Estudou arquitetura na Faculdade Estadual de Professores do Norte do Texas (North Texas State Teachers College), onde se graduou em 1926. Como sua visão não era muito boa ele achou que a profissão de arquiteto não seria tão promissora então optou por Matemática.

Nos anos de 1926/27 ele lecionou em uma escola em Austin, Texas e ao mesmo tempo iniciou o estudo de matemática na universidade do Texas. Terminou seu mestrado em 1928 e durante seus estudos fez cursos de matemática avançada com Robert Moore e de probabilidade e estatística com E. L. Dodd.

Recebeu uma bolsa de estudos para fazer seu doutorado na universidade de Iowa. Sob a orientação de H. L. Rietz conheceu a teoria das pequenas amostras de Gosset e os métodos estatísticos de R. A. Fisehr. Após receber seu doutorado em 1931 com uma tese em Psicologia Educacional envolvendo "teoria de pequenas amostras em grupos emparelhados, ele continuou suas pesquisas, no período de 1932-32, na universidade de Columbia.

Em 1932 ele foi para a Inglaterra onde passou um tempo no departamento de Karl Pearson da University College London. Em 1933 ele foi para Cambridge onde trabalhou com John Wishart que foi pesquisador assistente tanto de Pearson quanto de Fisher.

Ele foi nomeado instrutor de matemática em Princeton em 1933. Ele permaneceu na universidade pelo resto de sua carreira e foi promovido a professor de estatística matemática em 1944.

O trabalho de Wilks foi todo em estatística matemática. Seus primeiros artigos em estatística multivariada foram os mais importantes sendo um dos mais importantes o denominado de "Algumas generalizações na análise de variância" (Certain generalizations in the analysis of variance). Ele construiu generalizações multivariadas para o coeficiente de correlação e o coeficiente de correlação múltiplo e estudou amostras aleatórias de uma população normal bivariada.

Três artigos no período de 1931-33 estão relacionados com a derivação de distribuições amostrais de estimativas dos parâmetros de uma distribuição normal bivariada quando se tem algumas observações nas duas variáveis e algumas em apenas uma das variáveis. Em 1935 ele investigou a distribuição multinomial. Ele avançou os resultados de Neyman na teoria da estimação dos intervalos de confiança. Em 1945 ele desenvolveu a teoria dos "limites de tolerância".

Wilks foi membro fundador do IMS (Institute of Mathematical Statistic) em 1935. Ele foi editor do Anais de Estatística Matemática (Annals of Mathematical Statistics) de 1938 até 1949.

Ele contribuiu para o governo americano de várias formas. Uma delas foi trabalhando para o departamento de agricultura e como membro do comitê de defesa nacional. Em 1947 ele ganhou um "certificado presidencial de mérito" pela sua contribuição ao conflito anti-submarino e a solução de problemas de comboio.

Tradução livre do artigo de: John J. O'Connor e Edmund F. Robertson)

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