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Multiscale local polynomial transforms in smoothing and density estimation

par Amghar, Mohamed
Président du jury De Mol, Christine
Promoteur Jansen, Maarten
Publication Non publié, 2017-12-22

Thèse de doctorat

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Résumé :

Un défi majeur dans les méthodes d'estimation non linéaire multi-échelle, comme le seuillage des ondelettes, c'est l'extension de ces méthodes vers une disposition où les observations sont irrégulières et non équidistantes. L'application de ces techniques dans le lissage de données ou l'estimation des fonctions de densité, il est crucial de travailler dans un espace des fonctions qui impose un certain degré de régularité. Nous suivons donc une approche différente, en utilisant le soi-disant système de levage. Afin de combiner la régularité et le bon conditionnement numérique, nous adoptons un schéma similaire à la pyramide Laplacienne, qui peut être considérée comme une transformation d'ondelettes légèrement redondantes. Alors que le schéma de levage classique repose sur l'interpolation comme opération de base, ce schéma permet d'utiliser le lissage, en utilisant par exemple des polynômes locaux. Le noyau de l'opération de lissage est choisi de manière multi-échelle. Le premier chapitre de ce projet consiste sur le développement de La transformée polynomiale locale multi-échelle, qui combine les avantages du lissage polynomial local avec la parcimonie de la décomposition multi-échelle. La contribution de cette partie est double. Tout d'abord, il se concentre sur les largeurs de bande utilisées tout au long de la transformée. Ces largeurs de bande fonctionnent comme des échelles contrôlées par l'utilisateur dans une analyse multi-échelle, ce qui s'explique par un intérêt particulier dans le cas des données non-équidistantes. Cette partie présente à la fois une sélection de bande passante optimale basée sur la vraisemblance et une approche heuristique rapide. La deuxième contribution consiste sur la combinaison du lissage polynomial local avec les préfiltres orthogonaux dans le but de diminuer la variance de la reconstruction. Dans le deuxième chapitre, le projet porte sur l'estimation des fonctions de densité à travers la transformée polynomiale locale multi-échelle, en proposant une reconstruction plus avancée, appelée reconstruction pondérée pour contrôler la propagation de la variance. Dans le dernier chapitre, On s’intéresse à l’extension de la transformée polynomiale locale multi-échelle dans le cas bivarié, tout en énumérant quelques avantages qu'on peut exploiter de cette transformée (la parcimonie, pas de triangulations), comparant à la transformée en ondelette classique en deux dimension.