Spectral Dimensionality Reduction

In this paper, we study and put under a common framework a number of non-linear dimensionality reduction methods, such as Locally Linear Embedding, Isomap, Laplacian Eigenmaps and kernel PCA, which are based on performing an eigen-decomposition (hence the name 'spectral'). That framework also includes classical methods such as PCA and metric multidimensional scaling (MDS). It also includes the data transformation step used in spectral clustering. We show that in all of these cases the learning algorithm estimates the principal eigenfunctions of an operator that depends on the unknown data density and on a kernel that is not necessarily positive semi-definite. This helps to generalize some of these algorithms so as to predict an embedding for out-of-sample examples without having to retrain the model. It also makes it more transparent what these algorithm are minimizing on the empirical data and gives a corresponding notion of generalization error. Dans cet article, nous étudions et développons un cadre unifié pour un certain nombre de méthodes non linéaires de réduction de dimensionalité, telles que LLE, Isomap, LE (Laplacian Eigenmap) et ACP à noyaux, qui font de la décomposition en valeurs propres (d'où le nom "spectral"). Ce cadre inclut également des méthodes classiques telles que l'ACP et l'échelonnage multidimensionnel métrique (MDS). Il inclut aussi l'étape de transformation de données utilisée dans l'agrégation spectrale. Nous montrons que, dans tous les cas, l'algorithme d'apprentissage estime les fonctions propres principales d'un opérateur qui dépend de la densité inconnue de données et d'un noyau qui n'est pas nécessairement positif semi-défini. Ce cadre aide à généraliser certains modèles pour prédire les coordonnées des exemples hors-échantillons sans avoir à réentraîner le modèle. Il aide également à rendre plus transparent ce que ces algorithmes minimisent sur les données empiriques et donne une notion correspondante d'erreur de généralisation.non-parametric models, non-linear dimensionality reduction, kernel models, modèles non paramétriques, réduction de dimensionalité non linéaire, modèles à noyau

L’espace politique des électeurs français à la fin des années 1990 : nouveaux et anciens clivages, hétérogénéité des électorats

En utilisant l'analyse géométrique des données, cette étude tente de sortir des méthodes multi-variées classiques où l'on ne saisit que des être de raisons (électorat, facteurs, variables) pour réintroduire les individus au cœur de l'analyse. À partir de l'enquête postélectorale du CEVIPOF réalisée du 26 au 31 mai 1997, l'étude s'efforce de situer individuellement les élec­teurs dans l'espace des valeurs et des enjeux économiques et sociaux. L'analyse géométrique des données permet de dégager trois axes principaux rendant le mieux compte de la répartition des individus et des clivages d'attitudes et d'opinions qui les divisent. Le premier axe, dont la variance est la plus élevée, oppose un ensemble d'électeurs aux « attitudes ouvertes » à l'autre (que cet autre soit étranger, l'Europe ou la mondialisation), et un ensemble d'électeurs aux « attitudes fermées ». Cette opposition ne recoupe pas l'opposition droite-gauche. Les deux autres axes opposent les électeurs sur le plan des attitudes sociales et sur le plan des attitudes vis-à-vis du libéralisme. On retrouve alors une opposition droite-gauche plus classique. Sur tous ces axes, la dispersion des électeurs de chacun des grands électorals est très forte. La variance intra (à l'intérieur des électorals) est toujours plus importante que la variance inter (entre les électorals). Cette analyse géométrique des données de l'enquête postélectorale de 1997 permet ainsi de mettre en valeur deux éléments décisifs pour comprendre aujourd'hui le vote en France. D'une part, le vote agrège, derrière un même bulletin déposé dans l'urne, des valeurs très diversifiées et même contradictoires. D'autre part, l'espace politique des électeurs est assez largement différent de l'espace politique construit par les forces politiques. Ce déca­lage entre la « demande » des électeurs en termes de valeurs et d'attitudes et « l'offre politique », telle qu'elle est configurée par le système politique, est certainement un des élé­ments forts de la crise contemporaine de la représentation politique

The importance of layout and configuration data for flexibility during commissionning and operation of the LHC machine protection systems

Due to the large stored energies in both magnets and particle beams, the Large Hadron Collider (LHC) requires a large inventory of machine protection systems, as e.g. powering interlock systems, based on a series of distributed industrial controllers for the protection of the more than 10'000 normal and superconducting magnets. Such systems are required to be at the same time fast, reliable and secure but also flexible and configurable to allow for automated commissioning, remote monitoring and optimization during later operation. Based on the generic hardware architecture of the LHC machine protection systems presented at EPAC 2002 [2] and ICALEPS 2003, the use of configuration data for protection systems in view of the required reliability and safety is discussed. To achieve the very high level of reliability, it is required to use a coherent description of the layout of the accelerator components and of the associated machine protection architecture and their logical interconnections. Mechanisms to guarantee coherency of data and repositories and secure configuration of safety critical systems are presented. This paper focuses on the first system being commissioned, the complex magnet powering system, to become fully operational before first injection of beam into the LHC

Estimation of transmission parameters of a fluoroquinolone-resistant Escherichia coli strain between pigs in experimental conditions

Antimicrobial resistance is of primary importance regarding public and animal health issues. Persistence and spread of resistant strains within a population contribute to the maintenance of a reservoir and lead to treatment failure. An experimental trial was carried out to study the horizontal transmission of a fluoroquinolone-resistant Escherichia coli strain from inoculated to naïve pigs. All naïve contact pigs had positive counts of fluoroquinolone-resistant E. coli after only two days of contact. Moreover, re-infections of inoculated pigs caused by newly contaminated animals were suspected. A maximum likelihood method, based on a susceptible-infectious-susceptible (SIS) model, was used to determine the transmission parameters. Two transmission levels were identified depending on the quantity of bacteria shed by infected individuals: (i) low-shedders with bacterial counts of resistant E. coli in the faeces between 5*103 and 106 CFU/g (βL = 0.41 [0.27; 0.62]), (ii) high shedders with bacterial counts above 106 CFU/g (βH = 0.98 [0.59; 1.62]). Hence, transmission between animals could be pivotal in explaining the persistence of resistant bacteria within pig herds

The clinical Pseudomonas fluorescens MFN1032 strain exerts a cytotoxic effect on epithelial intestinal cells and induces Interleukin-8 via the AP-1 signaling pathway

International audienc

Impact of high atmospheric carbon dioxide on the biotic stress response of the model cereal species Brachypodium distachyon

Losses due to disease and climate change are among the most important issues currently facing crop production. It is therefore important to establish the impact of climate change, and particularly of high carbon dioxide (hCO2), on plant immunity in cereals, which provide 60% of human calories. The aim of this study was to determine if hCO2 impacts Brachypodium distachyon immunity, a model plant for temperate cereals. Plants were grown in air (430 ppm CO2) and at two high CO2 conditions, one that is relevant to projections within the coming century (1000 ppm) and a concentration sufficient to saturate photosynthesis (3000 ppm). The following measurements were performed: phenotyping and growth, salicylic acid contents, pathogen resistance tests, and RNAseq analysis of the transcriptome. Improved shoot development was observed at both 1000 and 3000 ppm. A transcriptomic analysis pointed to an increase in primary metabolism capacity under hCO2. Alongside this effect, up-regulation of genes associated with secondary metabolism was also observed. This effect was especially evident for the terpenoid and phenylpropanoid pathways, and was accompanied by enhanced expression of immunity-related genes and accumulation of salicylic acid. Pathogen tests using the fungus Magnaporthe oryzae revealed that hCO2 had a complex effect, with enhanced susceptibility to infection but no increase in fungal development. The study reveals that immunity in B. distachyon is modulated by growth at hCO2 and allows identification of pathways that might play a role in this effect