Différents procédés statistiques pour détecter la non-stationnarité dans les séries de précipitation

Ce mémoire a pour objectif de déterminer si les précipitations convectives estivales simulées par le modèle régional canadien du climat (MRCC) sont stationnaires ou non à travers le temps. Pour répondre à cette question, nous proposons une méthodologie statistique de type fréquentiste et une de type bayésien. Pour l'approche fréquentiste, nous avons utilisé le contrôle de qualité standard ainsi que le CUSUM afin de déterminer si la moyenne a augmenté à travers les années. Pour l'approche bayésienne, nous avons comparé la distribution a posteriori des précipitations dans le temps. Pour ce faire, nous avons modélisé la densité \emph{a posteriori} d'une période donnée et nous l'avons comparée à la densité a posteriori d'une autre période plus éloignée dans le temps. Pour faire la comparaison, nous avons utilisé une statistique basée sur la distance d'Hellinger, la J-divergence ainsi que la norme L2. Au cours de ce mémoire, nous avons utilisé l'ARL (longueur moyenne de la séquence) pour calibrer et pour comparer chacun de nos outils. Une grande partie de ce mémoire sera donc dédiée à l'étude de l'ARL. Une fois nos outils bien calibrés, nous avons utilisé les simulations pour les comparer. Finalement, nous avons analysé les données du MRCC pour déterminer si elles sont stationnaires ou non.

Approximation de la distribution a posteriori d'un modèle Gamma-Poisson hiérarchique à effets mixtes

La méthode que nous présentons pour modéliser des données dites de "comptage" ou données de Poisson est basée sur la procédure nommée Modélisation multi-niveau et interactive de la régression de Poisson (PRIMM) développée par Christiansen et Morris (1997). Dans la méthode PRIMM, la régression de Poisson ne comprend que des effets fixes tandis que notre modèle intègre en plus des effets aléatoires. De même que Christiansen et Morris (1997), le modèle étudié consiste à faire de l'inférence basée sur des approximations analytiques des distributions a posteriori des paramètres, évitant ainsi d'utiliser des méthodes computationnelles comme les méthodes de Monte Carlo par chaînes de Markov (MCMC). Les approximations sont basées sur la méthode de Laplace et la théorie asymptotique liée à l'approximation normale pour les lois a posteriori. L'estimation des paramètres de la régression de Poisson est faite par la maximisation de leur densité a posteriori via l'algorithme de Newton-Raphson. Cette étude détermine également les deux premiers moments a posteriori des paramètres de la loi de Poisson dont la distribution a posteriori de chacun d'eux est approximativement une loi gamma. Des applications sur deux exemples de données ont permis de vérifier que ce modèle peut être considéré dans une certaine mesure comme une généralisation de la méthode PRIMM. En effet, le modèle s'applique aussi bien aux données de Poisson non stratifiées qu'aux données stratifiées; et dans ce dernier cas, il comporte non seulement des effets fixes mais aussi des effets aléatoires liés aux strates. Enfin, le modèle est appliqué aux données relatives à plusieurs types d'effets indésirables observés chez les participants d'un essai clinique impliquant un vaccin quadrivalent contre la rougeole, les oreillons, la rub\'eole et la varicelle. La régression de Poisson comprend l'effet fixe correspondant à la variable traitement/contrôle, ainsi que des effets aléatoires liés aux systèmes biologiques du corps humain auxquels sont attribués les effets indésirables considérés.

Simulation de profils de gravure et de dépôt à l’échelle du motif pour l’étude des procédés de microfabrication utilisant une source plasma de haute densité à basse pression

En lien avec l’avancée rapide de la réduction de la taille des motifs en microfabrication, des processus physiques négligeables à plus grande échelle deviennent dominants lorsque cette taille s’approche de l’échelle nanométrique. L’identification et une meilleure compréhension de ces différents processus sont essentielles pour améliorer le contrôle des procédés et poursuivre la «nanométrisation» des composantes électroniques. Un simulateur cellulaire à l’échelle du motif en deux dimensions s’appuyant sur les méthodes Monte-Carlo a été développé pour étudier l’évolution du profil lors de procédés de microfabrication. Le domaine de gravure est discrétisé en cellules carrées représentant la géométrie initiale du système masque-substrat. On insère les particules neutres et ioniques à l’interface du domaine de simulation en prenant compte des fonctions de distribution en énergie et en angle respectives de chacune des espèces. Le transport des particules est effectué jusqu’à la surface en tenant compte des probabilités de réflexion des ions énergétiques sur les parois ou de la réémission des particules neutres. Le modèle d’interaction particule-surface tient compte des différents mécanismes de gravure sèche telle que la pulvérisation, la gravure chimique réactive et la gravure réactive ionique. Le transport des produits de gravure est pris en compte ainsi que le dépôt menant à la croissance d’une couche mince. La validité du simulateur est vérifiée par comparaison entre les profils simulés et les observations expérimentales issues de la gravure par pulvérisation du platine par une source de plasma d’argon.

Personnalité et compétences en emploi : comparaison de la capacité prévisionnelle de deux configurations de la personnalité

Certaines études récentes confirment que les tests de personnalité sont largement utilisés à des fins de sélection dans les organisations nord-américaines et que leur fréquence d’utilisation continue de croître (Boudrias, Pettersen, Longpré, & Plunier, 2008; Rothstein & Goffin, 2006). Or, les résultats des recherches portant sur le lien prévisionnel entre la personnalité et le rendement global au travail sont peu convaincants (Morgeson et al., 2007b; Murphy & Dzieweczynski, 2005). La présente thèse vise à vérifier si une amélioration des liens prédictifs entre la personnalité et le rendement au travail pourrait être obtenue en modifiant la façon d’opérationnaliser les variables prévisionnelles issues des inventaires de personnalité et en précisant les critères à prédire de manière à les rendre plus spécifiques et mieux arrimés. Pour ce faire, la capacité prévisionnelle d’une approche centrée sur le critère, c’est-à-dire l’utilisation de composites de traits de personnalité, est comparée à l’approche traditionnelle centrée sur le prédicteur, dans ce cas-ci, les cinq grands facteurs de personnalité (Big Five). D’autre part, le rendement au travail est opérationnalisé sous l’angle des compétences en emploi, ce qui permet d’en différencier les dimensions et d’augmenter la spécificité des critères. Des hypothèses précisant les facteurs de personnalité qui devraient permettre de prédire chacune des compétences évaluées sont testées. De plus, des hypothèses précisant les traits de personnalité servant à créer les variables composites sont aussi testées. Finalement, une hypothèse portant sur la comparaison de la puissance prévisionnelle des deux approches est mise à l’épreuve. L’échantillon de la recherche est composé de 225 employés occupant divers emplois au sein d’une grande organisation québécoise. Ils ont complété un inventaire de personnalité au travail dans le cadre des processus de sélection de l’organisation. Leur supérieur immédiat a effectué une évaluation de leurs compétences et de leur rendement au moins six (6) mois après leur embauche. Les résultats démontrent que la maîtrise des compétences est mieux prédite par une approche centrée sur le prédicteur (c’est-à-dire les Big Five) que par une approche centrée sur le critère (c’est-à-dire les variables composites). En effet, seules trois hypothèses portant sur le lien entre certains facteurs de personnalité et les compétences se sont avérées partiellement soutenues. Les résultats d’analyses statistiques supplémentaires, réalisées a posteriori afin de mieux comprendre les résultats, laissent supposer la présence de variables modératrices, dont, notamment, les caractéristiques situationnelles. En somme, il nous semble plus probable d’arriver, dans le futur, à trouver une méthode structurée de création des variables composites qui permettrait d’obtenir des liens prévisionnels plus puissants que de découvrir des variables composites qui seraient elles-mêmes généralisables à tous les emplois et à toutes les organisations. Par ailleurs, nous encourageons les praticiens à porter attention à la façon d’utiliser les données de personnalité. Pour le moment, il semble que les facteurs de personnalité permettent de prédire, en partie, le rendement futur en emploi. Or, les preuves empiriques concernant l’efficacité d’autres approches demeurent relativement rares et, surtout, insuffisantes pour guider fidèlement les praticiens à travers les choix nécessaires à leur utilisation.

Analyse des propriétés électroniques de supraconducteurs à l’aide de la théorie de la fonctionnelle de la densité

Cette thèse traite de la structure électronique de supraconducteurs telle que déterminée par la théorie de la fonctionnelle de la densité. Une brève explication de cette théorie est faite dans l’introduction. Le modèle de Hubbard est présenté pour pallier à des problèmes de cette théorie face à certains matériaux, dont les cuprates. L’union de deux théories donne la DFT+U, une méthode permettant de bien représenter certains systèmes ayant des électrons fortement corrélés. Par la suite, un article traitant du couplage électron- phonon dans le supraconducteur NbC1−xNx est présenté. Les résultats illustrent bien le rôle de la surface de Fermi dans le mécanisme d’appariement électronique menant à la supraconductivité. Grâce à ces résultats, un modèle est développé qui permet d’expliquer comment la température de transition critique est influencée par le changement des fré- quences de vibration du cristal. Ensuite, des résultats de calcul d’oscillations quantiques obtenus par une analyse approfondie de surfaces de Fermi, permettant une comparaison directe avec des données expérimentales, sont présentés dans deux articles. Le premier traite d’un matériau dans la famille des pnictures de fer, le LaFe2P2. L’absence de su- praconductivité dans ce matériau s’explique par la différence entre sa surface de Fermi obtenue et celle du supraconducteur BaFe2As2. Le second article traite du matériau à fermions lourds, le YbCoIn5. Pour ce faire, une nouvelle méthode efficace de calcul des fréquences de Haas-van Alphen est développée. Finalement, un dernier article traitant du cuprate supraconducteur à haute température critique YBa2Cu3O6.5 est présenté. À l’aide de la DFT+U, le rôle de plusieurs ordres magnétiques sur la surface de Fermi est étudié. Ces résultats permettent de mieux comprendre les mesures d’oscillations quan- tiques mesurées dans ce matériau.

Régression logistique bayésienne : comparaison de densités a priori

La régression logistique est un modèle de régression linéaire généralisée (GLM) utilisé pour des variables à expliquer binaires. Le modèle cherche à estimer la probabilité de succès de cette variable par la linéarisation de variables explicatives. Lorsque l’objectif est d’estimer le plus précisément l’impact de différents incitatifs d’une campagne marketing (coefficients de la régression logistique), l’identification de la méthode d’estimation la plus précise est recherchée. Nous comparons, avec la méthode MCMC d’échantillonnage par tranche, différentes densités a priori spécifiées selon différents types de densités, paramètres de centralité et paramètres d’échelle. Ces comparaisons sont appliquées sur des échantillons de différentes tailles et générées par différentes probabilités de succès. L’estimateur du maximum de vraisemblance, la méthode de Gelman et celle de Genkin viennent compléter le comparatif. Nos résultats démontrent que trois méthodes d’estimations obtiennent des estimations qui sont globalement plus précises pour les coefficients de la régression logistique : la méthode MCMC d’échantillonnage par tranche avec une densité a priori normale centrée en 0 de variance 3,125, la méthode MCMC d’échantillonnage par tranche avec une densité Student à 3 degrés de liberté aussi centrée en 0 de variance 3,125 ainsi que la méthode de Gelman avec une densité Cauchy centrée en 0 de paramètre d’échelle 2,5.

New a posteriori error estimator and adaptive mesh refinement strategy for 2-D crack problems

A posteriori error estimation and adaptive refinement technique for fracture analysis of 2-D/3-D crack problems is the state-of-the-art. The objective of the present paper is to propose a new a posteriori error estimator based on strain energy release rate (SERR) or stress intensity factor (SIF) at the crack tip region and to use this along with the stress based error estimator available in the literature for the region away from the crack tip. The proposed a posteriori error estimator is called the K-S error estimator. Further, an adaptive mesh refinement (h-) strategy which can be used with K-S error estimator has been proposed for fracture analysis of 2-D crack problems. The performance of the proposed a posteriori error estimator and the h-adaptive refinement strategy have been demonstrated by employing the 4-noded, 8-noded and 9-noded plane stress finite elements. The proposed error estimator together with the h-adaptive refinement strategy will facilitate automation of fracture analysis process to provide reliable solutions.

On the Modal Content of A Posteriori Necessities

This paper challenges the Kripkean interpretation of a posteriori necessities. It will be demonstrated, by an analysis of classic examples, that the modal content of supposed a posteriori necessities is more complicated than the Kripkean line suggests. We will see that further research is needed concerning the a priori principles underlying all a posteriori necessities. In the course of this analysis it will emerge that the modal content of a posteriori necessities can be best described in terms of a Finean conception of modality – by giving essences priority over modality. The upshot of this is that we might be able to establish the necessity of certain supposed a posteriori necessities by a priori means.

A Priori and the A Posteriori

The distinction between a priori and a posteriori knowledge has been the subject of an enormous amount of discussion, but the literature is biased against recognizing the intimate relationship between these forms of knowledge. For instance, it seems to be almost impossible to find a sample of pure a priori or a posteriori knowledge. In this paper it will be suggested that distinguishing between a priori and a posteriori is more problematic than is often suggested, and that a priori and a posteriori resources are in fact used in parallel. We will define this relationship between a priori and a posteriori knowledge as the bootstrapping relationship. As we will see, this relationship gives us reasons to seek for an altogether novel definition of a priori and a posteriori knowledge. Specifically, we will have to analyse the relationship between a priori knowledge and a priori reasoning, and it will be suggested that the latter serves as a more promising starting point for the analysis of aprioricity. We will also analyse a number of examples from the natural sciences and consider the role of a priori reasoning in these examples. The focus of this paper is the analysis of the concepts of a priori and a posteriori knowledge rather than the epistemic domain of a posteriori and a priori justification.

A POSTERIORI ERROR CONTROL OF DISCONTINUOUS GALERKIN METHODS FOR ELLIPTIC OBSTACLE PROBLEMS

In this article, we derive an a posteriori error estimator for various discontinuous Galerkin (DG) methods that are proposed in (Wang, Han and Cheng, SIAM J. Numer. Anal., 48: 708-733, 2010) for an elliptic obstacle problem. Using a key property of DG methods, we perform the analysis in a general framework. The error estimator we have obtained for DG methods is comparable with the estimator for the conforming Galerkin (CG) finite element method. In the analysis, we construct a non-linear smoothing function mapping DG finite element space to CG finite element space and use it as a key tool. The error estimator consists of a discrete Lagrange multiplier associated with the obstacle constraint. It is shown for non-over-penalized DG methods that the discrete Lagrange multiplier is uniformly stable on non-uniform meshes. Finally, numerical results demonstrating the performance of the error estimator are presented.

MAXIMUM A-POSTERIORI ESTIMATION OF MISSING SAMPLES WITH CONTINUITY CONSTRAINT IN ELECTROMAGNETIC ARTICULOGRAPHY DATA

Electromagnetic Articulography (EMA) technique is used to record the kinematics of different articulators while one speaks. EMA data often contains missing segments due to sensor failure. In this work, we propose a maximum a-posteriori (MAP) estimation with continuity constraint to recover the missing samples in the articulatory trajectories recorded using EMA. In this approach, we combine the benefits of statistical MAP estimation as well as the temporal continuity of the articulatory trajectories. Experiments on articulatory corpus using different missing segment durations show that the proposed continuity constraint results in a 30% reduction in average root mean squared error in estimation over statistical estimation of missing segments without any continuity constraint.

B-Spline potential function for maximum a-posteriori image reconstruction in fluorescence microscopy

An iterative image reconstruction technique employing B-Spline potential function in a Bayesian framework is proposed for fluorescence microscopy images. B-splines are piecewise polynomials with smooth transition, compact support and are the shortest polynomial splines. Incorporation of the B-spline potential function in the maximum-a-posteriori reconstruction technique resulted in improved contrast, enhanced resolution and substantial background reduction. The proposed technique is validated on simulated data as well as on the images acquired from fluorescence microscopes (widefield, confocal laser scanning fluorescence and super-resolution 4Pi microscopy). A comparative study of the proposed technique with the state-of-art maximum likelihood (ML) and maximum-a-posteriori (MAP) with quadratic potential function shows its superiority over the others. B-Spline MAP technique can find applications in several imaging modalities of fluorescence microscopy like selective plane illumination microscopy, localization microscopy and STED. (C) 2015 Author(s).

A Reliable Residual Based A Posteriori Error Estimator for a Quadratic Finite Element Method for the Elliptic Obstacle Problem

A residual based a posteriori error estimator is derived for a quadratic finite element method (FEM) for the elliptic obstacle problem. The error estimator involves various residuals consisting of the data of the problem, discrete solution and a Lagrange multiplier related to the obstacle constraint. The choice of the discrete Lagrange multiplier yields an error estimator that is comparable with the error estimator in the case of linear FEM. Further, an a priori error estimate is derived to show that the discrete Lagrange multiplier converges at the same rate as that of the discrete solution of the obstacle problem. The numerical experiments of adaptive FEM show optimal order convergence. This demonstrates that the quadratic FEM for obstacle problem exhibits optimal performance.

A Remark on the A Posteriori Error Analysis of Discontinuous Galerkin Methods for the Obstacle Problem

We revisit the a posteriori error analysis of discontinuous Galerkin methods for the obstacle problem derived in 25]. Under a mild assumption on the trace of obstacle, we derive a reliable a posteriori error estimator which does not involve min/max functions. A key in this approach is an auxiliary problem with discrete obstacle. Applications to various discontinuous Galerkin finite element methods are presented. Numerical experiments show that the new estimator obtained in this article performs better.

Comparison of a priori and a posteriori meshes for singularly perturbed nonlinear parameterized problems

This paper deals with the adaptive mesh generation for singularly perturbed nonlinear parameterized problems with a comparative research study on them. We propose an a posteriori error estimate for singularly perturbed parameterized problems by moving mesh methods with fixed number of mesh points. The well known a priori meshes are compared with the proposed one. The comparison results show that the proposed numerical method is highly effective for the generation of layer adapted a posteriori meshes. A numerical experiment of the error behavior on different meshes is carried out to highlight the comparison of the approximated solutions. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.