Modles alatoires en Ecologie et Evolution

Le but du livre est de dfinir et dvelopper une grande gamme d'outils probabilistes pour la modlisation en biologie des populations, afin de dcrire des dynamiques temporelles de quantits biologiques telles que la taille d'une ou plusieurs populations, la proportion d'un allle dans une population ou la position d'un individu. En partant de modles markoviens discrets (marches alatoires, processus de Galton-Watson), nous abordons progressivement le calcul stochastique et les quations diffrentielles stochastiques, puis les processus markoviens de saut, tels les processus de branchement temps continu et les processus de naissance et mort. Nous tudions galement les processus discret et continu pour l'volution gntique et les gnalogies: processus de Wright-Fisher et coalescent. Le livre dtaille systmatiquement les calculs de quantits d'intrt pour les biologistes. De nombreux exercices d'application sont proposs. Le dernier chapitre montre l'apport de ces outils pour des problmatiques biologiques actuelles. Il dveloppe en dtail des travaux de recherche trs rcents. This book defines and develops probabilistic tools for the modeling of populations in order to describe the dynamics of biological quantities such as population size, allele proportion in a population and individual location. From discrete Markovian models (random walks, Galton-Watson processes), it gradually introduces the stochastic calculus and the stochastic differential equations, as well as the jump Markov processes, such as the branching processes in continuous time and the birth and death processes. It also discusses the discrete and continuous processes of genetic evolution, genealogies and the Wright-Fisher processes and coalescent. The book systematically details the computation of quantities of interest to biologists and provides a number of exercises. The last chapter shows the use of probabilistic tools for real-world biological problems, and discusses recent research in detail.