Accélérer l'entraînement d'un modèle non-paramétrique de densité non normalisée par échantillonnage aléatoire

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Accélérer l'entraînement d'un modèle non-paramétrique de densité non normalisée par échantillonnage aléatoire

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Méthodes de Bootstrap pour les modèles à facteurs

Cette thèse développe des méthodes bootstrap pour les modèles à facteurs qui sont couram- ment utilisés pour générer des prévisions depuis l'article pionnier de Stock et Watson (2002) sur les indices de diffusion. Ces modèles tolèrent l'inclusion d'un grand nombre de variables macroéconomiques et financières comme prédicteurs, une caractéristique utile pour inclure di- verses informations disponibles aux agents économiques. Ma thèse propose donc des outils éco- nométriques qui améliorent l'inférence dans les modèles à facteurs utilisant des facteurs latents extraits d'un large panel de prédicteurs observés. Il est subdivisé en trois chapitres complémen- taires dont les deux premiers en collaboration avec Sílvia Gonçalves et Benoit Perron. Dans le premier article, nous étudions comment les méthodes bootstrap peuvent être utilisées pour faire de l'inférence dans les modèles de prévision pour un horizon de h périodes dans le futur. Pour ce faire, il examine l'inférence bootstrap dans un contexte de régression augmentée de facteurs où les erreurs pourraient être autocorrélées. Il généralise les résultats de Gonçalves et Perron (2014) et propose puis justifie deux approches basées sur les résidus : le block wild bootstrap et le dependent wild bootstrap. Nos simulations montrent une amélioration des taux de couverture des intervalles de confiance des coefficients estimés en utilisant ces approches comparativement à la théorie asymptotique et au wild bootstrap en présence de corrélation sérielle dans les erreurs de régression. Le deuxième chapitre propose des méthodes bootstrap pour la construction des intervalles de prévision permettant de relâcher l'hypothèse de normalité des innovations. Nous y propo- sons des intervalles de prédiction bootstrap pour une observation h périodes dans le futur et sa moyenne conditionnelle. Nous supposons que ces prévisions sont faites en utilisant un ensemble de facteurs extraits d'un large panel de variables. Parce que nous traitons ces facteurs comme latents, nos prévisions dépendent à la fois des facteurs estimés et les coefficients de régres- sion estimés. Sous des conditions de régularité, Bai et Ng (2006) ont proposé la construction d'intervalles asymptotiques sous l'hypothèse de Gaussianité des innovations. Le bootstrap nous permet de relâcher cette hypothèse et de construire des intervalles de prédiction valides sous des hypothèses plus générales. En outre, même en supposant la Gaussianité, le bootstrap conduit à des intervalles plus précis dans les cas où la dimension transversale est relativement faible car il prend en considération le biais de l'estimateur des moindres carrés ordinaires comme le montre une étude récente de Gonçalves et Perron (2014). Dans le troisième chapitre, nous suggérons des procédures de sélection convergentes pour les regressions augmentées de facteurs en échantillons finis. Nous démontrons premièrement que la méthode de validation croisée usuelle est non-convergente mais que sa généralisation, la validation croisée «leave-d-out» sélectionne le plus petit ensemble de facteurs estimés pour l'espace généré par les vraies facteurs. Le deuxième critère dont nous montrons également la validité généralise l'approximation bootstrap de Shao (1996) pour les regressions augmentées de facteurs. Les simulations montrent une amélioration de la probabilité de sélectionner par- cimonieusement les facteurs estimés comparativement aux méthodes de sélection disponibles. L'application empirique revisite la relation entre les facteurs macroéconomiques et financiers, et l'excès de rendement sur le marché boursier américain. Parmi les facteurs estimés à partir d'un large panel de données macroéconomiques et financières des États Unis, les facteurs fortement correlés aux écarts de taux d'intérêt et les facteurs de Fama-French ont un bon pouvoir prédictif pour les excès de rendement.

Étude paramétrique de la propagation d'ondes ultrasonores guidées dans les structures aéronautiques

La mise en oeuvre de systèmes de détection de défauts à même les structures ou infrastructures en génie est le sujet d’étude du Structural Health Monitoring (SHM). Le SHM est une solution efficace à la réduction des coûts associés à la maintenance de structures. Une stratégie prometteuse parmi les technologies émergentes en SHM est fondée sur l’utilisation d’ondes ultrasonores guidées. Ces méthodes sont basées sur le fait que les structures minces agissent comme guides d’ondes pour les ondes ultrasonores. Puisque les structures aéronautiques sont majoritairement minces, les ondes guidées constituent une stratégie pertinente afin d’inspecter de grandes surfaces. Toutefois, les assemblages aéronautiques sont constitués de plusieurs éléments modifiant et compliquant la propagation des ondes guidées dans celles-ci. En effet, la présence de rivets, de raidisseurs, de joints ainsi que la variation de la nature des matériaux utilisés complexifie la propagation des ondes guidées. Pour envisager la mise en oeuvre de systèmes de détection basés sur les ondes guidées, une compréhension des interactions intervenant dans ces diverses structures est nécessaire. Un tel travail entre dans le cadre du projet de collaboration CRIAQ DPHM 501 dont l’objectif principal est de développer une banque de connaissances quant à la propagation d’ondes guidées dans les structures aéronautiques. Le travail de ce mémoire présente d’abord les résultats d’études paramétriques numériques obtenus dans le cadre de ce projet CRIAQ. Puis, afin de faciliter la caractérisation expérimentale de la propagation des ondes guidées, une seconde partie du travail a porté sur le développement d’un absorbant d’ondes guidées. Cet absorbant permet également d’envisager l’extension des régions observables par les systèmes SHM. Ce deuxième volet contribue donc également au projet CRIAQ par l’atténuation de réflexions non désirées dans l’étude menée sur les maintes structures aéronautiques nourrissant la banque de connaissances. La première partie de ce mémoire relève l’état des connaissances de la littérature sur la propagation d’ondes guidées dans les structures aéronautiques. La deuxième partie présente rapidement le formalisme derrière les ondes de Lamb ainsi que les différentes approches analytiques pour caractériser les interactions entre ondes guidées et discontinuités. Par la suite, les outils utilisés pour effectuer les simulations par éléments finis sont présentés et validés par le biais d’une phase expérimentale. La deuxième partie se termine avec la présentation des différentes structures et discontinuités étudiées dans le cadre du projet CRIAQ. Finalement, la troisième et dernière partie de ce mémoire présente les travaux numériques orientés vers la conception d’un absorbant idéal pour ondes guidées. Afin d’y parvenir, une étude paramétrique quant à la forme, les dimensions et les propriétés mécaniques de l’absorbant est entreprise. Enfin, une étude expérimentale permettant de valider les résultats numériques est présentée.

Loan quality, ownership and efficiency of Indian banks : A bootstrap truncated regression approach

Méthodes de Bootstrap pour les modèles à facteurs

Cette thèse développe des méthodes bootstrap pour les modèles à facteurs qui sont couram- ment utilisés pour générer des prévisions depuis l'article pionnier de Stock et Watson (2002) sur les indices de diffusion. Ces modèles tolèrent l'inclusion d'un grand nombre de variables macroéconomiques et financières comme prédicteurs, une caractéristique utile pour inclure di- verses informations disponibles aux agents économiques. Ma thèse propose donc des outils éco- nométriques qui améliorent l'inférence dans les modèles à facteurs utilisant des facteurs latents extraits d'un large panel de prédicteurs observés. Il est subdivisé en trois chapitres complémen- taires dont les deux premiers en collaboration avec Sílvia Gonçalves et Benoit Perron. Dans le premier article, nous étudions comment les méthodes bootstrap peuvent être utilisées pour faire de l'inférence dans les modèles de prévision pour un horizon de h périodes dans le futur. Pour ce faire, il examine l'inférence bootstrap dans un contexte de régression augmentée de facteurs où les erreurs pourraient être autocorrélées. Il généralise les résultats de Gonçalves et Perron (2014) et propose puis justifie deux approches basées sur les résidus : le block wild bootstrap et le dependent wild bootstrap. Nos simulations montrent une amélioration des taux de couverture des intervalles de confiance des coefficients estimés en utilisant ces approches comparativement à la théorie asymptotique et au wild bootstrap en présence de corrélation sérielle dans les erreurs de régression. Le deuxième chapitre propose des méthodes bootstrap pour la construction des intervalles de prévision permettant de relâcher l'hypothèse de normalité des innovations. Nous y propo- sons des intervalles de prédiction bootstrap pour une observation h périodes dans le futur et sa moyenne conditionnelle. Nous supposons que ces prévisions sont faites en utilisant un ensemble de facteurs extraits d'un large panel de variables. Parce que nous traitons ces facteurs comme latents, nos prévisions dépendent à la fois des facteurs estimés et les coefficients de régres- sion estimés. Sous des conditions de régularité, Bai et Ng (2006) ont proposé la construction d'intervalles asymptotiques sous l'hypothèse de Gaussianité des innovations. Le bootstrap nous permet de relâcher cette hypothèse et de construire des intervalles de prédiction valides sous des hypothèses plus générales. En outre, même en supposant la Gaussianité, le bootstrap conduit à des intervalles plus précis dans les cas où la dimension transversale est relativement faible car il prend en considération le biais de l'estimateur des moindres carrés ordinaires comme le montre une étude récente de Gonçalves et Perron (2014). Dans le troisième chapitre, nous suggérons des procédures de sélection convergentes pour les regressions augmentées de facteurs en échantillons finis. Nous démontrons premièrement que la méthode de validation croisée usuelle est non-convergente mais que sa généralisation, la validation croisée «leave-d-out» sélectionne le plus petit ensemble de facteurs estimés pour l'espace généré par les vraies facteurs. Le deuxième critère dont nous montrons également la validité généralise l'approximation bootstrap de Shao (1996) pour les regressions augmentées de facteurs. Les simulations montrent une amélioration de la probabilité de sélectionner par- cimonieusement les facteurs estimés comparativement aux méthodes de sélection disponibles. L'application empirique revisite la relation entre les facteurs macroéconomiques et financiers, et l'excès de rendement sur le marché boursier américain. Parmi les facteurs estimés à partir d'un large panel de données macroéconomiques et financières des États Unis, les facteurs fortement correlés aux écarts de taux d'intérêt et les facteurs de Fama-French ont un bon pouvoir prédictif pour les excès de rendement.

Improved inference in the evaluation of mutual fund performance using bootstrap methods

Two new methodologies are introduced to improve inference in the evaluation of mutual fund performance against benchmarks. First, the benchmark models are estimated using panel methods with both fund and time effects. Second, the non-normality of individual mutual fund returns is accounted for by using panel bootstrap methods. We also augment the standard benchmark factors with fund-specific characteristics, such as fund size. Using a dataset of UK equity mutual fund returns, we find that fund size has a negative effect on the average fund manager’s benchmark-adjusted performance. Further, when we allow for time effects and the non-normality of fund returns, we find that there is no evidence that even the best performing fund managers can significantly out-perform the augmented benchmarks after fund management charges are taken into account.

Préférences musicales alternatives et ajustement psychosocial à la fin de l’adolescence : une approche développementale semi-paramétrique

Essai doctoral présenté à la Faculté des études supérieures en vue de l'obtention du grade de Docteur en psychologie (D. Psy,), option clinique

Préférences musicales alternatives et ajustement psychosocial à la fin de l’adolescence : une approche développementale semi-paramétrique

Essai doctoral présenté à la Faculté des études supérieures en vue de l'obtention du grade de Docteur en psychologie (D. Psy,), option clinique

Gluttonous predators: how to estimate prey size when there are too many prey

Prey size is an important factor in food consumption. In studies of feeding ecology, prey items are usually measured individually using calipers or ocular micrometers. Among amphibians and reptiles, there are species that feed on large numbers of small prey items (e.g. ants, termites). This high intake makes it difficult to estimate prey size consumed by these animals. We addressed this problem by developing and evaluating a procedure for subsampling the stomach contents of such predators in order to estimate prey size. Specifically, we developed a protocol based on a bootstrap procedure to obtain a subsample with a precision error of at the most 5%, with a confidence level of at least 95%. This guideline should reduce the sampling effort and facilitate future studies on the feeding habits of amphibians and reptiles, and also provide a means of obtaining precise estimates of prey size.

Phylogenetic relationships within the speciose family Characidae (Teleostei: Ostariophysi: Characiformes) based on multilocus analysis and extensive ingroup sampling

Background: With nearly 1,100 species, the fish family Characidae represents more than half of the species of Characiformes, and is a key component of Neotropical freshwater ecosystems. The composition, phylogeny, and classification of Characidae is currently uncertain, despite significant efforts based on analysis of morphological and molecular data. No consensus about the monophyly of this group or its position within the order Characiformes has been reached, challenged by the fact that many key studies to date have non-overlapping taxonomic representation and focus only on subsets of this diversity. Results: In the present study we propose a new definition of the family Characidae and a hypothesis of relationships for the Characiformes based on phylogenetic analysis of DNA sequences of two mitochondrial and three nuclear genes (4,680 base pairs). The sequences were obtained from 211 samples representing 166 genera distributed among all 18 recognized families in the order Characiformes, all 14 recognized subfamilies in the Characidae, plus 56 of the genera so far considered incertae sedis in the Characidae. The phylogeny obtained is robust, with most lineages significantly supported by posterior probabilities in Bayesian analysis, and high bootstrap values from maximum likelihood and parsimony analyses. Conclusion: A monophyletic assemblage strongly supported in all our phylogenetic analysis is herein defined as the Characidae and includes the characiform species lacking a supraorbital bone and with a derived position of the emergence of the hyoid artery from the anterior ceratohyal. To recognize this and several other monophyletic groups within characiforms we propose changes in the limits of several families to facilitate future studies in the Characiformes and particularly the Characidae. This work presents a new phylogenetic framework for a speciose and morphologically diverse group of freshwater fishes of significant ecological and evolutionary importance across the Neotropics and portions of Africa.

New reports of Antricola guglielmonei and Antricola delacruzi in Brazil, and a description of a new argasid species (Acari)

Adults of 3 tick species (Acari: Argasidae) identified as Antricola guglielmonei, Antricola delacruzi, and Carios rondoniensis n. sp. were collected oil bill guano in a cave in the state of Rondonia, western Amazon. Brazil. Adults of C. rondoniensis Possess a unique combination of characters that distinguish them front all described adults in the Argasidae. i.e.. a large spiracular plate densely filled with small goblets, a well-developed flap covering the female genital opening, and palpi containing several tufts of long setae oil articles 2 and 3. Unlike Ornithodoros or other Carios species. adults of C rondoniensis have a scooplike hypostome devoid of denticles, as in Antricola spp. Conversely, the presence of a pair of long posthypostomal setae, and a slitlike transverse fissure at the Capsule opening of the Haller's organ, are characters of C. rondonensis that are also found ill species of Carios and Ornithodoros, but not in Antricola species. Molecular analyses inferred from a portion of the 16S rRNA mitochondrial gene indicate that C. rondoniensis is phylogenetically closest to species of Carios. followed by species of Antricola. and then Ornithodoros. Because the highest bootstrap value linking C. rondoniensis to Carios spp. was 62%, further phylogenetic studies are needed to better evaluate the taxonomic Status of the former species.

Determination and Molecular Analysis of the Complete Genome Sequence of Two Wild-Type Rabies Viruses Isolated from a Haematophagous Bat and a Frugivorous Bat in Brazil

The complete genome sequences of two Brazilian wild-type rabies viruses (RABV), a BR-DR1 isolate from a haematophagous bat (Desmodus rotundus) and a BR-AL1 isolate from a frugivorous bat (Artibeus lituratus), were determined. The genomes of the BR-DR1 and RR-AL1 had 11,923 and 11,922 nt, respectively, and both encoded the five standard genes of rhabdoviruses. The complete nucleotide sequence identity between the BR-DR1 and BR-AL1 isolates was 97%. The BR-DR1 and BR-AL1 isolates had some conserved functional sites revealed by the fixed isolates, whereas both isolates had unique amino acid substitutions in the antigenic region IV of the nucleocapsid gene. Therefore, it is speculated that both isolates were nearly identical in virologic character. According to our phylogenetic analysis based on the complete genomes, both isolates belonged to genotype 1, and to the previously defined ""vampire bat-related RABV lineage"" which consisted of mainly D. rotundus- and A. lituratus- isolates; however, a branch pattern with high bootstrap values suggested that BR-DR1 was more closely related to the 9001FRA isolate, which was collected from a dog bitten by a bat in French Guiana, than to BR-AL1. This result suggests that the vampire bat-related RABV lineage includes Brazilian vampire bat and Brazilian frugivorous bat RABV and is further divided into Brazilian vampire bat and Brazilian frugivorous bat RABV sub-lineages. The phylogenetic analysis based on the complete genomes was valuable in discriminating among very closely related isolates.

Phylogeography of the common vampire bat (Desmodus rotundus): Marked population structure, Neotropical Pleistocene vicariance and incongruence between nuclear and mtDNA markers

Background: The common vampire bat Desmodus rotundus is an excellent model organism for studying ecological vicariance in the Neotropics due to its broad geographic range and its preference for forested areas as roosting sites. With the objective of testing for Pleistocene ecological vicariance, we sequenced a mitocondrial DNA (mtDNA) marker and two nuclear markers (RAG2 and DRB) to try to understand how Pleistocene glaciations affected the distribution of intraspecific lineages in this bat. Results: Five reciprocally monophyletic clades were evident in the mitochondrial gene tree, and in most cases with high bootstrap support: Central America (CA), Amazon and Cerrado (AMC), Pantanal (PAN), Northern Atlantic Forest (NAF) and Southern Atlantic Forest (SAF). The Atlantic forest clades formed a monophyletic clade with high bootstrap support, creating an east/west division for this species in South America. On the one hand, all coalescent and non-coalescent estimates point to a Pleistocene time of divergence between the clades. On the other hand, the nuclear markers showed extensive sharing of haplotypes between distant localities, a result compatible with male-biased gene flow. In order to test if the disparity between the mitochondrial and nuclear markers was due to the difference in mutation rate and effective size, we performed a coalescent simulation to examine the feasibility that, given the time of separation between the observed lineages, even with a gene flow rate close to zero, there would not be reciprocal monophyly for a neutral nuclear marker. We used the observed values of theta and an estimated mutation rate for the nuclear marker gene to perform 1000 iterations of the simulation. The results of this simulation were inconclusive: the number of iterations with and without reciprocal monophyly of one or more clades are similar. Conclusions: We therefore conclude that the pattern exhibited by the common vampire bat, with marked geographical structure for a mitochondrial marker and no phylogeographic structure for nuclear markers is compatible with a historical scenario of complete isolation of refuge-like populations during the Pleistocene. The results on demographic history on this species is compatible with the Carnaval-Moritz model of Pleistocene vicariance, with demographic expansions in the southern Atlantic forest.

Haplotype distribution of five nuclear genes based on network genealogies and Bayesian inference indicates that Trypanosoma cruzi hybrid strains are polyphyletic

Chagas disease is still a major public health problem in Latin America. Its causative agent, Trypanosoma cruzi, can be typed into three major groups, T. cruzi I, T. cruzi II and hybrids. These groups each have specific genetic characteristics and epidemiological distributions. Several highly virulent strains are found in the hybrid group; their origin is still a matter of debate. The null hypothesis is that the hybrids are of polyphyletic origin, evolving independently from various hybridization events. The alternative hypothesis is that all extant hybrid strains originated from a single hybridization event. We sequenced both alleles of genes encoding EF-1 alpha, actin and SSU rDNA of 26 T. cruzi strains and DHFR-TS and TR of 12 strains. This information was used for network genealogy analysis and Bayesian phylogenies. We found T. cruzi I and T. cruzi II to be monophyletic and that all hybrids had different combinations of T. cruzi I and T. cruzi II haplotypes plus hybrid-specific haplotypes. Bootstrap values (networks) and posterior probabilities (Bayesian phylogenies) of clades supporting the monophyly of hybrids were far below the 95% confidence interval, indicating that the hybrid group is polyphyletic. We hypothesize that T. cruzi I and T. cruzi II are two different species and that the hybrids are extant representatives of independent events of genome hybridization, which sporadically have sufficient fitness to impact on the epidemiology of Chagas disease.