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1 LERSTAD - laboratoire d-Etudes et de recherches en Statistiques et Développement 2 LMAP - Laboratoire de Mathématiques et de leurs Applications Pau

Abstract : The aim of this thesis is to design a supervised statistical learning methodology that can overcome the weakness of standard methods when the prior distribution of the response variable is unbalanced. The proposed methodology is built using class association rules . Chapter II deals with theorical basis of statistical learning method by relating various classifiers performance metrics with class association rules. Since the classifier corresponding to a class association rules is a weak classifer, we propose to select a small number of such weak classifiers and to combine them in the aim to build an efficient classifier. In Chapter III, we develop the different steps of the statistical learning method when observations are independent and identically distributed. There are three main steps: In the first step, an initial set of patterns correlated with the target class is generated using -apriori- algorithm. In the second step, we propose a hypothesis test to prune redondant patterns. In the third step, an hypothesis test is performed based on the ratio of the positive predictive values of the classifiers when respective generating patterns are nested. This results in a reduced and optimal set of patterns whose combination provides an efficient classifier. In Chapter IV, we extend the classification method that we proposed in Chapter III in order to handle the case where observations are not identically distributed. The aim being here to adapt the procedure for selecting the optimal set of patterns when data are grouped data. In this setting we compute the estimation of the positive predictive values as the mean of the posterior distribution of the target class probability by using empirical Bayes method. Thereafter, using Bayes factor, a hypothesis test based on the ratio of the positive predictive values is carried out when patterns are nested. Chapter V is devoted to the application of the proposed methodology to process a real world dataset. We studied the QUARITE project dataset on maternal mortality in Senegal and Mali in order to provide a decision making tree that health care professionals can refer to when managing patients delivering in their health facilities.

Résumé : L-objectif de cette thèse est de proposer une méthodologie statistique permettant de formuler une règle de classement capable de surmonter les difficultés qui se présentent dans le traitement des données lorsque la distribution a priori de la variable réponse est déséquilibrée. Notre proposition est construite autour d-un ensemble particulier de règles d-association appelées -class association rules-. Dans le chapitre II, nous avons exposé les bases théoriques qui sous-tendent la méthode. Nous avons utilisé les indicateurs de performance usuels existant dans la littérature pour évaluer un classifieur. A chaque règle -class association rule- est associée un classifieur faible engendré par l-antécédent de la règle que nous appelons profils. L-idée de la méthode est alors de combiner un nombre réduit de classifieurs faibles pour constituer une règle de classement performante. Dans le chapitre III, nous avons développé les différentes étapes de la procédure d-apprentissage statistique lorsque les observations sont indépendantes et identiquement distribuées. On distingue trois grandes étapes: 1 une étape de génération d-un ensemble initial de profils, 2 une étape d-élagage de profils redondants et 3 une étape de sélection d-un ensemble optimal de profils. Pour la première étape, nous avons utilisé l-algorithme -apriori- reconnu comme l-un des algorithmes de base pour l-exploration des règles d-association. Pour la deuxième étape, nous avons proposé un test stochastique. Et pour la dernière étape un test asymptotique est effectué sur le rapport des valeurs prédictives positives des classifieurs lorsque les profils générateurs respectifs sont emboîtés. Il en résulte un ensemble réduit et optimal de profils dont la combinaison produit une règle de classement performante. Dans le chapitre IV, nous avons proposé une extension de la méthode d-apprentissage statistique lorsque les observations ne sont pas identiquement distribuées. Il s-agit précisément d-adapter la procédure de sélection de l-ensemble optimal lorsque les données ne sont pas identiquement distribuées. L-idée générale consiste à faire une estimation bayésienne de toutes les valeurs prédictives positives des classifieurs faibles. Par la suite, à l-aide du facteur de Bayes, on effectue un test d-hypothèse sur le rapport des valeurs prédictives positives lorsque les profils sont emboîtés. Dans le chapitre V, nous avons appliqué la méthodologie mise en place dans les chapitres précédents aux données du projet QUARITE concernant la mortalité maternelle au Sénégal et au Mali.

en fr

Keywords : association rules classification empirical Bayesian estimation hypothesis testing maternal mortality patterns selection patterns statistical learning unbalanced data

Mots-clés : apprentissage statistique classement données déséquilibrées estimation Bayésienne empirique mortalité maternelle profils règles d-association sélection de profils test d-hypothèse





Autor: Cheikh Ndour -

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



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