L'objectif de la thèse est d'étudier le modèle du look-down avec sélection dans le cas d'une population composée seulement de deux types génétiques, l'un deux bénéficiant d'un avantage sélectif. Dans cette thèse, cette sélection est modélisée par un taux de mort pour les individus non avantagés. Tout d'abord, nous nous intéressons dans le cas d'une population de taille infinie. Nous montrons que le modèle est bien défini. Nous montrons aussi que dans la limite d'une population de taille infinie, la proportion d'individu d'un type donné suit la diffusion de Wright-Fisher avec sélection. Ensuite nous étudions ce modèle dans le cas d'une population de taille finie et fixée. Nous proposons deux méthodes de convergence de ce modèle fini vers la diffusion deWright-Fisher avec sélection. Enfin, une autre approche est considérée. Nous étudions le modèle de look-down dans le cas d'une population de taille infinie en remplaçant le modèle de reproduction dual du coalescent de Kingman par le modèle de reproduction dual du Lambda-coalescent. Nous montrons d'abord que le modèle est bien défini. Ensuite nous montrons que la proportion de l'un des types converge en probabilité, quand la taille N de la population tend vers l'infini, vers un processus qui est solution d'une équation différentielle stochastique dirigée par processus ponctuel de Poisson. Pour finir, nous montrons que si Lambda-coalescent descend de l'infini alors l'un des types se fixe en temps fini. / The purpose of the dissertation is to study the look-down model with selection in the case of a population composed only two alleles, one of them has a selective advantage. In this thesis, this selective advantage is modelled by a death rate for the wild-type allele. In the first part, we are interested in the case of a population of infinite size. We show the model is well defined. We show convergence in probability, as the population size tends to infinity, towards the Wright-Fisher diffusion with selection. In the second part we study a variant of the simplest look-down with selection where the size of the population is finite and fixed. We propose two methods of convergence of this finite model towards the Wright-Fisher diffusion with selection. Finally, another approach is considered. We study the look-down model with selection when we replace the usual reproduction model, which is dual to Kingman's coalescent by a population model dual to the Lambda-coalescent in the case of a population of infinite size. We first show this model is well defined. We show that the proportion of one of the two types converges in probability, as the population size N tends to infinity, towards the solution of a stochastic differential equation driven by a Poisson point process. Finally, we show that one of the two types fixate in finite time if and only if the Lambda-coalescent comes down from infinity.

Diese Dissertation wendet eine unendlichdimensionalen Markov'schen Hebemethode auf nicht-Markov'sche Dynamiken an und schlägt das Modell der kontinuierlichen Saatbank sowie ein unendlichdimensionales Preisbeeinflussungsmodell vor. Wir verallgemeinern das Saatbankmodell aus [BGCKWB16], um allgemeinere Dormanzzeitverteilungen zu berücksichtigen. Inspiriert von [GdHO22] führen wir die Wright-Fisher-Diffusion und Koaleszenz mit einer Kontinuität von Saatbänken ein. Durch die Formulierung einer unendlichen dimensionale stochastischen Differentialgleichung beweisen wir die Existenz einer eindeutigen starken Lösung: der kontinuierlichen Saatbank-Diffusion. Anschließend zeigen wir, dass dieser Diffusionsprozess das Skalierungs-Limit der Allelfrequenzprozesse in einer Reihe von diskreten Wright-Fisher-Modellen darstellt. Darüber hinaus stellen wir eine Dualitätsbeziehung zwischen der kontinuierlichen Saatbank-Diffusion und der kontinuierlichen Saatbank-Koaleszenz her und diskutieren einige grundlegende Eigenschaften dieses Koaleszenzprozesses. Im finanziellen Bereich entwickeln wir, ähnlich wie im kontinuierlichen Saatbankmodell, einen unendlichen transienten Preisbeeinflussungsprozess. Dieser Prozess ist ein Markov'sche Hebung eines nicht-Markov'schen 1-dimensionalen Preisbeeinflussungsprozesses. In einem additiven Preisbeeinflussungsszenario vereinfachen wir, entsprechend den Methoden in [AKU22] und [BB24], das Problem der optimalen Liquidation zu einem linearen-quadratischen Optimalsteuerproblem. Strafterm werden in das erwartete Kostenfunktional eingeführt, um die eindeutige Lösbarkeit sicherzustellen. Schließlich stellen wir in Szenarien wie multiplikativen Preisbeeinflussungen die Skorokhod M1-Kontinuität der Kosten im unendlichen Dimensionen-Setting sicher. / This thesis applies an infinite-dimensional Markovian lifting method to non-Markovian dynamics, proposing the continuum seed-bank model and an infinite-dimensional price impact model. We generalize the seed-bank model from [BGCKWB16] to accommodate more general dormancy time distributions. Inspired by [GdHO22], we introduce the Wright-Fisher diffusion and coalescent with a continuum of seed-banks. By formulating an infinite-dimensional stochastic differential equation, we prove the existence of a unique strong solution: the continuum seed-bank diffusion. We then show that this diffusion process is the scaling limit of allele frequency processes in a sequence of discrete-time Wright-Fisher type models. Furthermore, we establish a duality relation between the continuum seed-bank diffusion and the continuum seed-bank coalescent, and discuss some basic properties of this coalescent process. In the financial domain, akin to the continuum seed-bank model, we develop an infinite-dimensional transient price impact process. This process is a Markovian lift of a non-Markovian 1-dimensional price impact process. In an additive price impact scenario, following the methods in [AKU22] and [BB24], we simplify the optimal liquidation problem to a linear-quadratic optimal control problem. Penalty terms are introduced into the expected cost functional to ensure unique solvability. Finally, in scenarios such as multiplicative price impacts, we establish the Skorokhod M1 continuity of the cost in the infinite-dimensional setting.

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