Esta tesi reunix diverses contribucions al reconeixement estadístic de formes, les quals estan orientades particularment a problemes en què els vectors de característiques són d'una alta dimensionalitat. Específicament es tracten tres escenaris del reconeixement de formes: classificació de patrons, anàlisi de regressió i fusió de valors. Per a cadascun d'aquests, un algorisme per a l'aprenentatge d'un model estadístic és presentat. Per a poder abordar les dificultats que es troben quan els vectors de característiques són d'una alta dimensionalitat, models i funcions objectiu adequades són definides. L'estratègia d'aprendre simultàniament la funció de reducció de dimensionalitat i el model de reconeixement demostra ser molt efectiva, fent possible l'aprenentatge del model sense haver de rebutjar a cap informació discriminatòria. Un altre tema que és tractat en esta tesi és l'ús de vectors tangents com una forma per a aprofitar millor les dades d'entrenament disponibles. Es mostra que l'aplicació d'esta idea a dos mètodes populars per a la reducció de dimensionalitat discriminativa efectivament millora els resultats. Per a cadascun dels algorismes proposats al llarg de la tesi, diversos conjunts de dades són usats per a il·lustrar les propietats i les prestacions de les tècniques aplicades. Els resultats empírics mostren que les dites tècniques tenen un rendiment excel·lent, i que els models apresos tendixen a ser prou eficients computacionalment.