La numérisation du monde a pour conséquence la mise à disposition de masses de données inédites, notamment celles provenant du web. La statistique qui s'est développée autrefois dans un contexte de rareté des données fait face à de nouveaux défis. Donner du sens aux données, développer des algorithmes prédictifs sans nécessairement avoir de modèle génératif, tels sont quelques-uns des objectifs de l'apprentissage statistique. L'apport d'autres disciplines - informatique et optimisation en particulier - est essentiel compte tenu de la nécessité de traiter rapidement les volumes de données impliqués. On distingue l'apprentissage supervisé, où l'objectif est de prévoir une réponse à partir de prédicteurs, de l'apprentissage non supervisé, qui recherche des structures et des formes sans chercher à prévoir une réponse particulière. Depuis les réseaux de neurones jusqu'aux forêts aléatoires, en passant par les séparateurs à vaste marge (SVM), de nombreux algorithmes ont été développés, ne reposant que faiblement sur des hypothèses probabilistes. Dans ce contexte, la validation, la capacité de généralisation à de nouvelles données et le passage à l'échelle sont donc essentiels. Cet ouvrage est le fruit de la collaboration entre spécialistes réputés : Sylvain Arlot (Université Paris Sud), Philippe Besse (INSA de Toulouse), Stéphane Canu (INSA de Rouen), Jean-Michel Poggi (Université Paris Descartes & LMO, Université Paris-Sud Orsay), Emmanuel Viennet (Université Paris 13) et Nathalie Villa-Vialaneix (INRA, Toulouse) réunis à l'occasion des 17" Journées d'étude en statistique organisées par la SFdS. Le lecteur y trouvera une synthèse des fondements et des travaux les plus récents dans le domaine de l'apprentissage statistique, avec des applications dans des domaines variés.

Apprentissage statistique et données massives

For over fourty years, choosing a statistical model thanks to data consisted in optimizing a criterion based on penalized likelihood (H. Akaike, 1973) or penalized least squares (C. Mallows, 1973). These methods are valid for predictive model choice (regression, classification) and for descriptive models (clustering, mixtures). Most of their properties are asymptotic, but a non asymptotic theory has emerged at the end of the last century (Birgé-Massart, 1997). Instead of choosing the best model among several candidates, model aggregation combines different models, often linearly, allowing better predictions. Bayesian statistics provide a useful framework for model choice and model aggregation with Bayesian Model Averaging.

In a purely predictive context and with very few assumptions, ensemble methods or meta-algorithms, such as boosting and random forests, have proven their efficiency.

This volume originates from the collaboration of high-level specialists: Christophe Biernacki (Université de Lille I), Jean-Michel Marin (Université de Montpellier), Pascal Massart (Université de Paris-Sud), Cathy Maugis-Rabusseau (INSA de Toulouse), Mathilde Mougeot (Université Paris Diderot), and Nicolas Vayatis (École Normale Supérieure de Cachan) who were all speakers at the 16th biennal workshop on advanced statistics organized by the French Statistical Society. In this book, the reader will find a synthesis of the methodologies' foundations and of recent work and applications in various fields.

The French Statistical Society (SFdS) is a non-profit organization that promotes the development of statistics, as well as a professional body for all kinds of statisticians working in public and private sectors. Founded in 1997, SFdS is the heir of the Société de Statistique de Paris, established in 1860. SFdS is a corporate member of the International Statistical Institute and a founding member of FENStatS-the Federation of European National Statistical Societies.

Model choice and model aggregation

L'actualité nous renvoie tous les jours une facette du risque : crise financière, accidents d'avion, dérapages du changement climatique, etc. Quel est le rôle joué par la statistique dans l'analyse de ces risques et quels sont les outils spécifiquement développés pour cela ? Cet ouvrage est consacré à une présentation des fondements méthodologiques classiques, mais aussi récents, et présente des applications à des domaines variés. Il est le fruit de la collaboration entre spécialistes parmi les plus réputés : Patrice Bertail (université Paris Ouest-Nanterre-La Défense), Arthur Charpentier (université Rennes-1), Anne-Laure Fougères (université Claude Bernard, Lyon), Stéphane Loisel (université Claude Bernard, Lyon), Eric Parent (AgroParisTech) et Jean-Marc Talion (université Paris-1), réunis à l'occasion des 14e Journées d'étude en statistique organisées par la SFdS au Centre international de rencontres mathématiques de Luminy.

Approches statistiques du risque

La démarche statistique n'est pas seulement une auxiliaire des sciences destinée à valider ou non des modèles préétablis, c'est aussi une méthodologie indispensable pour extraire des connaissances à partir de données et un élément essentiel pour la prise de décision. La très large diffusion d'outils informatiques peut donner l'illusion de la facilité à ceux qui n'en connaissent pas les limites, alors que la statistique est plus que jamais un mode de pensée fondamental pour maîtriser la complexité, l'aléatoire et les risques, en donnant la prudence scientifique nécessaire. 
Ce manuel présente l'ensemble des connaissances utiles pour pouvoir pratiquer la statistique. Il est destiné à un vaste public (étudiants, chercheurs, praticiens de toutes disciplines) possédant le niveau d'algèbre et d'analyse d'un premier cycle universitaire scientifique ou économique.
Cette nouvelle édition est une révision complète, avec des ajouts, de l'édition de 1990 et comporte de nombreux développements sur des méthodes récentes. Les 21 chapitres sont structurés en cinq parties : outils probabilistes, analyse exploratoire, statistique inférentielle, modèles prédictifs et recueil de données. On y trouve l'essentiel de la théorie des probabilités, les différentes méthodes d'analyse exploratoire des données (analyses factorielles et classification), la statistique "classique" avec l'estimation et les tests mais aussi les méthodes basées sur la simulation, la régression linéaire et logistique ainsi que des techniques non linéaires, la théorie des sondages et la construction de plans d'expériences.

Probabilités, analyse des données et statistique (3e édition)

La démarche statistique n'est pas seulement une auxiliaire des sciences destinée à valider ou non des modèles préétablis, c'est aussi une méthodologie indispensable pour extraire des connaissances à partir de données et un élément
essentiel pour la prise de décision. La très large diffusion d'outils informatiques peut donner l'illusion de la facilité à ceux qui n'en connaissent pas les limites, alors que la statistique est plus que jamais un mode de pensée fondamental pour maîtriser la complexité, l'aléatoire et les risques, en donnant la prudence scientifique nécessaire. Ce manuel présente l'ensemble des connaissances utiles pour pouvoir pratiquer la statistique. Il est destiné à un vaste public (étudiants, chercheurs,
praticiens de toutes disciplines) possédant le niveau d'algèbre et d'analyse d'un premier cycle universitaire scientifique ou économique. Cette nouvelle édition est une révision complète, avec des ajouts, de l'édition de 1990 et comporte de nombreux développements sur des méthodes récentes. Les 21 chapitres sont structurés en cinq parties : outils probabilistes, analyse
exploratoire, statistique inférentielle, modèles prédictifs et recueil de données. On y trouve l'essentiel de la théorie des probabilités, les différentes méthodes d'analyse exploratoire des données (analyses factorielles et classification), la statistique " classique " avec l'estimation et les tests mais aussi les méthodes basées sur la simulation, la régression linéaire et logistique ainsi que des techniques non linéaires, la théorie des sondages et la construction de plans
d'expériences.

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