Dynamiques épidémiques, risques et copules

par Mohamad Ghassani

Thèse de doctorat en Ingénierie pour la santé la Cognition et l'Environnement

Sous la direction de Jacques Demongeot et de Mustapha Rachdi.

Soutenue le 30-11-2012

à Grenoble , dans le cadre de École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement (Grenoble) , en partenariat avec AGeing and IMagery (laboratoire) .

Le président du jury était Bedr'Eddine Ainseba.

Le jury était composé de Jacques Demongeot, Mustapha Rachdi, Philippe Sabatier, Pierre Magal, Alain Duhamel.

Les rapporteurs étaient Ali Gannoun, Philippe Vieu.


  • Résumé

    Les modèles stochastiques classiques comportent des copules d'interactions linéaires, exprimant en général des interactions de paire. Il sera envisagé d'étendre ces modèles à des interactions non linéaires de type saturation ou de type triplet, en vue de traiter des applications réalistes, comme les diffusions épidémiques.Le but de cette thèse est d'introduire les fonctions copules en épidémiologie, et surtout d'appliquer ces fonctions sur le système de transmission de la Malaria afin de constater la dépendance entre les différents compartiments du système. Nous étudierons quelques modèles compartimentaux, qui sont une généralisation du modèle de Ross-Macdonald, en supposant que la population n'est pas constante et en prenant en compte des paramètres de transmission comme la fécondité, la mortalité et autres. Aussi, nous introduirons les classes d'âges dans certains de ces modèles compartimentaux, afin de trouver une relation entre les individus de ces classes d'âges à l'aide du modèle de Cox et des fonctions copules. Nous donnerons ensuite, deux exemples sur ces modèles : la Malaria au Mali et la peste en Europe au moyen-âge. Nous introduirons aussi les quantiles conditionnels et les fonctions copules archimédiennes, ce qui nous mènera à trouver une dépendance entre les différents compartiments des hôtes et des vecteurs.

  • Titre traduit

    Epidemic dynamics, risk and copulas


  • Résumé

    The stochastic classical models include linear interactions copulas, expressing in general pair interactions. It is planned to extend these models to nonlinear interactions of saturation type or triplet type, to treat realistic applications, as the epidemics diffusions.The aim of this thesis is to apply the copulas functions in epidemiology, and especially to apply these functions in the transmission system of malaria to detect the dependence existing between compartments of the epidemic system. We will study some compartmental models, which are a generalization of the Ross-Macdonald model, assuming that the population is not constant and taking into account the transmission parameters such as fertility, mortality, etc. Also, we will introduce the age classes in some of these compartmental models, and study the relationships between individuals of these age classes, using the Cox model and the copulas functions. Then, we will give two examples of these models: the Malaria in Mali and the plague in Europe during the Middle Ages. We will introduce also the conditional quantiles and the Archimedean copulas functions, that will lead us to find dependencies between the different compartments of hosts and vectors.


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