Probabilities and Statistic seminar

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We study the optimal transport problem on the real line with the cost given by the distance, a setting in which solutions (called optimal transport plans) are typically non-unique. The first part of the talk presents a decomposition theorem: every optimal transport plan admits a unique decomposition into components, each acting on a specific region where the mass moves forward, moves backward, or remains stationary. Building on this structure, the second part investigates the behaviour of an entropically regularized version of the problem as the regularization parameter tends to zero. A natural candidate for the limit is constructed from our decomposition together with a Strassen-type theorem for a strengthened stochastic order. When the source and target distributions are sufficiently singular, the entropic minimizers converge to this plan. In general, all limit points satisfy a structural property known as weak multiplicativity.

Single-cell data yield profound insight into the complex nature of molecular feature distributions. However, they also pose statistical analysis challenges. A key challenge is the intricate geometry of these distributions, which requires non-linear analysis methods. We propose a kernel-based framework for comparing conditions in single-cell experiments that allows non-linear comparisons of different cell populations. In this talk, I will explain how embedding the data in an infinite-dimensional reproducing kernel Hilbert space (RKHS) facilitates non-linear operations on the data via linear operations in the feature space. I will present a linear model in the RKHS and introduce a truncated kernel Hotelling-Lawley statistic with an associated kernel trick. This statistic has been shown to have an asymptotic chi-squared distribution, which allows to quantify the significance of the test results. The functionality and flexibility of the proposed approach will be demonstrated on scRNA-Seq data obtained in the context of cerebral arteries profiling. The goal of this analysis is to gain insight into the appearance of intracranial aneurysms.

Exposé à Metz. Titre et résumé à venir.

Exposé à Metz. Titre et résumé à venir.

Avec S.Meleard et J.-R.Chazottes nous avons étudié des
processus de naissances et morts d’une ou plusieurs espèces qui
dépendent d’un (grand) paramètre donnant une échelle pour la taille de
la population. En supposant qu’il existe un unique point fixe
globalement attractant pour le système dynamique (normalisé) en
population infinie, nous établissons des bornes sur le temps
d’extinction global ainsi que l’existence et une borne supérieure sur
le temps de convergence vers la mesure quasi stationnaire. Avec
S.Martinez nous avons utilisé ces résultats pour établir une relation
micro-macro qui permet de déterminer la résilience à  partir des
fluctuations d’une trajectoire du processus.

Les Processus de Markov Déterministes par Morceaux (PDMP) sont des processus obtenus par la modulation aléatoire d’un nombre fini de champs de vecteurs. Il y a quelques années, deux conditions de type Hörmander portant sur les crochets de Lie des champs de vecteurs ont été données pour vérifier l’unicité d’une probabilité invariante (condition « faible ») ainsi que l’ergodicité exponentielle (condition « forte »). En principe, la condition « faible » ne suffit pas pour vérifier l’ergodicité exponentielle du PDMP. Néanmoins, nous verrons dans cet exposé, après avoir rappelé ces conditions,que s’il existe un point accessible annulant une combinaison linéaire des champs de vecteurs, la condition « faible » est suffisante pour l’ergodicité exponentielle. Une application sera donnée à  des systèmes de Lotka-Volterra switchés. Basé sur un travail avec Michel Benaïm et Tobias Hurth.

Having access to one’s own money is facilitated by banking channels, namely; branches, ATMs, call centres, online and mobile banking as well as the post office. Whilst banks provide channels, individual experiences of access are not homogenous. Indeed, socio-economic and geographical considerations lead to vastly varied access. With digital banking having permeated society, individuals across the UK use physical network points of access – such as branches or ATMs – less than previously. As such, the cost of running such network points have become relatively more expensive and banks have started retreating their physical access point presence. Whilst this has been anecdotally reported in mainstream media, there has been no quantitative analysis on the impact of said closures.

As such, we propose a simple methodology to identify critical points of access. Our hope is that regulators and industry players can then use this framework to ascertain integral nodes the the UK’s banking channel network. The framework considers all channels available to an individual, in respect to their place of residence. The distance to the closest point of access is calculated as well as the impact of the closure of that access point. The impact is measured as the difference in distance between the closest and second-closest point of access, reflecting an increase in the difficulty of banking access

Exploratory spatial data analysis at both UK and regional level showed strong spatial patterns of the points of access to banking ; significant rural/urban clusters could be identified as well as a North/South divide which we need to explore further. No significant association was found between distance metrics and income and employment. Despite data limitations, the indicators used in this study can be used to identify areas vulnerable to the closure of the last points of access. We learned that the majority of the infrastructure for access is no longer operated by banks. In this context, it becomes even more critical to maintain and monitor a dynamic map of access and therefore we recommend more transparency on location, capability and capacity of the points of access from all players, as well as on broadband availability and quality from telecom providers. Retail banking access should be treated as a joined-up system so that territorial coverage can be ensured, such that entire communities are not accidentally excluded from participation in the economy.

Je vais vous parler d’un travail effectué en collaboration avec Pierre Hodara and Eva Löcherbach. On s’intéresse à  un processus de Hawkes à  mémoire variable. On considère un modèle de neurones en interaction o๠le potentiel des membrane des neurones est décrit comme un Processus de Markov déterministe par morceaux (notés PDMP) à  valeurs dans $mathbb{R}^N, $ o๠$ N$ décrit le nombre de neurones. Un drift déterministe attire chaque potentiel de la membrane du neurone vers un potentiel à  l’équilibre $m$. Lorsqu’un neurone saute, le potentiel de sa membrane est réinitialisé à  zéro et les autres gagnent $frac{1}{N}.$ On s’intéresse à  l’estimation du taux de sauts d’un neurone basée sur l’observation du potentiel des $N$ neurones observés jusqu’à  un temps $t$. On va étudier un estimateur à  noyaux Nadaraya-Watson pour le taux de sauts et on va établir la vitesse de convergence dans $L^2 .$

In this talk we shall review a few well known problems related to the distribution of the values of the Riemann zeta function on the critical line and see how one can use probabilistic models and ideas to hopefully gain better insights into such problems. The main focus of the talk will be on the GUE conjecture and the convergence of some random analytic functions (coming from random matrix theory).

Nous étudions un graphe aléatoire motivé par des questions de biologie
évolutive. Ce graphe aléatoire est défini comme la distribution
stationnaire d’une chaîne de Markov soumise aux deux transitions
suivantes : la duplication de sommet, lors de laquelle, à  taux constant,
un sommet est choisi uniformément, déconnecté de tous ses voisins puis
reconnecté à  un autre sommet choisi uniformément ainsi qu’aux voisins de
ce second sommet; et la perte d’arêtes, qui consiste à  faire disparaître
les arêtes du graphe à  taux constant par arête.

Une approche coalescente permet d’obtenir des formules explicites pour
les premiers moments de plusieurs invariants de graphe tels que le
nombre d’arêtes ou le nombre de sous-graphes complets d’ordre k. Nous
donnerons également une formule explicite pour la distribution des
degrés et des bornes asymptotiques sur le nombre de composantes connexes.

I am going to talk about a continuum model of directed polymer in random environment. The law of the polymer is defined as the Brownian motion conditioned to survive among space-time Poissonian disasters. This model is well-studied in the positive temperature regime. However, at zero-temperature, even the existence of the free energy has not been proved. Stefan Junk and I have proved that the free energy exists and is continuous at zero-temperature.

Le but de cet exposé est de présenter une introduction à  un thème de
théorie ergodique : l’équivalence orbitale stable. Ce problème issu de
la classification des algèbres de von Neumann, se propose d’étudier les
systèmes dynamiques modulo une relation plus faible que la conjugaison:
l’équivalence orbitale. Deux tels systèmes sont orbitalement équivalent
s’il y a un isomorphisme préservant les orbites de chacun des systèmes.
Nous verrons comment les principaux invariants ergodiques (entropie,
mesure invariante, spectre,…) varient au sein d’une même classe
d’équivalence orbitale.