Fred James (1939 – 2026)

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Fred James, spécialiste de renommée internationale de l’analyse de données et de la statistique, l’un des artisans des méthodes numériques modernes et coauteur de l’ouvrage de référence Statistical Methods in Experimental Physics, nous a quittés le 31 juillet dernier. 

Né le 28 mai 1939 à Detroit, aux États-Unis, Fred obtient en 1960 une licence de physique à l’Université de Princeton. Il décroche ensuite son doctorat à l’Université de Yale en 1965, consacrant sa thèse à la production d’étrangeté dans les réactions pion-proton au Laboratoire national de Brookhaven, sous la direction de Henry Kraybill. Peu après, il rejoint le CERN, où son goût prononcé pour les mathématiques le place rapidement à l’avant-garde des techniques d’analyse numérique en physique des hautes énergies.

À la fin des années 1960, Fred s’impose déjà comme l’un des acteurs de premier plan du développement des techniques de simulation en physique des particules. Les premières réflexions issues de ces travaux aboutiront plus tard à la publication, dans la revue Reports on Progress in Physics, d’un article de référence, intitulé « Monte Carlo theory and practice ».

Fred est également l’auteur de plusieurs algorithmes mathématiques intégrés à la très prisée bibliothèque de programmes du CERN, CERNLIB. Conscient de la nécessité de disposer de méthodes numériques robustes pour la minimisation de fonctions, il développe avec Matts Roos le programme MINUIT, dont la première version est écrite à l’époque des cartes perforées et du langage FORTRAN. MINUIT s’impose rapidement comme l’algorithme de minimisation de référence en physique des particules et dans de nombreux autres domaines. Aujourd’hui encore, il demeure un outil d’optimisation essentiel, utilisé pour la plupart des résultats publiés par les expériences LHC. Il a notamment joué un rôle clé dans l’établissement de la signification statistique lors de la découverte du boson de Higgs. Fred développe également MINOS, un outil précieux pour l’interprétation statistique de la fonction de vraisemblance au voisinage de son minimum et le calcul des intervalles et des régions de confiance.

En 1971 est publié l’ouvrage Statistical Methods in Experimental Physics, dont Fred est l’auteur aux côtés de William Eadie, Daniel Drijard, Matts Roos et Bernard Sadoule, et qui s’imposera rapidement comme une référence pour des générations de chercheurs. En 2006, Fred donne à l’ouvrage un nouvel élan en publiant une édition entièrement revue et actualisée.

En janvier 2000, Fred organise au CERN, avec Louis Lyons et Yves Perrin, un atelier qui fera date, intitulé « Workshop on Confidence Limits », consacré aux méthodes statistiques et aux intervalles de confiance, qui est l’occasion pour des physiciens et des statisticiens d’explorer en profondeur certaines des questions méthodologiques les plus débattues de l’époque. Cette initiative donnera naissance à la série d’ateliers PHYSTAT, qui connaît encore aujourd’hui un vif succès.

Ses recherches sur les méthodes Monte Carlo l’amènent tout naturellement à travailler sur les générateurs de nombres pseudo-aléatoires. Dans les années 1990, il développe et promeut RANLUX, générateur utilisant l’algorithme de nombres aléatoires conçu par Martin Lüscher, reconnu pour son excellente qualité statistique. Depuis trois décennies, cet outil fait référence dans de nombreuses disciplines scientifiques. Après son départ à la retraite en 2004, Fred poursuivra ses recherches avec Lorenzo Moneta sur les générateurs pseudo-aléatoires fondés sur les systèmes dynamiques. Cette collaboration donnera lieu à la publication en 2019 d’un important article de synthèse.

Sur le plan philosophique, Fred demeurera toute sa vie attaché à l’interprétation fréquentiste des probabilités, qu’il défendra avec constance et conviction.
Il soutenait l’idée que le progrès scientifique ne procède pas de degrés de crédibilité subjectifs tels que les conçoit la théorie bayésienne de la décision, mais d’inférences objectives fondées sur les traditions fréquentistes. 

Fred avait toujours du temps pour les autres et pour la discussion. Quiconque a eu l’occasion de le côtoyer a pu apprécier sa cordialité et sa générosité. Ses outils informatiques, ses réflexions et son attachement à la précision statistique ont façonné les méthodes d’analyse de générations de chercheurs et continueront d’éclairer les découvertes scientifiques de demain. Il laisse un grand vide. En ces moments douloureux, nos pensées vont à ses filles, ses petits-enfants, ses amis et ses collègues.

Ses amis et collègues