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Modélisation des flux de gènes: Quand les Bayésiens se mêlent de la question OGM.

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Academic year: 2021

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(1)

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https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01519301

Submitted on 6 Jun 2020

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Modélisation des flux de gènes: Quand les Bayésiens se mêlent de la question OGM.

Arnaud Bensadoun, Antoine Messean, Herve Monod

To cite this version:

Arnaud Bensadoun, Antoine Messean, Herve Monod. Modélisation des flux de gènes: Quand les

Bayésiens se mêlent de la question OGM.. Rencontres AppliBUGS, Jun 2013, Paris, France. 69

diapos. �hal-01519301�

(2)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Modélisation des ux de gènes:

Quand les Bayésiens se mêlent de la question OGM.

Arnaud Bensadoun En collaboration avec:

Antoine Messéan, Hervé Monod, Frédérique Angevin, David Makowski

Rencontre AppliBUGS

20 Juin 2013

(3)

Plan

1

Introduction Contexte Besoins

2

Matériels et Méthodes Données

Modèles de l'espérance Modèles d'observations

3

Résultats Estimation Prédictions Choix de modèles

4

Discussions

(4)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Plan

1

Introduction Contexte Besoins

2

Matériels et Méthodes Données

Modèles de l'espérance Modèles d'observations

3

Résultats Estimation Prédictions Choix de modèles

4

Discussions

(5)

Plan

1

Introduction Contexte Besoins

2

Matériels et Méthodes Données

Modèles de l'espérance Modèles d'observations

3

Résultats Estimation Prédictions Choix de modèles

4

Discussions

(6)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Contexte de la coexistence

Plusieurs types de cultures existent :

Conventionnel, biologique ou biotechnologique (OGM).

Chaque agriculteur doit pouvoir choisir le mode de production qu'il souhaite.

⇒ Dispersion de pollen

⇒ Risque de pollinisation croisée

Le consommateur doit pouvoir choisir le produit qu'il souhaite consommer en connaissance de cause.

⇒ Contrôle, Valeur seuil, étiquetage

Enjeux

= ⇒ Assurer la séparation des lières compte tenu des risques de présence fortuite de

transgène dans des lots considérés comme non OGM.

(7)

Contexte de la coexistence

Plusieurs types de cultures existent :

Conventionnel, biologique ou biotechnologique (OGM).

Chaque agriculteur doit pouvoir choisir le mode de production qu'il souhaite.

⇒ Dispersion de pollen

⇒ Risque de pollinisation croisée

Le consommateur doit pouvoir choisir le produit qu'il souhaite consommer en connaissance de cause.

⇒ Contrôle, Valeur seuil, étiquetage

Enjeux

= ⇒ Assurer la séparation des lières compte tenu des risques de présence fortuite de

transgène dans des lots considérés comme non OGM.

(8)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Règlementation et distance d'isolement

Commission Européenne formule des recommandations pour l'établissement de mesures de coexistence :

Fonder ses décisions sur des résultats scientiques

Prendre des mesures spéciques en fonction des espèces et variétés mais aussi du contexte régional

Figure: Taux de pollinisation croisée en fonction de la distance à la source OGM Source : Riesgo et al., 2010

Enjeux

= ⇒ Adapter les règles de coexistence à la diversité des situations possibles.

= ⇒ Intégrer la variabilité et les incertitudes dans la prise de décision.

(9)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Règlementation et distance d'isolement

Commission Européenne formule des recommandations pour l'établissement de mesures de coexistence :

Fonder ses décisions sur des résultats scientiques

Prendre des mesures spéciques en fonction des espèces et variétés mais aussi du contexte régional

Source : Riesgo et al., 2010

Enjeux

= ⇒ Adapter les règles de coexistence à la diversité des situations possibles.

= ⇒ Intégrer la variabilité et les incertitudes dans la prise de décision.

(10)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Règlementation et distance d'isolement

Commission Européenne formule des recommandations pour l'établissement de mesures de coexistence :

Fonder ses décisions sur des résultats scientiques

Prendre des mesures spéciques en fonction des espèces et variétés mais aussi du contexte régional

Figure: Taux de pollinisation croisée en fonction de la distance à la source OGM Source : Riesgo et al., 2010

Enjeux

= ⇒ Adapter les règles de coexistence à la diversité des situations possibles.

= ⇒ Intégrer la variabilité et les incertitudes dans la prise de décision.

(11)

Règlementation et distance d'isolement

Commission Européenne formule des recommandations pour l'établissement de mesures de coexistence :

Fonder ses décisions sur des résultats scientiques

Prendre des mesures spéciques en fonction des espèces et variétés mais aussi du contexte régional

Figure: Taux de pollinisation croisée en fonction de la distance à la source OGM Source : Riesgo et al., 2010

Enjeux

= ⇒ Adapter les règles de coexistence à la diversité des situations possibles.

= ⇒ Intégrer la variabilité et les incertitudes dans la prise de décision.

(12)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Règlementation et distance d'isolement

Etat membre Maïs conventionnel Maïs biologique

Allemagne 150 300

Autriche ∅ ∅

Belgique ∅ ∅

Danemark 150 150

Espagne ∅ ∅

Finlande ∅ ∅

France ∅ ∅

Hongrie 400 400

Irlande 50 75

Italie ∅ ∅

Lettonie 200 200

Lituanie 200 200

Luxembourg 600 600

Pays-Bas 25 250

Portugal 200 300

Rép. Tchèque 70 200

Roumanie 200 200

Slovaquie 200 300

Suède 50 50

Table 1 : Distance d'isolement (en m) entre OGM et nonOGM proposées dans

diérents Etats membre (hors production de semences)

(13)

Plan

1

Introduction Contexte Besoins

2

Matériels et Méthodes Données

Modèles de l'espérance Modèles d'observations

3

Résultats Estimation Prédictions Choix de modèles

4

Discussions

(14)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Connaissances et Besoins

Connaissances sur les risques de mélange et en particulier sur les ux de gènes.

⇒ Bases de données de résultats d'expérimentations au champ

Modèles génériques de la dispersion du transgène à l'échelle des paysages : modèles MAPOD sur maïs (Angevin et al., 2008) et GeneSys sur colza (Colbach et al., 2001)

Objectifs de l'étude

Elaboration de modèles simpliés

Quantication de l'incertitude des prédictions

Intégration de la variabilité et des incertitudes dans la prise de décision Valorisation de données hétérogènes à l'échelle du paysage

Intérêt de l'approche bayésienne

(15)

Connaissances et Besoins

Connaissances sur les risques de mélange et en particulier sur les ux de gènes.

⇒ Bases de données de résultats d'expérimentations au champ

Modèles génériques de la dispersion du transgène à l'échelle des paysages : modèles MAPOD sur maïs (Angevin et al., 2008) et GeneSys sur colza (Colbach et al., 2001)

Objectifs de l'étude

Elaboration de modèles simpliés

Quantication de l'incertitude des prédictions

Intégration de la variabilité et des incertitudes dans la prise de décision Valorisation de données hétérogènes à l'échelle du paysage

Intérêt de l'approche bayésienne

(16)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Plan

1

Introduction Contexte Besoins

2

Matériels et Méthodes Données

Modèles de l'espérance Modèles d'observations

3

Résultats Estimation Prédictions Choix de modèles

4

Discussions

(17)

Plan

1

Introduction Contexte Besoins

2

Matériels et Méthodes Données

Modèles de l'espérance Modèles d'observations

3

Résultats Estimation Prédictions Choix de modèles

4

Discussions

(18)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Dispositifs Expérimentaux

Les ux de gènes sur maïs ont été étudiés selon deux types de dispositif :

Une seule parcelle émettrice (une ou plusieurs parcelles réceptrices). Dispositif le plus courant

Dispositifs multisources (plusieurs émetteurs) à l'échelle du paysage dans des situations réelles de coexistence.

Observations :

y ( s ) : nombre de grains contenant le transgène en un point s

N : Nombre moyen de grains par épi ¯

(19)

Dispositifs Expérimentaux

Les ux de gènes sur maïs ont été étudiés selon deux types de dispositif :

Une seule parcelle émettrice (une ou plusieurs parcelles réceptrices). Dispositif le plus courant

Dispositifs multisources (plusieurs émetteurs) à l'échelle du paysage dans des situations réelles de coexistence.

Observations :

y ( s ) : nombre de grains contenant le transgène en un point s

N : Nombre moyen de grains par épi ¯

(20)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Dispositif Mono-source (France)

Champ A Champ B

Maïs jaune Maïs bleu Sol nu 60m

50m

20m 20m 5m

50m 20m 50m

38m 27m

86m

94m 20m

37m 20m 43m

N N

(21)

Dispositif Mono-source (Pays-Bas)

11 15

12

13 14

23 25

21

24 22

32

31

34 33

35

41

44 45

42

43

51 55

54 52

53

61 65 62

64 63

0 50100 200Meters 0 50100 200Meters

0 50100 200Meters 0 100200 400Meters

0 100200 400Meters 0 100200 400Meters

Site1 GE1 Site2 ZE1

Site3 DR1 Site4 FL1

Site5 DR2 Site6 GR1

(22)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Dispositif Multi-sources (Espagne)

(23)

Exemple - Données : Essai Montargis 1998

(24)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Plan

1

Introduction Contexte Besoins

2

Matériels et Méthodes Données

Modèles de l'espérance Modèles d'observations

3

Résultats Estimation Prédictions Choix de modèles

4

Discussions

(25)

Fonction de dispersion individuelle

Fonction de dispersion individuelle :

γ

θ

( s , s

0

) représente la probabilité qu'un grain de pollen émis en s

0

tombe et fertilise

une plante en s.

(26)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Fonction de dispersion individuelle

Fonction de dispersion individuelle :

γ

θ

( s , s

0

) représente la probabilité qu'un grain de pollen émis en s

0

tombe et fertilise une plante en s.

Plusieurs fonction de dispersion individuelle existent dans la littérature : Normal Inverse Gaussian (Klein et al., 2003)

γ

NIG

( x , y ) = δ

x

δ

y

e

λz

2 π

q ( x , y )

1/2

+ p

1/2

q ( x , y ) e

pq(x,y)

e

xδxλx+yδyλy

Avec récepteur en ( x , y ) et émetteur en ( 0 , 0 ) r = p

x

2

+ y

2

et ω l'angle entre ( 0 , 0 ) et ( x , y )

(27)

Fonction de dispersion individuelle

Fonction de dispersion individuelle :

γ

θ

( s , s

0

) représente la probabilité qu'un grain de pollen émis en s

0

tombe et fertilise une plante en s.

Plusieurs fonction de dispersion individuelle existent dans la littérature : Bivariate Student (Clark, 1998)

γ

2Dt

( r , ω) = b − 1 π a

2

1 + r

2

a

2

−b

e

κcos(ω−ω0)

Avec récepteur en ( x , y ) et émetteur en ( 0 , 0 ) r = p

x

2

+ y

2

et ω l'angle entre ( 0 , 0 ) et ( x , y )

(28)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Fonction de dispersion individuelle

Fonction de dispersion individuelle :

γ

θ

( s , s

0

) représente la probabilité qu'un grain de pollen émis en s

0

tombe et fertilise une plante en s.

Plusieurs fonction de dispersion individuelle existent dans la littérature : Exponential (Damgaard et al., 2005)

γ

Expo

( r

) =

e

a1r

r

≤ D e

a1Da2r

r

≥ D

Avec récepteur en ( x , y ) et émetteur en ( 0 , 0 ) r

= r × ( 1 − θ

v

cos (ω − ω

0

)) et r = p

x

2

+ y

2

(29)

Modèle de l'espérance

2 Approches possibles pour une même fonction γ

θ

(s , s

0

)

(30)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Modèle de l'espérance

Approche Dispersion Globale :

L'espérance du nombre de grains marqués µ

θ

en un point s dépend de la distance à l'émetteur OGM le plus proche.

µ

θ

= ¯ N × γ

θ

(s, s

0

) Avec A : Champ OGM, B : Champ non OGM

1

(31)

Modèle de l'espérance

Approche Dispersion Globale :

L'espérance du nombre de grains marqués µ

θ

en un point s dépend de la distance à l'émetteur OGM le plus proche.

µ

θ

= ¯ N × γ

θ

(s, s

0

) Avec A : Champ OGM, B : Champ non OGM

1

(32)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Modèle de l'espérance

Approche Dispersion Globale :

L'espérance du nombre de grains marqués µ

θ

en un point s dépend de la distance à l'émetteur OGM le plus proche.

µ

θ

= ¯ N × γ

θ

(s, s

0

) Avec A : Champ OGM, B : Champ non OGM

1

(33)

Modèle de l'espérance

Approche Dispersion Individuelle :

L'espérance du nombre de grains marqués µ

θ

en un point s dépend du rapport entre les contributions des plantes OGM et les contributions de toute les plantes du paysage considéré.

µ

θ

( s ) = ¯ N ×

R

s0∈A

γ

θ

( s , s

0

) ds

0

R

s0∈A

γ

θ

( s , s

0

) ds

0

+ R

s0∈B

γ

θ

( s , s

0

) ds

0

Avec A : Champ OGM, B : Champ non OGM

1

(34)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Modèle de l'espérance

Approche Dispersion Individuelle :

L'espérance du nombre de grains marqués µ

θ

en un point s dépend du rapport entre les contributions des plantes OGM et les contributions de toute les plantes du paysage considéré.

µ

θ

( s ) = ¯ N ×

R

s0∈A

γ

θ

( s , s

0

) ds

0

R

s0∈A

γ

θ

( s , s

0

) ds

0

+ R

s0∈B

γ

θ

( s , s

0

) ds

0

Avec A : Champ OGM, B : Champ non OGM

1

(35)

Modèle de l'espérance

Approche Dispersion Individuelle :

L'espérance du nombre de grains marqués µ

θ

en un point s dépend du rapport entre les contributions des plantes OGM et les contributions de toute les plantes du paysage considéré.

µ

θ

( s ) = ¯ N ×

R

s0∈A

γ

θ

( s , s

0

) ds

0

R

s0∈A

γ

θ

( s , s

0

) ds

0

+ R

s0∈B

γ

θ

( s , s

0

) ds

0

Avec A : Champ OGM, B : Champ non OGM

1

(36)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Modèle de l'espérance

Approche Dispersion Individuelle :

L'espérance du nombre de grains marqués µ

θ

en un point s dépend du rapport entre les contributions des plantes OGM et les contributions de toute les plantes du paysage considéré.

µ

θ

( s ) = ¯ N ×

R

s0∈A

γ

θ

( s , s

0

) ds

0

R

s0∈A

γ

θ

( s , s

0

) ds

0

+ R

s0∈B

γ

θ

( s , s

0

) ds

0

Avec A : Champ OGM, B : Champ non OGM

1

(37)

Plan

1

Introduction Contexte Besoins

2

Matériels et Méthodes Données

Modèles de l'espérance Modèles d'observations

3

Résultats Estimation Prédictions Choix de modèles

4

Discussions

(38)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Paradigme Bayésien

P (θ| Y ) ∝ π(θ) × L( Y |θ) Nécessite :

Des données Y

Des connaissances a priori π(·) sur les paramètres θ Une fonction de vraisemblance L( Y |θ)

⇒ Requiert la dénition d'un modèle probabiliste reliant les observations aux

paramètres du modèle.

(39)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Modèles d'observations

Observation de comptages d'évènements relativement rares

⇒ Modèle de Poisson

Y ∼ P(µ

0

) (1)

⇒ Modèle de Poisson Zéro Inaté

Y ∼ ZI P( 1 − q , µ

0

) (2)

⇔ Y |Z = 0 ∼ δ({0}) Y | Z = 1 ∼ P(µ

0

)

Z ∼ Bern(q)

logit(q) = β

1

2

− d)

(40)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Modèles d'observations

Observation de comptages d'évènements relativement rares

⇒ Modèle de Poisson

Y ∼ P(µ

0

) (1)

Mais observations très variables ET sur-représentation de zéros

⇒ Modèle de Poisson Zéro Inaté

Y ∼ ZI P( 1 − q , µ

0

) (2)

⇔ Y |Z = 0 ∼ δ({0}) Y | Z = 1 ∼ P(µ

0

)

Z ∼ Bern(q)

logit(q) = β

1

2

− d)

(41)

Modèles d'observations

Observation de comptages d'évènements relativement rares

⇒ Modèle de Poisson

Y ∼ P(µ

0

) (1)

Mais observations très variables ET sur-représentation de zéros

⇒ Modèle de Poisson Zéro Inaté

Y ∼ ZI P( 1 − q , µ

0

) (2)

⇔ Y |Z = 0 ∼ δ({0}) Y | Z = 1 ∼ P(µ

0

)

Z ∼ Bern(q)

logit(q) = β

1

2

− d)

(42)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Modèles d'observations

Gestion de la variabilité supplémentaire

⇒ Modèle normal pour l'espérance

µ

0

= µ

θ

(3)

µ

0

∼ N (µ

θ

, σ

2

) (4)

µ

0

∼ N(µ

θ

, µ

θ

× σ

2

) (5)

(43)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Protocole de simulation

Trois fonctions de dispersion individuelle γ

θ

: NIG, 2Dt, Exponentielle .

Deux approches pour γ

θ

: Globale et Individuelle .

Deux modèles d'observations pour Y : Poisson, Poisson Zéro Inaté .

Trois modèles pour l'espérance µ

0

: Fixe, Normal, Normal à variance proportionnelle

Plan factoriel complet

3

γθ

× 2

Approches

× 2

observations

× 3

esperances

= 36 Modèles

(44)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Protocole de simulation

Trois fonctions de dispersion individuelle γ

θ

: NIG, 2Dt, Exponentielle .

Deux approches pour γ

θ

: Globale et Individuelle .

Deux modèles d'observations pour Y : Poisson, Poisson Zéro Inaté .

Trois modèles pour l'espérance µ

0

: Fixe, Normal, Normal à variance proportionnelle

Plan factoriel complet

3

γθ

× 2

Approches

× 2

observations

× 3

esperances

= 36 Modèles

(45)

Plan d'expérience

Distribution Y IDF γ

θ

Distribution µ

0

P(µ

0

) Exponential µ

P(µ

0

) Exponential N (µ, σ

2

) P(µ

0

) Exponential N (µ, µσ

2

) P(µ

0

) 2Dt µ

P(µ

0

) 2Dt N (µ, σ

2

)

P(µ

0

) 2Dt N (µ, µσ

2

)

P(µ

0

) NIG µ

P(µ

0

) NIG N (µ, σ

2

)

P(µ

0

) NIG N (µ, µσ

2

)

ZI P( 1 − q , µ

0

) Exponential µ

ZI P( 1 − q , µ

0

) Exponential N (µ, σ

2

)

ZI P( 1 − q , µ

0

) Exponential N (µ, µσ

2

)

ZI P( 1 − q , µ

0

) 2Dt µ

ZI P( 1 − q , µ

0

) 2Dt N (µ, σ

2

)

ZI P( 1 − q , µ

0

) 2Dt N (µ, µσ

2

)

ZI P( 1 − q , µ

0

) NIG µ

ZI P( 1 − q , µ

0

) NIG N (µ, σ

2

)

ZI P( 1 − q , µ

0

) NIG N (µ, µσ

2

)

(46)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Plan

1

Introduction Contexte Besoins

2

Matériels et Méthodes Données

Modèles de l'espérance Modèles d'observations

3

Résultats Estimation Prédictions Choix de modèles

4

Discussions

(47)

Plan

1

Introduction Contexte Besoins

2

Matériels et Méthodes Données

Modèles de l'espérance Modèles d'observations

3

Résultats Estimation Prédictions Choix de modèles

4

Discussions

(48)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Estimation des paramètres

Méthode d'estimation : Monte Carlo Markov Chain (MCMC) Software : JAGS

Convergence : OK

Temps d'estimation : Selon modèle entre 3 et 12h

(Avant optimisation/simplication du calcul de l'intégrale entre 2 et 8 jours !)

(49)

Estimation des paramètres

Figure: Trace et densité des paramètres

(50)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Plan

1

Introduction Contexte Besoins

2

Matériels et Méthodes Données

Modèles de l'espérance Modèles d'observations

3

Résultats Estimation Prédictions Choix de modèles

4

Discussions

(51)

Prédictions

Distribution Y IDF γ

θ

Distribution µ

0

P(µ

0

) Exponential µ

P(µ

0

) Exponential N (µ, σ

2

) P(µ

0

) Exponential N (µ, µσ

2

) P(µ

0

) 2Dt µ

P(µ

0

) 2Dt N (µ, σ

2

)

P(µ

0

) 2Dt N (µ, µσ

2

)

P(µ

0

) NIG µ

P(µ

0

) NIG N (µ, σ

2

)

P(µ

0

) NIG N (µ, µσ

2

)

ZI P( 1 − q , µ

0

) Exponential µ

ZI P( 1 − q , µ

0

) Exponential N (µ, σ

2

)

ZI P( 1 − q , µ

0

) Exponential N (µ, µσ

2

)

ZI P( 1 − q , µ

0

) 2Dt µ

ZI P( 1 − q , µ

0

) 2Dt N (µ, σ

2

)

ZI P( 1 − q , µ

0

) 2Dt N (µ, µσ

2

)

ZI P( 1 − q , µ

0

) NIG µ

ZI P( 1 − q , µ

0

) NIG N (µ, σ

2

)

ZI P( 1 − q , µ

0

) NIG N (µ, µσ

2

)

(52)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Prédictions

Modèle de Poisson

Figure: Observations en fonction de la distance vs Simulations avec le modèle Poisson

2Dt.

(53)

Prédictions

Modèle de Poisson

Figure: Observations en fonction de la distance vs Simulations avec le modèle Poisson

2Dt

(54)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Prédictions

Modèle de Poisson

Figure: Observations en fonction de la distance vs Simulations avec le modèle Poisson

2Dt avec espérance normale

(55)

Prédictions

Modèle de Poisson

Figure: Observations en fonction de la distance vs Simulations avec le modèle Poisson

2Dt avec espérance normale à variance proportionelle

(56)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Plan

1

Introduction Contexte Besoins

2

Matériels et Méthodes Données

Modèles de l'espérance Modèles d'observations

3

Résultats Estimation Prédictions Choix de modèles

4

Discussions

(57)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Choix de modèles

Pour chaque observation y ( s ) on a une distribution empirique prédictive F ( s )

⇒Considèrent uniquement la réponse moyenne Y ˆ

s

= E

F(s)

: Correlation : r =

σσYYˆ

Yˆ

Root mean squared error : RMSE = q

1

N

P

N

1

( y

s

− Y ˆ

s

)

2

Modelling eciency : EF = 1 −

PN s=1(Ys−Yˆs)2 PN s=1(Ys−EY)2

Critères Bayésiens

⇒Considèrent toute la distribution : DIC = p

D

+ ¯ D

CRPS ( F ( s ), y ( s )) =

12

E

F(s)

| Y − Y

0

| − E

F(s)

| Y − y ( s )|

(58)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Choix de modèles

Pour chaque observation y ( s ) on a une distribution empirique prédictive F ( s ) Critères classiques

⇒Considèrent uniquement la réponse moyenne Y ˆ

s

= E

F(s)

: Correlation : r =

σσYYˆ

Yˆ

Root mean squared error : RMSE = q

1

N

P

N

1

( y

s

− Y ˆ

s

)

2

Modelling eciency : EF = 1 −

PN s=1(Ys−Yˆs)2 PN s=1(Ys−EY)2

Critères Bayésiens

⇒Considèrent toute la distribution : DIC = p

D

+ ¯ D

CRPS ( F ( s ), y ( s )) =

12

E

F(s)

| Y − Y

0

| − E

F(s)

| Y − y ( s )|

(59)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Choix de modèles

1 jeu de données d'entrainement Estimation

Prédiction Calcul de critères .

Prédiction avec θ estimés sur jeu d'entrainement

Calcul de critères

(60)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Choix de modèles

1 jeu de données d'entrainement Estimation

Prédiction Calcul de critères .

1 jeu de données de validation

Prédiction avec θ estimés sur jeu d'entrainement

Calcul de critères

(61)
(62)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

1 2 3 4

0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

Correlation

Model

Correlation

Training Validation

Global

Individual

(63)

1 2 3 4

−7 −6 −5 −4 −3 −2 −1

CRPS

Model

CRPS

●●

Training Validation

Global

Individual

(64)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

1 2 3 4

5 10 15 20 25 30

RMSE

Model

RMSE

Training Validation

Global

Individual

(65)

Plan

1

Introduction Contexte Besoins

2

Matériels et Méthodes Données

Modèles de l'espérance Modèles d'observations

3

Résultats Estimation Prédictions Choix de modèles

4

Discussions

(66)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Discussions

Méthodes bayésiennes

Application aux modèles de dispersion individuelle Prise en compte de la variabilité

.

Meilleure qualité d'ajustement pour l'approche globale Meilleure qualité prédictive pour l'approche individuelle .

Sélection de modèle Meilleur modèle ?

Modèle moyen : Bayesian Model Averaging ? .

Extension au multi-sources Prise en compte du paysage

Obtention de covariables à cette échelle

Temps de calcul

(67)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Discussions

Méthodes bayésiennes

Application aux modèles de dispersion individuelle Prise en compte de la variabilité

.

Meilleure qualité d'ajustement pour l'approche globale Meilleure qualité prédictive pour l'approche individuelle

Sélection de modèle Meilleur modèle ?

Modèle moyen : Bayesian Model Averaging ? .

Extension au multi-sources Prise en compte du paysage

Obtention de covariables à cette échelle

Temps de calcul

(68)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Discussions

Méthodes bayésiennes

Application aux modèles de dispersion individuelle Prise en compte de la variabilité

.

Meilleure qualité d'ajustement pour l'approche globale Meilleure qualité prédictive pour l'approche individuelle .

Sélection de modèle Meilleur modèle ?

Modèle moyen : Bayesian Model Averaging ? .

Extension au multi-sources Prise en compte du paysage

Obtention de covariables à cette échelle

Temps de calcul

(69)

Discussions

Méthodes bayésiennes

Application aux modèles de dispersion individuelle Prise en compte de la variabilité

.

Meilleure qualité d'ajustement pour l'approche globale Meilleure qualité prédictive pour l'approche individuelle .

Sélection de modèle Meilleur modèle ?

Modèle moyen : Bayesian Model Averaging ? .

Extension au multi-sources Prise en compte du paysage

Obtention de covariables à cette échelle

Temps de calcul

(70)

Introduction Matériels et Méthodes Résultats Discussions

Merci pour votre attention

Des questions ?

La vie c'est comme une chaîne de Markov, on ne sait jamais

sur quoi on va tomber !

Références

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