[Agreg] indépendance d'évènements

Bonjour,
je prépare la leçon d'agrég 50 sur : indépendance d'évènements et de variables aléatoires, exemples.
J'ai fait mon plan et j'aimerais savoir ce que vous en pensez :
I. Indépendance d'évènements
1. cas d'une famille d'évènements
2. cas des tribus
3. critères d'indépendance
4. applications

II. Indépendance de va
1. définition
2. critères d'indépendance
3. vecteur gaussien

III. Somme de va
1. stabilité de lois
2. th. de convergence
3. loi forte des grands nombres


Qu'en pensez-vous ?
J'hésite à faire un paragraphe sur les vecteurs gaussiens, car on les utilisait beaucoup en probas en master, mais là, je ne sais pas s'il faut en parler beaucoup .
Pour les développements, je pense mettre la LFGN, et pour le deuxième, je ne sais pas. Pour le deuxième développement, je ne sais pas encore.

Séverine

Réponses

  • Les vecteurs gaussiens me semblent être un cas très intéressant où la caractérisation de l'indépendance est facile. En même temps, je ne connais pas les exigences de l'agreg.

    @+
  • En vrac.

    Il faut au moins énoncer le TCL le pense.

    Les cas gaussien me parait également une bonne idée (d'autant plus qu'il y a "exemple" dans le titre). Faire le lien avec l'aspect géométrique (orthogonalité, ...) serait sans doute bien vu. On peut même si on est à l'aise évoquer l'espérance conditionnelle (au moins L^2 -> projection orthogonale).

    Il doit y avoir Borel Cantelli à caser aussi.

    On peut évoquer les lois du logarithme itéré (au moins comme bout culturel).

    Penser au "th. de coalitions" (qu'on utilise très régulièrement, souvent implicitement).

    Loi du 0-1.

    Lien avec Fubini.

    etc...
  • Comme développement je verrais bien le calcul de l'indicatrice d'Euler.


    (et les développements mieux vaut en prévoir 3)

    lolo
  • le candidat doit-il proposer 3 developpements au jury a l'agreg?

    ou expose-t-il le developpement qu'il souhaite faire et c'est tout?
  • Faut en proposer au moins 2. Il parait que 3 c'est mieux. Mais 2 peuvent suffir à avoir plus de 19/20...
  • merci probaloser...

    et le jury choisit-il ou le candidat doit il dire : je fais celui la?
  • Non, c'est le jury qui choisit (ça serait trop facile sinon !).
  • Je passe l'agreg cette année, et les préparateurs nous ont en effet dit qu'il fallait mieux arriver avec deux développements significatifs et intéressants qu'avec trois dont un était là pour faire le nombre et était en dessous du niveau des autres. Après, avoir trois développements qui se tiennent pour chaque leçon, ça m'a l'air peu possible.
    Personnellement, je pense que je ferai aussi une petite partie sur l'existence de suites de variables aléatoires indépendantes, et je proposerai une preuve de ce fait à l'aide des développements dyadiques.
    Sinon, on peut aussi parler de Galton Watson (et cela peut faire un développement).
  • Il me parait également indispensable d'énoncer au moins un théorème d'existence de v.a. indépendante. Il n'est effectivement pas inintéressant de savoir en démontrer une version à partir de l'existence de la mesure de Lebesgue et utilisant le développement dyadique.

    Pour faire cours, je suis d'accord avec Ben (sauf que je ne proposerais peut-être pas l'existence en développement, faut voir le titre exact de la leçon).
  • re

    excusez-moi de revenir sur cette histoire de developpements...

    ...mais ca me parait difficile d'avoir 3 developpements pour chacune des lecons (ca ferait environ 200 developpements consistants que l'on serait cense connaitre et avoir en tete!!!)

    non?

    est ce pareil a l'interne?
  • Extrait du rapport 2005 : 2 développements sont un minimum et 3 sont appréciés !

    Sinon significatif ne veut pas dire spécifique à chaque leçon , tu peux caser Dunford ou Wedderburn et des tas d'autres dans plusieurs leçons.
    (Mieux vaut un bon développement passe-partout bien maitrisé qu'un truc ultra pointu et très mal controllé : la palice n'aurait pas dit mieux je sais)

    lolo
  • ps : tu n'es pas censé les avoir en tête, les 3 heures de préparations sont aussi là pour cela !

    lolo qui ne doit pas être le seul à avoir présenté 3 développements...à une époque ou le plan était à mettre au tableau contrairement à aujourd'hui!
  • Merci pour tes idées Probaloser. POur lolo, j'ai vu le calcul de l'indicateur d'Euler dans le Zuily Queffelec, mais il me parait court en fait.
    Qu'est ce que le théorème de coalition ?
    Est ce que je peux metter le théorème des 3 séries en dévt ?
    Je ne vois pas trop non plus ce qu'est le théorème d'existence de va indépendante, enfin surtout dans quel bouquin je peux le trouver et à quoi il sert.
    Encore merci pour ces réponses,
    Séverine, qui va commencer son paragraphe sur l'exemple des gaussiens..
  • Séverine :

    Le théorème de coalition s'énonce ainsi. Soit $(\Omega,F,P)$ un espace de probabilité. Soient $(F_i)_{i \in I}$ une famille de sous-tribus indépendantes. Soit $(I_a)_{a\in A}$ une partition de $I$. Pour tout $a\in A$, on note $G_a$ la tribu engendrée par la réunion des $F_i$ pour $i$ dans $I_a$. Alors, les $G_a$ sont indépendantes.

    En pratique, c'est le théorème qui te dit que, par exemple, si $A,B,C,D$ sont des v.a. indépendantes, alors $A+B$ et $C\cos(D)$ sont indépendantes.


    L'un des théorèmes d'existence de v.a. indépendantes (sans doute celui auquel faisait allusion Ben) énonce que, si $\mu$ est une loi de probabilité sur $\R$, alors il existe une suite de v.a.i.i.d. de loi $\mu$.

    (l'existence d'une telle suite est loin d'être triviale ; il est à mon avis indispensable d'avoir au moins réfléchi à ce théorème avant de passer l'agreg ; en tout cas si j'étais membre du jury et qu'un candidat disait "soit $X_i$ une suite de v.a.i.i.d. de loi machin, je lui demanderai s'il est sur qu'un tel truc existe... ; je ne suis pas membre d'un jury d'agreg).

    Plus généralement il est je pense souhaitable d'avoir réfléchi à ces question (importantes) d'existence.

    Par exemple, saurais-tu justifier l'existence des objets suivants : soit $X_i$ une suite de v.a.i.i.d. de loi exponentielle de paramètre $1$, $Y_i$ une suite indépendante de v.a.i.i.d. de loi gausienne centrée réduite et enfin soit $A$ une variable aléatoire indépendante de ce qui précède et de loi machin chose.

    Sinon (même si c'est pas indispensable pour cette leçon) il est pas idiot de réfléchir au théorème d'existence de Kolmogorov (pour d'autres leçons de proba c'est peut-être indispensable, je ne sais plus).

  • Sinon, comme l'a dit lolo, il y a des développements qui ont leur place dans des tas de leçons et je pense que le jury peut difficilement te reprocher d'en proposer un de ce genre (autrement dit un développement qui met ensemble tout un tas de notions et qui est connecté à pleins de domaines des maths !)
  • Merci probaloser.
    Je l'avais mis en fait le théorème de coalition, mais je ne savais pas que c'était ça.
    Je n'ai jamais réfléchi à l'existence de va iid, c'est vrai qu'on dit toujours soit X va... mais je ne me suis jamais interrogé sur l'existence, je vais réfléchir àtout ça ..
    Séverine
  • Bonjour,
    est ce que le théorème suivant pourrait être proposé en développement :

    Soient X et Y deux variables indépendantes, on suppose que X + Y est une va gaussienne.
    Alors X et Y sont toutes les deux des lois gaussiennes.
  • il manque pas une hypothese dans le theoreme
  • Je ne connais pas ce résultat. Tu en as une application ou tu es capable d'en justifier l'importance ?
  • Probaloser dixit :
    << L'un des théorèmes d'existence de v.a. indépendantes (sans doute celui auquel faisait allusion Ben) énonce que, si $\mu$ est une loi de probabilité sur $\R$, alors il existe une suite de v.a.i.i.d. de loi $\mu$. (l'existence d'une telle suite est loin d'être triviale [...]) >>

    Tiens, justement, comment établit-on ce théorème ?
  • Je n'ai pas encore trouvé d'aplication de ce théorème, mais déjà l'énoncé m'a surpris, il est dans le Queffelec Zuily. Et je pensais qu'il avait sa place dans la leçon. Par contre, j'ai peur que ce soit un mauvais choix de dévt, non ?

    J'ai une autre question concernant la fin de la démo de la loi forte des grands nombres.
    Je dois montrer que :
    $\frac{1}{n} \sum_{k=1}^{n} X_k-Y_k longrightarrow 0 $ ps quand n $longrightarrow \infty $.

    J'ai pu montrer par le premier lemme de Borel Cantelli que P(limsup $(X_k \neq Y_k)$)=0, quand k tend vers l'infini.

    Et à partir de là, je n 'arrive pas à trouver le résultat voulu.

    Séverine
  • Je n'ai pas encore trouvé d'aplication de ce théorème, mais déjà l'énoncé m'a surpris, il est dans le Queffelec Zuily. Et je pensais qu'il avait sa place dans la leçon. Par contre, j'ai peur que ce soit un mauvais choix de dévt, non ?

    J'ai une autre question concernant la fin de la démo de la loi forte des grands nombres.
    Je dois montrer que :
    $\frac{1}{n} \sum_{k=1}^{n} (X_k-Y_k) \longrightarrow 0 $ ps quand n $ \longrightarrow \infty $.

    J'ai pu montrer par le premier lemme de Borel Cantelli que P(limsup $(X_k \neq Y_k)$)=0, quand k tend vers l'infini.

    Et à partir de là, je n 'arrive pas à trouver le résultat voulu.

    Séverine
  • Si on décrypte le résultat donné par Borel Cantelli, on a, presque sûrement :

    Il existe un entier (naturel) $n$ tel que, pour tout entier $k\ge n$, on a $X_k=Y_k$.

    Cela te suffit-il ou était-ce après que tu avais un soucis ?
  • Une fois que l'on a pour tout entier $k\ge n$, on a $X_k=Y_k$, est ce que je peux dire directement :


    $\frac{1}{n} \sum_{k=1}^{n} (X_k-Y_k) \longrightarrow 0 $ ps quand n $ \longrightarrow \infty $.

    C'est ça que je me demandais en fait.
  • Si tu poses cette question c'est sans doute que tu n'as pas de preuve en tête...

    Plus généralement, si, dans une de tes preuves, tu n'est pas capable de détailler davantage le passage entre deux lignes, cela signifie que tu n'as en fait pas de preuve complète en tête. Une preuve rédigée est, toujours, la version abrégée d'une preuve complètement formalisée (et donc extrêmement longue).


    Voici une preuve. Pour tout $k\ge n$, on a :
    $$
    \frac1k \sum_{i=1}^k (X_i-Y_i)=\frac1k \sum_{i=1}^n (X_i-Y_i).
    $$
    On en déduit le résultat (plus de détails sur demande, mais tu remarqueras que notre expression est une constante (par rapport à $k$) divisée par $k$, et que l'on cherche la limite quand $k$ tend vers l'infini).
  • Merci probaloser, et merci aussi pour le lien.
    j'hésite encore par contre à proposer le théorème sur la loi gaussienne qui est au dessus ..
    Séverine
  • Salut!

    Moi je te conseille le théorème de Cramer (Zuily Queffélec p 500).
    Elégant, recasable (fonctions holomorphes, intégrales à paramètres, transformée de Fourier, variables gaussiennes...).
    Je l'avais traité dans cette leçon en préparation l'année dernière.

    Quand à roger:

    "Officiellement deux suffisent mais le jury est souvent enervé de voir un candidat arriver avec deux développements dont un qui est passe partout."

    Faux!!! C'est mon cas sur les séries (avec le fameux "sinus itéré" et le théorème de Riemann sur les séries semi-convergentes, donc 2 développement dont le premier ultra classique du Gourdon) et j'ai eu 19.
  • Bonsoir,

    En ce qui concerne le "théorème" cité par Severine, personnellement je ne le ferai pas, parce qu'il y a le danger de tomber sur un bon probabiliste (je n'en connais que deux dans le jury d'agreg, mais qui sont vraiment bons) qui pourrait poser la question : "mais pourquoi proposez-vous cette caractérisation de la gaussianité, alors qu'il y en a un tas d'autres plus complètes et utiles, par exemple en stat ou en test d'hypothèse de gaussianité ?". Je crains, mais ceci sans connaître les réelles exigences de l'agreg, que l'on présente un cas vraiment très particulier (le résultat est vrai aussi pour une combinaison linéaire de va indépendantes par exemple) et de se faire "casser".

    Sinon, pour OA, qu'est-ce que le théorème de Cramer ?

    Amicalement,
  • Merci pour ton idée kuja et à oa.
    Mais le théorème de Cramer dont tu parles oa, c'est celui que j'ai écrit juste au dessus,il me semble ?

    Séverine
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