologie ; 3) Médecine de précision en Cancérologie ; 4) Cancer Bio-engineering. Le Master de cancérologie de Lyon repose sur une forte implication des chercheurs et enseignants-chercheurs du laboratoire d'excellence en développement et cancérologie (LabEx DEVweCAN), ainsi que sur un partenariat solide avec plusieurs instituts à travers le monde dont le MIT (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, États-Unis), l'université d'Harvard (Boston, États-Unis), l'université de San Diego (États-Unis), University of City of London (UCL), le Beatson Institute de Glasgow (Royaume-Uni), les universités de Shanghai Jiao Tong (République populaire de Chine, RPC), de Tokyo et de Tohoku (Japon), de Melbourne (Australie) et d'Auckland (Nouvelle-Zélande).

Dans le cadre d’un partenariat avec médecine/sciences, et pour la cinquième année consécutive, des étudiants du module d’enseignement « Immunologie, virologie et cancer » du Master Cancer de Lyon présentent une analyse d’articles scientifiques récents faisant état d’observations innovantes et importantes. Ce travail a été encadré par des chercheurs confirmés du Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon (CRCL). Le master Cancer (université Claude Bernard Lyon1- VetAgroSup) accueille chaque année 40 étudiants en M1 et environ 80 en M2. Ce master dit « d’excellence » (master international labellisé université de Lyon) assure aux étudiants de M1 une formation en cancérologie reposant sur un socle de base commun (biologie cellulaire, moléculaire, immunologie, bio-statistique, épidémiologie, recherche translationnelle, etc.). Cette formation repose sur une forte implication des chercheurs et enseignants-chercheurs du CRCL, ainsi que sur un partenariat fort avec plusieurs instituts, dont le MIT (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, États-Unis), l’université d’Harvard (Boston, États-Unis), l’université de Californie à San Diego (UCSD) (États-Unis), la university of City of London (UCL), le Beatson Institute de Glasgow (Royaume-Uni), les universités de Shanghai Jiao Tong (République populaire de Chine, RPC), de Tokyo et Tohoku (Japon), de Melbourne (Australie) et d’Auckland (Nouvelle-Zélande).

Dans le cadre d’un partenariat avec médecine/sciences, et pour la seconde année, des étudiants du module d’immunologie virologie et cancer du Master de cancérologie de Lyon présentent une analyse d’articles scientifiques récents faisant état d’observations innovantes et importantes. Ce travail a été encadré par des chercheurs confirmés du département d’immunologie, virologie et inflammation du CRCL. Le master de cancérologie de Lyon (Lyon1-VetAgroSup) accueille chaque année 30 à 40 étudiants en M1 et en M2. Ce master dit « d’excellence » assure aux étudiants de M1 une formation à la cancérologie reposant sur un socle de base commun (biologie cellulaire, moléculaire, immunologie, bio-statistique...). En M2, les étudiants peuvent choisir l’une des trois spécialités suivantes : le Master recherche « Recherche en cancérologie », le Master recherche et professionnel « Technologie haut débit en cancérologie » et enfin le Master recherche et professionnel « Innovations thérapeutiques en cancérologie ». Le Master de cancérologie de Lyon repose sur une forte implication des chercheurs et enseignants-chercheurs du laboratoire d’excellence en développement et cancérologie (LabEx DEVweCAN), ainsi que sur un partenariat solide avec plusieurs instituts dont le MIT (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, États-Unis), l’université d’Harvard (Boston, États-Unis), l’université Johns Hopkins (Baltimore, États-Unis), l’Imperial College of London (Royaume-Uni), les universités de Jiao Tong (République Populaire de Chine) et de Tokyo (Japon), entre autres. Pour plus d’information : http://devwecan.universite-lyon.fr/formation/

Dans le cadre d’un partenariat avec médecine/sciences, et pour la seconde année, des étudiants du module d’immunologie virologie et cancer du Master de cancérologie de Lyon présentent une analyse d’articles scientifiques récents faisant état d’observations innovantes et importantes. Ce travail a été encadré par des chercheurs confirmés du département d’immunologie, virologie et inflammation du CRCL. Le master de cancérologie de Lyon (Lyon1-VetAgroSup) accueille chaque année 30 à 40 étudiants en M1 et en M2. Ce master dit « d’excellence » assure aux étudiants de M1 une formation à la cancérologie reposant sur un socle de base commun (biologie cellulaire, moléculaire, immunologie, bio-statistique…) En M2, les étudiants peuvent choisir l’une des trois spécialités suivantes : le Master recherche « Recherche en cancérologie », le Master recherche et professionnel « Technologie haut débit en cancérologie » et enfin le Master recherche et professionnel « Innovations thérapeutiques en cancérologie ». Le Master de cancérologie de Lyon repose sur une forte implication des chercheurs et enseignants-chercheurs du laboratoire d’excellence en développement et cancérologie (LabEx DEVweCAN), ainsi que sur un partenariat solide avec plusieurs instituts dont le MIT (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, États-Unis), l’université d’Harvard (Boston, États-Unis), l’université Johns Hopkins (Baltimore, États-Unis), l’Imperial College of London (Royaume-Uni), les universités de Jiao Tong (République Populaire de Chine) et de Tokyo (Japon), entre autres. Pour plus d’information : http://devwecan.universite-lyon.fr/formation/

Dans le cadre d’un partenariat avec médecine/sciences, et pour la troisième année, des étudiants du module d’immunologie virologie et cancer du Master de cancérologie de Lyon présentent une analyse d’articles scientifiques récents faisant état d’observations innovantes et importantes. Ce travail a été encadré par des chercheurs confirmés du département d’immunologie, virologie et inflammation du CRCL. Le master de cancérologie de Lyon (Lyon1-VetAgroSup) accueille chaque année 30 à 40 étudiants en M1 et en M2. Ce master dit « d’excellence » assure aux étudiants de M1 une formation à la cancérologie reposant sur un socle de base commun (biologie cellulaire, moléculaire, immunologie, bio-statistique...). En M2, les étudiants peuvent choisir l’une des trois spécialités suivantes : le Master recherche « Recherche en cancérologie », le Master recherche et professionnel « Technologie haut débit en cancérologie » et enfin le Master recherche et professionnel « Innovations thérapeutiques en cancérologie ». Le Master de cancérologie de Lyon repose sur une forte implication des chercheurs et enseignants-chercheurs du laboratoire d’excellence en développement et cancérologie (LabEx DEVweCAN), ainsi que sur un partenariat solide avec plusieurs instituts dont le MIT (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, États-Unis), l’université d’Harvard (Boston, États-Unis), l’université Johns Hopkins (Baltimore, États-Unis), l’Imperial College of London (Royaume-Uni), les universités de Jiao Tong (République Populaire de Chine) et de Tokyo (Japon), entre autres. Pour plus d’information : http://devwecan.universite-lyon.fr/formation/

Mike Hawkins, Social Darwinism in European and American Thought 1860–1945. Nature as Model and Nature as Threat (Cambridge: Cambridge University Press, 1997), 348 pp., £19.95, ISBN 0–521–57434 X.Carl Ipsen, Dictating Demography. The Problem of Population in Fascist Italy (Cambridge: Cambridge University Press, 1996), 281 pp., £35, ISBN 0–521–15545–7.Simon Szreter, Fertility, Class and Gender in Britain 1860–1940 (Cambridge: Cambridge University Press, 1976, 704 pp., £50, ISBN 0–521–34343–7.Alain Desrosières, La politique des grands nombres, histoire de la raison statistique (Paris: La Découverte, 1993), 437 pp., FF 220; ISBN 2–707–12253–X; English translation by Camille Naish, The Politics of Large Numbers. A History of Statistical Reasoning (Cambridge, MA: Harvard University Press, 1998), 416 pp., $45, ISBN 0–674–68932–1.Paul Weindling, Health, Race and German Politics between National Unification and Nazism 1870–1947 (Cambridge: Cambridge University Press, 1989), 641 pp., £22.95, ISBN 0–521–42397–X; French translation by B. Frumer, L'Hygiène de la race (Paris: La Découverte, 1998), 301 pp., FF 160, ISBN 2–707–12706–X.Over the last ten years a series of social historians have published studies of the link between the definition of scientific categories and the implementation of demographic policies in Europe. This discussion of the classification of populations in terms of social class, race or location (rural, urban, underprivileged areas) has complicated the traditional theories of the scientist and politician, Max Weber, and the student of ‘bio-power’, Michel Foucault. Now, historians of political ideas are finding living examples to illustrate recent advances in the sociology of science, establishing themselves at the interface between the history of human health and that of population policies. The aim is to throw light on the exchange between scientists and population management: among the themes to be treated are natalism, populationism, hygienism and eugenics.

Différentes composantes des systèmes de traduction automatique statistique sont considérées comme des problèmes d'optimisations. En effet, l'apprentissage du modèle de traduction, le décodage et l'optimisation des poids de la fonction log-linéaire sont trois importants problèmes d'optimisation. Savoir définir les bons algorithmes pour les résoudre est l'une des tâches les plus importantes afin de mettre en place un système de traduction performant. Plusieurs algorithmes d'optimisation sont proposés pour traiter les problèmes d'optimisation du décodeur. Ils sont combinés pour résoudre, d'une part, le problème de décodage qui produit une traduction dans la langue cible d'une phrase source, d'autre part, le problème d'optimisation des poids des scores combinés dans la fonction log-linéaire pour d'évaluation des hypothèses de traduction au cours du décodage. Le système de traduction statistique de référence est basé sur un algorithme de recherche en faisceau pour le décodage, et un algorithme de recherche linéaire pour l'optimisation des poids associés aux scores. Nous proposons un nouveau système de traduction avec un décodeur entièrement basé sur les algorithmes génétiques. Les algorithmes génétiques sont des algorithmes d'optimisation bio-inspirés qui simulent le processus de l'évolution naturelle des espèces. Ils permettent de manipuler un ensemble de solutions à travers plusieurs itérations pour converger vers des solutions optimales. Ce travail, nous permet d'étudier l'efficacité des algorithmes génétiques pour la traduction automatique statistique. L'originalité de notre proposition est de proposer deux algorithmes : un algorithme génétique, appelé GAMaT, comme décodeur pour un système de traduction statistique à base de segments, et un algorithme génétique, appelé GAWO, pour l'optimisation des poids de la fonction log-linéaire afin de l'utiliser comme fonction fitness pour GAMaT. Nous proposons également, une approche neuronale pour définir une nouvelle fonction fitness pour GAMaT. Cette approche consiste à utiliser un réseau de neurones pour l'apprentissage d'une fonction qui combine plusieurs scores, évaluant différents aspects d'une hypothèse de traduction, combinés auparavant dans la fonction log-linéaire, et qui prédit le score BLEU de cette hypothèse de traduction. Ce travail, nous a permis de proposer un nouveau système de traduction automatique statistique ayant un décodeur entièrement basé sur des algorithmes génétiques
Different components of statistical machine translation systems are considered as optimization problems. Indeed, the learning of the translation model, the decoding and the optimization of the weights of the log-linear function are three important optimization problems. Knowing how to define the right algorithms to solve them is one of the most important tasks in order to build an efficient translation system. Several optimization algorithms are proposed to deal with decoder optimization problems. They are combined to solve, on the one hand, the decoding problem that produces a translation in the target language for each source sentence, on the other hand, to solve the problem of optimizing the weights of the combined scores in the log-linear function to fix the translation evaluation function during the decoding. The reference system in statistical translation is based on a beam-search algorithm for the decoding, and a line search algorithm for optimizing the weights associated to the scores. We propose a new statistical translation system with a decoder entirely based on genetic algorithms. Genetic algorithms are bio-inspired optimization algorithms that simulate the natural process of evolution of species. They allow to handle a set of solutions through several iterations to converge towards optimal solutions. This work allows us to study the efficiency of the genetic algorithms for machine translation. The originality of our work is the proposition of two algorithms: a genetic algorithm, called GAMaT, as a decoder for a phrase-based machine translation system, and a second genetic algorithm, called GAWO, for optimizing the weights of the log-linear function in order to use it as a fitness function for GAMaT. We propose also, a neuronal approach to define a new fitness function for GAMaT. This approach consists in using a neural network to learn a function that combines several scores, which evaluate different aspects of a translation hypothesis, previously combined in the log-linear function, and that predicts the BLEU score of this translation hypothesis. This work allowed us to propose a new machine translation system with a decoder entirely based on genetic algorithms

Différentes composantes des systèmes de traduction automatique statistique sont considérées comme des problèmes d'optimisations. En effet, l'apprentissage du modèle de traduction, le décodage et l'optimisation des poids de la fonction log-linéaire sont trois importants problèmes d'optimisation. Savoir définir les bons algorithmes pour les résoudre est l'une des tâches les plus importantes afin de mettre en place un système de traduction performant. Plusieurs algorithmes d'optimisation sont proposés pour traiter les problèmes d'optimisation du décodeur. Ils sont combinés pour résoudre, d'une part, le problème de décodage qui produit une traduction dans la langue cible d'une phrase source, d'autre part, le problème d'optimisation des poids des scores combinés dans la fonction log-linéaire pour d'évaluation des hypothèses de traduction au cours du décodage. Le système de traduction statistique de référence est basé sur un algorithme de recherche en faisceau pour le décodage, et un algorithme de recherche linéaire pour l'optimisation des poids associés aux scores. Nous proposons un nouveau système de traduction avec un décodeur entièrement basé sur les algorithmes génétiques. Les algorithmes génétiques sont des algorithmes d'optimisation bio-inspirés qui simulent le processus de l'évolution naturelle des espèces. Ils permettent de manipuler un ensemble de solutions à travers plusieurs itérations pour converger vers des solutions optimales. Ce travail, nous permet d'étudier l'efficacité des algorithmes génétiques pour la traduction automatique statistique. L'originalité de notre proposition est de proposer deux algorithmes : un algorithme génétique, appelé GAMaT, comme décodeur pour un système de traduction statistique à base de segments, et un algorithme génétique, appelé GAWO, pour l'optimisation des poids de la fonction log-linéaire afin de l'utiliser comme fonction fitness pour GAMaT. Nous proposons également, une approche neuronale pour définir une nouvelle fonction fitness pour GAMaT. Cette approche consiste à utiliser un réseau de neurones pour l'apprentissage d'une fonction qui combine plusieurs scores, évaluant différents aspects d'une hypothèse de traduction, combinés auparavant dans la fonction log-linéaire, et qui prédit le score BLEU de cette hypothèse de traduction. Ce travail, nous a permis de proposer un nouveau système de traduction automatique statistique ayant un décodeur entièrement basé sur des algorithmes génétiques
Different components of statistical machine translation systems are considered as optimization problems. Indeed, the learning of the translation model, the decoding and the optimization of the weights of the log-linear function are three important optimization problems. Knowing how to define the right algorithms to solve them is one of the most important tasks in order to build an efficient translation system. Several optimization algorithms are proposed to deal with decoder optimization problems. They are combined to solve, on the one hand, the decoding problem that produces a translation in the target language for each source sentence, on the other hand, to solve the problem of optimizing the weights of the combined scores in the log-linear function to fix the translation evaluation function during the decoding. The reference system in statistical translation is based on a beam-search algorithm for the decoding, and a line search algorithm for optimizing the weights associated to the scores. We propose a new statistical translation system with a decoder entirely based on genetic algorithms. Genetic algorithms are bio-inspired optimization algorithms that simulate the natural process of evolution of species. They allow to handle a set of solutions through several iterations to converge towards optimal solutions. This work allows us to study the efficiency of the genetic algorithms for machine translation. The originality of our work is the proposition of two algorithms: a genetic algorithm, called GAMaT, as a decoder for a phrase-based machine translation system, and a second genetic algorithm, called GAWO, for optimizing the weights of the log-linear function in order to use it as a fitness function for GAMaT. We propose also, a neuronal approach to define a new fitness function for GAMaT. This approach consists in using a neural network to learn a function that combines several scores, which evaluate different aspects of a translation hypothesis, previously combined in the log-linear function, and that predicts the BLEU score of this translation hypothesis. This work allowed us to propose a new machine translation system with a decoder entirely based on genetic algorithms

Depuis le début des années 1960, la croissance de l'albacore fait l'objet d'une attention particulière tant dans le domaine de la recherche que pour la gestion des pêcheries. Dans l'océan Indien, la gestion du stock d'albacores, sous la juridiction le Commission Thonière de l'Océan Indien (CTOI), souffre de nombreuses incertitudes associées à la courbe de croissance actuellement considérée. En particulier, des lacunes subsistent dans notre connaissance des processus biologiques et écologiques élémentaires régulant la croissance. Leur connaissance est pourtant fondamentale pour comprendre la productivité des stocks et leur capacité de résistance à la pression de pêche et aux changements océanographiques en cours. À travers la modélisation, cette étude se propose d'améliorer les connaissances actuelles sur la croissance de la population d'albacore de l'océan Indien et de renforcer ainsi les avis scientifiques sur l'état du stock. Alors que la plupart des études sur la croissance de l'albacore s'appuient sur une seule source de données, nous avons mis en œuvre un modèle hiérarchique Bayésien qui exploite diverses sources d'informations sur la croissance, i.e. des estimations d'âge obtenues par otolithométrie, des analyses de progressions modales et les taux de croissance individuels issus du marquage-recapture, et intègre explicitement des connaissances d'experts et les incertitudes associées à chaque source de données ainsi qu'au processus de modélisation. En particulier, le modèle de croissance a été couplé un à modèle d'erreurs dans les estimations d'âge par otolithométrie apportant une amélioration significative des estimations d'âge et des paramètres de croissance en résultant et permettant une meilleure évaluation de la fiabilité des estimations. Les courbes de croissances obtenues constituent une avancée majeure dans la représentation du patron de croissance actuellement utilisé dans les évaluations de stock d'albacore. Elles démontrent que l'albacore présente une croissance en phases, caractérisée par une forte accélération en fin de phase juvénile. Cependant, elles n'apportent aucune information sur les mécanismes biologiques et écologiques à l'origine de ces phases de croissance. Afin de mieux comprendre les facteurs impliqués dans l'accélération de la croissance, nous avons mis en œuvre un modèle bio-énergétique s'appuyant sur les principes de la théorie des bilans dynamiques d'énergie (DEB). Deux hypothèses apparaissant comme les plus pertinentes ont été testées : (i) une faible disponibilité alimentaire liée à une forte compétition inter et intra-spécifique chez les jeunes albacores formant des bancs et (ii) un changement dans le régime alimentaire des adultes s'accompagnant de la consommation de proies plus énergétiques. Il apparait que ces deux hypothèses sont susceptibles d'expliquer, au moins partiellement, l'accélération de la croissance
Since the early 1960s, the growth of yellowfin has been enjoyed a particular attention both in the research field and for fisheries management. In the Indian Ocean, the management of yellowfin stock, under the jurisdiction of the Indian Ocean Tuna Commission (IOTC), suffers from much uncertainty associated with the growth curve currently considered. In particular, there remain gaps in our knowledge of basic biological and ecological processes regulating growth. Their knowledge is however vital for understanding the stocks productivity and their resilience abilities to fishing pressure and oceanographic changes underway.Through modelling, this study aims to improve current knowledge on the growth of yellowfin population of the Indian Ocean and thus strengthen the scientific advice on the stock status. Whilst most studies on yellowfin growth only rely on one data source, we implemented a hierarchical Bayesian model that exploits various information sources on growth, i.e. direct age estimates obtained through otolith readings, analyzes of modal progressions and individual growth rates derived from mark-recapture experiments, and takes explicitely into account the expert knowledge and the errors associated with each dataset and the growth modelling process. In particular, the growth model was coupled with an ageing error model from repeated otolith readings which significantly improves the age estimates as well as the resulting growth estimates and allows a better assessment of the estimates reliability. The growth curves obtained constitute a major improvement of the growth pattern currently used in the yellowfin stock assessment. They demonstrates that yellowfin exhibits a two-stanzas growth, characterized by a sharp acceleration at the end of juvenile stage. However, they do not provide information on the biological and ecological mechanisms that lie behind the growth acceleration.For a better understanding of factors involved in the acceleration of growth, we implemented a bioenergetic model relying on the principles of Dynamic Energy Budget theory (DEB). Two major assumptions were investigated : (i) a low food availability during juvenile stage in relation with high intra and inter-specific competition and (ii) changes in food diet characterized by the consumption of more energetic prey in older yellowfin. It appears that these two assumption may partially explain the growth acceleration

Les avancées des nouvelles technologies de séquençage ont ouvert l'accès aux données d'expression dynamique des gènes à l'échelle du génome. Les approches ensemblistes classiques, habituellement utilisées en biologie, ne permettent pas la compréhension des mécanismes moléculaires complexes sous-jacents. Par conséquent, le développement de méthodes analytiques permettant d'appréhender de manière plus satisfaisante ce type de données représente un défi majeur pour la biologie contemporaine. Cependant, les coûts techniques et expérimentaux associés aux données de transcriptomiques limitent la dimension des jeux de données réels et, par conséquent, leurs méthodes d'analyse. Au cours de ma thèse, à l'interface entre les mathématiques appliquées et la biologie végétale, j'ai travaillé sur la mise en place d'une méthode d'inférence de réseaux de régulations dynamiques adaptée à un jeu de données réelles et originales décrivant l'effet de stimulations sonores répétées sur l'expression des gènes d'Arabidopsis thaliana. J'ai ainsi proposé une méthode de classification adaptée aux séries temporelles très courtes qui regroupe les gènes par variations temporelles, permettant d'ajuster la dimension des données à l'inférence de réseau. La comparaison de cette méthode aux méthodes classiques a permis de montrer qu'elle était la plus adaptée aux séries temporelles très courtes avec un pas de temps irrégulier. Pour l'inférence de réseau dynamique, j'ai proposé un modèle qui prend en compte la variabilité intra-classe et qui intègre un terme constant décrivant explicitement la stimulation externe du système. L'évaluation de ces méthodes de classification et d'inférence a été effectuée sur des données de séries temporelles simulées et réelles, ce qui a permis d'établir la bonne qualité des performance en terme de précision, de rappel et d'erreur de prédiction. L'implémentation de ces méthodes a permis d'étudier le priming de la réponse immunitaire d'Arabidopsis thaliana par des ondes sonores répétées. Nous avons montré l'existence de la formation d'une mémoire transcriptionnelle associée aux stimulations qui fait passer la plante d'un état naïf à un état primé et plus résistant en 3 jours. Cet état résistant, entretenu d'une part par les stimulations et d'autre part par des cascades de facteurs de transcription, augmente la résistance immunitaire de la plante en déclenchant l'expression de gènes de résistance chez la plante saine, en diversifiant le nombre de gènes participant à la réponse immunitaire et en intensifiant l'expression de nombreux gènes de résistance. L'inférence du réseau décrivant la mémoire transcriptionnelle associée aux stimulations sonores répétées nous a permis d'identifier les propriétés qu'elle confère à la plante. Ces prédictions, validées expérimentalement, ont montré par exemple que l'augmentation de la cadence entre stimulations ne permettait pas d'obtenir un gain de résistance plus conséquent et que la mémoire transcriptionnelle ne dure que 1.5 jours après la dernière stimulation
Advancements in new sequencing technologies have paved the way for accessing dynamic gene expression data on a genome-wide scale. Classical ensemble approaches traditionally used in biology fall short of comprehending the underlying the complex molecular mechanisms. Consequently, developing analytical methods to understand further such data poses a significant challenge for current biology. However, the technical and experimental costs associated with transcriptomic data severely limit the dimension of real datasets and their analytical methods. Throughout my thesis, at the intersection of applied mathematics and plant biology, I focused on implementing an inference method for dynamic regulatory networks tailored to a real and original dataset describing the effect of repeated acoustic stimulations on genes expressions of Arabidopsis thaliana. I proposed a clustering method adapted to very-short time series that groups genes based on temporal variations, adjusting the data dimension for network inference. The comparison of this method with classical methods showed that it was the most suitable for very-short time series with irregular time points. For the network inference, I proposed a model that takes into account intra-class variability and integrates a constant term explicitly describing the external stimulation of the system. The evaluation of these classification and inference methods was conducted on simulated and real-time series data, which established their high performance in terms of accuracy, recall, and prediction error. The implementation of these methods to study the priming of the immune response of Arabidopsis thaliana through repeated sound waves. We demonstrated the formation of a transcriptional memory associated with stimulations, transitioning the plant from a naïve state to a primed and more resistant state within 3 days. This resistant state, maintained by stimulations and transcription factor cascades, enhances the plant's immune resistance by triggering the expression of resistance genes in healthy plants, diversifying the number of genes involved in the immune response, and intensifying the expression of numerous resistance genes. The inference of the network describing the transcriptional memory associated with repeated sound stimulations allowed us to identify the properties conferred to plants. Experimentally validated predictions showed that increasing the frequency between stimulations does not result in a more significant resistance gain, and the transcriptional memory lasts only 1.5 days after the last stimulation

Le processus de découverte de médicaments a un succès limité malgré tous les progrès réalisés. En effet, on estime actuellement que le développement d'un médicament nécessite environ 1,8 milliard de dollars américains sur environ 13 ans. Nous nous concentrons dans cette thèse sur des approches statistiques qui criblent virtuellement un grand ensemble de composés chimique contre un grand nombre de protéines. Leurs applications sont polyvalentes : elles permettent d’identifier des candidats médicaments pour des cibles thérapeutiques connues, d’anticiper des effets secondaires potentiels, ou de proposer de nouvelles indications thérapeutiques pour des médicaments connus. Cette thèse est conçue selon deux cadres d'approches de criblage virtuel : les approches dans lesquelles les données sont décrites numériquement sur la base des connaissances des experts, et les approches basées sur l'apprentissage automatique de la représentation numérique à partir du graphe moléculaire et de la séquence protéique. Nous discutons ces approches et les appliquons pour guider la découverte de médicaments
The rational drug discovery process has limited success despite all the advances in understanding diseases, and technological breakthroughs. Indeed, the process of drug development is currently estimated to require about 1.8 billion US dollars over about 13 years on average. Computational approaches are promising ways to facilitate the tedious task of drug discovery. We focus in this thesis on statistical approaches which virtually screen a large set of compounds against a large set of proteins, which can help to identify drug candidates for known therapeutic targets, anticipate potential side effects or to suggest new therapeutic indications of known drugs. This thesis is conceived following two lines of approaches to perform drug virtual screening : data-blinded feature-based approaches (in which molecules and proteins are numerically described based on experts' knowledge), and data-driven feature-based approaches (in which compounds and proteins numerical descriptors are learned automatically from the chemical graph and the protein sequence). We discuss these approaches, and also propose applications of virtual screening to guide the drug discovery process

Nous établissons un théorème de convergence locale de l'algorithme classique d'optimisation de système dynamique RTRL, appliqué à un système non linéaire. L'algorithme RTRL est un algorithme en ligne, mais il doit maintenir une grande quantités d'informations, ce qui le rend impropre à entraîner des systèmes d'apprentissage de taille moyenne. L'algorithme NBT y remédie en maintenant une approximation aléatoire non biaisée de faible taille de ces informations. Nous prouvons également la convergence avec probabilité arbitrairement proche de un, de celui-ci vers l'optimum local atteint par l'algorithme RTRL. Nous formalisons également l'algorithme LLR et en effectuons une étude expérimentale, sur des données synthétiques. Cet algorithme met à jour de manière adaptive le pas d'une descente de gradient, par descente de gradient sur celui-ci. Il apporte ainsi une réponse partielle au problème de la fixation numérique du pas de descente, dont le choix influence fortement la procédure de descente et qui doit sinon faire l'objet d'une recherche empirique potentiellement longue par le praticien
We prove a local convergence theorem for the classical dynamical system optimization algorithm called RTRL, in a nonlinear setting. The rtrl works on line, but maintains a huge amount of information, which makes it unfit to train even moderately big learning models. The NBT algorithm turns it by replacing these informations by a non-biased, low dimension, random approximation. We also prove the convergence with arbitrarily close to one probability, of this algorithm to the local optimum reached by the RTRL algorithm. We also formalize the LLR algorithm and conduct experiments on it, on synthetic data. This algorithm updates in an adaptive fashion the step size of a gradient descent, by conducting a gradient descent on this very step size. It therefore partially solves the issue of the numerical choice of a step size in a gradient descent. This choice influences strongly the descent and must otherwise be hand-picked by the user, following a potentially long research

Les approches statistiques en génétique des populations visent deux objectifs distincts qui sont la description des données et la possibilité d'inférer les processus évolutifs qui ont généré les patrons observés. Le premier chapitre de ce manuscrit décrit nos apports théoriques et méthodologiques concernant le calcul bayésien approché (Approximate Bayesian Computation) qui permet de réaliser l'objectif d'inférence des processus évolutifs. Je décris des résultats asymptotiques qui permettent de décrire des propriétés statistiques du calcul bayésien approché. Ces résultats mettent en évidence à la fois l'intérêt des méthodes dites avec ajustement qui reposent sur des équations de régression et aussi l'intérêt de réduire la dimension des descripteurs statistiques utilisés dans le calcul bayésien approché. Je présente ensuite une méthode originale de calcul bayésien approché qui permet de manière conjointe d'effectuer des ajustements et de réduire la dimension des descripteurs statistiques. Une comparaison des différentes méthodes de réduction de dimension clos le premier chapitre. Le deuxième chapitre est consacré à l'objectif de description des données et se place plus particulièrement dans un cadre spatial. Les méthodes statistiques proposées reposent sur le concept d'isolement par la distance qui est une forme particulière de l'autocorrélation spatiale où la corrélation entre individus décroit avec la distance. Une approche originale de krigeage nous permet de caractériser des patrons d'isolement par la distance non-stationnaire où la manière avec laquelle la corrélation entre individus décroit avec la distance dépend de l'espace. Une deuxième extension que nous proposons est celle d'isolement par la distance anisotrope que nous caractérisons et testons à partir d'une équation de régression. La conclusion de ce manuscrit met l'accent sur les problèmes d'interprétation des résultats statistiques, l'importance de l'échantillonnage et la nécessité de tester l'adéquation des modèles aux données. Je conclus par des perspectives qui se proposent de faire passer l'analyse statistique bayésienne à l'échelle des données massives produites en génétique.

Les travaux de recherche présentés par l'auteur ont pour objet l'application de techniques d'extraction de connaissances à partir de données (ECD) en biologie. Deux thèmes majeurs de recherche en bio-informatique sont abordés : la recherche d'homologues distants dans des familles de protéines et l'analyse du transcriptome. La recherche d'homologues distants à partir de séquences protéiques est une problématique qui consiste à découvrir de nouveaux membres d'une famille de protéines. Celle-ci partageant généralement une fonction biologique, l'identification de la famille permet d'investiguer le rôle d'une séquence protéique. Des classifieurs ont été développés pour discriminer une superfamille de protéines particulière, celle des cytokines. Ces protéines sont impliquées dans le système immunitaire et leur étude est d'une importance cruciale en thérapeutique. La technique des Séparateurs à Vastes Marges (SVM) a été retenue, cette technique ayant donné les résultats les plus prometteurs pour ce type d'application. Une méthode originale de classification a été conçue, basée sur une étape préliminaire de découverte de mots sur-représentés dans la famille d'intérêt. L'apport de cette démarche est d'utiliser un dictionnaire retreint de motifs discriminants, par rapport à des techniques utilisant un espace global de k-mots. Une comparaison avec ces dernières méthodes montre la pertinence de cette approche en termes de performances de classification. La seconde contribution pour cette thématique porte sur l'agrégation des classifieurs basée sur des essaims grammaticaux. Cette méthode vise à optimiser l'association de classifieurs selon des modèles de comportement sociaux, à la manière des algorithmes génétiques d'optimisation. Le deuxième axe de recherche traite de l'analyse des données du transcriptome. L'étude du transcriptome représente un enjeu considérable, tant du point de vue de la compréhension des mécanismes du vivant que des applications cliniques et pharmacologiques. L'analyse implicative sur des règles d'association, développée initialement par Régis Gras, a été appliquée aux données du transcriptome. Une approche originale basée sur des rangs d'observation a été proposée. Deux applications illustrent la pertinence de cette méthode : la sélection de gènes informatifs et la classification de tumeurs. Enfin, une collaboration étroite avec une équipe INSERM dirigée par Rémi Houlgatte a conduit à l'enrichissement d'une suite logicielle dédiée aux données de puces à ADN. Cette collection d'outils dénommée MADTOOLS a pour objectifs l'intégration de données du transcriptome et l'aide à la méta-analyse. Une application majeure de cette suite utilise les données publiques relatives aux pathologies musculaires. La méta-analyse, en se basant sur des jeux de données indépendants, améliore grandement la robustesse des résultats. L'étude systématique de ces données a mis en évidence des groupes de gènes co-exprimés de façon récurrente. Ces groupes conservent leur propriété discriminante au travers de jeux très divers en termes d'espèces, de maladies ou de conditions expérimentales. Cette étude peut évidemment se généraliser à l'ensemble des données publiques concernant le transcriptome. Elle ouvre la voie à une approche à très grande échelle de ce type de données pour l'étude d'autres pathologies humaines.

De nos jours, la quantité de données génétiques séquencées augmente de manière exponentielle sous l'impulsion d'outils de séquençage de plus en plus performants, tels que les outils de séquençage haut débit en particulier. De plus, ces données sont de plus en plus facilement accessibles grâce aux bases de données en ligne. Cette plus grande disponibilité des données ouvre de nouveaux sujets d'étude qui nécessitent de la part des statisticiens et bio-informaticiens de développer des outils adaptés. Par ailleurs, les progrès constants de la statistique, dans des domaines tels que le clustering, la réduction de dimension, ou les régressions entre autres, nécessitent d'être régulièrement adaptés au contexte de la bio-informatique. L’objectif de cette thèse est l’application de techniques avancées de statistiques à des problématiques de bio-informatique. Dans ce manuscrit, nous présentons les résultats de nos travaux concernant le clustering de séquences génétiques via Laplacian eigenmaps et modèle de mélange gaussien, l'étude de la propagation des éléments transposables dans le génome via un processus de branchement, l'analyse de données métagénomiques en écologie via des courbes ROC ou encore la régression polytomique ordonnée pénalisée par la norme l1
Nowadays, the quantity of sequenced genetic data is increasing exponentially under the impetus of increasingly powerful sequencing tools, such as high-throughput sequencing tools in particular. In addition, these data are increasingly accessible through online databases. This greater availability of data opens up new areas of study that require statisticians and bioinformaticians to develop appropriate tools. In addition, constant statistical progress in areas such as clustering, dimensionality reduction, regressions and others needs to be regularly adapted to the context of bioinformatics. The objective of this thesis is the application of advanced statistical techniques to bioinformatics issues. In this manuscript we present the results of our works concerning the clustering of genetic sequences via Laplacian eigenmaps and Gaussian mixture model, the study of the propagation of transposable elements in the genome via a branching process, the analysis of metagenomic data in ecology via ROC curves or the ordinal polytomous regression penalized by the l1-norm

Cette thèse porte sur la configurationAutomatisée des algorithmes qui vise à trouver le meilleur paramétrage à un problème donné ou une catégorie deproblèmes.Le problème de configuration de l'algorithme revient doncà un problème de métaFoptimisation dans l'espace desparamètres, dont le métaFobjectif est la mesure deperformance de l’algorithme donné avec une configuration de paramètres donnée.Des approches plus récentes reposent sur une description des problèmes et ont pour but d’apprendre la relationentre l’espace des caractéristiques des problèmes etl’espace des configurations de l’algorithme à paramétrer.Cette thèse de doctorat porter le CAPI (Configurationd'Algorithme Par Instance) pour résoudre des problèmesd'optimisation de boîte noire continus, où seul un budgetlimité d'évaluations de fonctions est disponible. Nous étudions d'abord' les algorithmes évolutionnairesPour l'optimisation continue, en mettant l'accent sur deux algorithmes que nous avons utilisés comme algorithmecible pour CAPI,DE et CMAFES.Ensuite, nous passons en revue l'état de l'art desapproches de configuration d'algorithme, et lesdifférentes fonctionnalités qui ont été proposées dansla littérature pour décrire les problèmesd'optimisation de boîte noire continue.Nous introduisons ensuite une méthodologie générale Pour étudier empiriquement le CAPI pour le domainecontinu, de sorte que toutes les composantes du CAPIpuissent être explorées dans des conditions réelles.À cette fin, nous introduisons également un nouveau Banc d'essai de boîte noire continue, distinct ducélèbre benchmark BBOB, qui est composé deplusieurs fonctions de test multidimensionnelles avec'différentes propriétés problématiques, issues de lalittérature.La méthodologie proposée est finalement appliquée 'àdeux AES. La méthodologie est ainsi, validéempiriquement sur le nouveau banc d’essaid’optimisation boîte noire pour des dimensions allant jusqu’à 100
This PhD thesis focuses on the automated algorithm configuration that aims at finding the best parameter setting for a given problem or a' class of problem. The Algorithm Configuration problem thus amounts to a metal Foptimization problem in the space of parameters, whosemetaFobjective is the performance measure of the given algorithm at hand with a given parameter configuration. However, in the continuous domain, such method can only be empirically assessed at the cost of running the algorithm on some problem instances. More recent approaches rely on a description of problems in some features space, and try to learn a mapping from this feature space onto the space of parameter configurations of the algorithm at hand. Along these lines, this PhD thesis focuses on the Per Instance Algorithm Configuration (PIAC) for solving continuous black boxoptimization problems, where only a limited budget confessionnalisations available. We first survey Evolutionary Algorithms for continuous optimization, with a focus on two algorithms that we have used as target algorithm for PIAC, DE and CMAFES. Next, we review the state of the art of Algorithm Configuration approaches, and the different features that have been proposed in the literature to describe continuous black box optimization problems. We then introduce a general methodology to empirically study PIAC for the continuous domain, so that all the components of PIAC can be explored in real Fworld conditions. To this end, we also introduce a new continuous black box test bench, distinct from the famous BBOB'benchmark, that is composed of a several multiFdimensional test functions with different problem properties, gathered from the literature. The methodology is finally applied to two EAS. First we use Differential Evolution as'target algorithm, and explore all the components of PIAC, such that we empirically assess the best. Second, based on the results on DE, we empirically investigate PIAC with Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy (CMAFES) as target algorithm. Both use cases empirically validate the proposed methodology on the new black box testbench for dimensions up to100