Multi-Scale Integrated Analysis of Societal and Ecosystem Metabolism (MUSIASEM): an outline of rationale and theory

This paper presents an outline of rationale and theory of the MuSIASEM scheme (Multi-Scale Integrated Analysis of Societal and Ecosystem Metabolism). First, three points of the rationale behind our MuSIASEM scheme are discussed: (i) endosomatic and exosomatic metabolism in relation to Georgescu-Roegen’s flow-fund scheme; (2) the bioeconomic analogy of hypercycle and dissipative parts in ecosystems; (3) the dramatic reallocation of human time and land use patterns in various sectors of modern economy. Next, a flow-fund representation of the MUSIASEM scheme on three levels (the whole national level, the paid work sectors level, and the agricultural sector level) is illustrated to look at the structure of the human economy in relation to two primary factors: (i) human time - a fund; and (ii) exosomatic energy - a flow. The three levels representation uses extensive and intensive variables simultaneously. Key conceptual tools of the MuSIASEM scheme - mosaic effects and impredicative loop analysis - are explained using the three level flow-fund representation. Finally, we claim that the MuSIASEM scheme can be seen as a multi-purpose grammar useful to deal with sustainability issues.

Multi-product firms and product variety

The goal of this paper is to study the role of multi-product firms in the market provision of product variety. The analysis is conducted using the spokes model of non-localized competition proposed by Chen and Riordan (2007). Firstly, we show that multi-product firms are at a competitive disadvantage vis-a-vis single-product firms and can only emerge if economies of scope are sufficiently strong. Secondly, under duopoly product variety may be higher or lower with respect to both the first best and the monopolistically competitive equilibrium. However, within a relevant range of parameter values duopolists drastically restrict their product range in order to relax price competition, and as a result product variety is far below the efficient level.

The Measurement of social polarization in a multi-group context

Polarization indices presented up to now have only focused their attention on the distribution of income/wealth. However, in many circumstances income is not the only relevant dimension that might be the cause of social conflict, so it is very important to have a social polarization index able to cope with alternative dimensions. In this paper we present an axiomatic characterization of one of such indices: it has been obtained as an extension of the (income) polarization measure introduced in Duclos, Esteban and Ray (2004) to a wider domain. It turns out that the axiomatic structure introduced in that paper alone is not appropriate to obtain a fully satisfactory characterization of our measure, so additional axioms are proposed. As a byproduct, we present an alternative axiomatization of the aforementioned income polarization measure.

Gestió forestal de masses d'arboç (Arbutus unedo) en regeneració després de foc al terme municipal d'Esparreguera

Els incendis forestals són una pertorbació amb un paper decisiu en l’estructura i dinàmica dels ecosistemes mediterranis. La majoria de les seves espècies vegetals presenten mecanismes de resposta al foc, com la germinació de llavors i la rebrotada d’individus cremats. Les masses forestals regenerades a partir de rebrots assoleixen densitats massa altes i una baixa producció, i, per tant, és fonamental dur a terme una gestió mitjançant tractaments silvícoles. El principal objectiu d’aquest projecte és quantificar l’efecte de la selecció de rebrots i la selecció de rebrots més la desbrossada sobre el creixement de l’Arbutus unedo. S’han estudiat 12 parcel—les en regeneració després dels incendis de 1985, 1986 i 1994 al terme municipal d’Esparreguera. Els resultats mostren que els dos tractaments afavoreixen de la mateixa manera el creixement dels peus d’Arbutus unedo, a causa de la disminució de la competència intraespecífica i interespecífica. La desbrossada (a nivell de parcel—la, no d’individu), no obstant, provoca un increment probablement perjudicial de l’alçada dels rebrots, per la major disponibilitat de llum. Per tal de proposar un model de gestió forestal, s’ha realitzat una anàlisi multicriterial dels diferents escenaris, on s’han considerat altres criteris, com són el model de combustible, la possibilitat de pastura i el cost econòmic. L’alternativa preferida en els boscos d’Arbutus unedo és la selecció de rebrots i la desbrossada.

Reconocimiento de objetos multi-clase basado en descriptores de forma

Este trabajo presenta un sistema para detectar y clasificar objetos binarios según la forma de éstos. En el primer paso del procedimiento, se aplica un filtrado para extraer el contorno del objeto. Con la información de los puntos de forma se obtiene un descriptor BSM con características altamente descriptivas, universales e invariantes. En la segunda fase del sistema se aprende y se clasifica la información del descriptor mediante Adaboost y Códigos Correctores de Errores. Se han usado bases de datos públicas, tanto en escala de grises como en color, para validar la implementación del sistema diseñado. Además, el sistema emplea una interfaz interactiva en la que diferentes métodos de procesamiento de imágenes pueden ser aplicados.

A multi-purpose grammar generating a multi-scale integrated analysis of Laos

In this study we propose an application of the MuSIASEM approach which is used to provide an integrated analysis of Laos across different scales. With the term “integrated analysis across scales” we mean the generation of a series of packages of quantitative indicators, characterizing the performance of the socioeconomic activities performed in Laos when considering: (i) different hierarchical levels of organization (farming systems described at the level of household, rural villages, regions of Laos, the whole country level); and (ii) different dimensions of analysis (economic dimension, social dimension, ecological dimension, technical dimension). What is relevant in this application is that the information carried out by these different packages of indicators is integrated in a system of accounting which establishes interlinkages across these indicators. This is a essential feature to study sustainability trade-offs and to build more robust scenarios of possible changes. The multi-scale integrated representation presented in this study is based on secondary data (gathered in a three year EU project – SEAtrans and integrated by other available statistical sources) and it is integrated in GIS, when dealing with the spatial representation of Laos. However, even if we use data referring to Laos, the goal of this study is not that of providing useful information about a practical policy issue of Laos, but rather, to illustrate the possibility of using a multipurpose grammar to produce an integrated set of sustainability indicators at three different levels: (i) local; (ii) meso; (iii) macro level. The technical issue addressed is the simultaneous adoption of two multi-level matrices – one referring to a characterization of human activity over a set of different categories, and another referring to a characterization of land uses over the same set of categories. In this way, it becomes possible to explain the characteristics of Laos (an integrated set of indicators defining the performance of the whole country) in relation to the characteristics of the rural Laos and urban Laos. The characteristics of rural Laos, can be explained using the characteristics of three regions defined within Laos (Northern Laos, Central Laos and Southern Laos), which in turn can be defined (using an analogous package of indicators), starting from the characteristics of three main typologies of farming systems found in the regions.

Anàlisi, disseny i implementació d'una eina de simulació per a l'estudi de la interoperabilitat mitjançant conversió d'atributs en entorns multi-domini

El present projecte part d’un estudi sobre el tractament de situacions d’emergència, on es considera que una infraestructura de comunicació, sobre aquest tipus d’escenaris, ha d’implementar la interoperabilitat i el control d’accés, entre els diferents elements que hi participen, utilitzant la conversió d’atributs. Per tal de materialitzar aquest estudi s’ha realitzat un anàlisi de les necessitats de l’aplicació i un disseny detallat dels mòduls que el formen. S’ha implementat d’aquesta manera una eina de simulació per entorns multi-domini. Finalment s’han realitzat un conjunt de proves per comprovar la seva fiabilitat respecte l’estudi original.

Interfaz de usuario de un sistema multi-robot de reconocimiento de superficies con Google Earth

Els sistemes multi-robot de reconeixement de superfícies es poden utilitzar tant per a l'exploració de llocs remots, de difícil accés o perillosos. Normalment, els robots no són autònoms, depenen d'operadors humans per dirigir-los. La informació que capten ha de ser processada i mostrada a l'usuari o usuària del sistema de forma intel·ligible. Un exemple d'aplicació seria el d'un sistema multirobot format per diversos helicòpters no tripulats que proporciona informació d'una àrea que ha patit algun desastre. El sistema informàtic recolliria la informació i la transmetria al coordinador de l'operatiu d'assistència de l'emergència. La idea del projecte és la de combinar la informació proporcionada pel sistema multi-robot amb la de la zona disponible a Google Earth i fer d'aquesta eina l'interfície d'usuari de l'aplicació.

Análisis de prestaciones de procesadores multi-core y multi-thread

Los procesadores multi-core y el multi-threading por hardware permiten aumentar el rendimiento de las aplicaciones. Por un lado, los procesadores multi-core combinan 2 o más procesadores en un mismo chip. Por otro lado, el multi-threading por hardware es una técnica que incrementa la utilización de los recursos del procesador. Este trabajo presenta un análisis de rendimiento de los resultados obtenidos en dos aplicaciones, multiplicación de matrices densas y transformada rápida de Fourier. Ambas aplicaciones se han ejecutado en arquitecturas multi-core que explotan el paralelismo a nivel de thread pero con un modelo de multi-threading diferente. Los resultados obtenidos muestran la importancia de entender y saber analizar el efecto del multi-core y multi-threading en el rendimiento.

The Multiple-partners assignment game with heterogeneous sales and multi-unit demands: competitive equilibria

A multiple-partners assignment game with heterogeneous sales and multiunit demands consists of a set of sellers that own a given number of indivisible units of (potentially many different) goods and a set of buyers who value those units and want to buy at most an exogenously fixed number of units. We define a competitive equilibrium for this generalized assignment game and prove its existence by using only linear programming. In particular, we show how to compute equilibrium price vectors from the solutions of the dual linear program associated to the primal linear program defined to find optimal assignments. Using only linear programming tools, we also show (i) that the set of competitive equilibria (pairs of price vectors and assignments) has a Cartesian product structure: each equilibrium price vector is part of a competitive equilibrium with all optimal assignments, and vice versa; (ii) that the set of (restricted) equilibrium price vectors has a natural lattice structure; and (iii) how this structure is translated into the set of agents' utilities that are attainable at equilibrium.

Análisis multi-región input-output (MRIO) de emisiones de gases efecto invernadero (GEI) incorporado en el comercio. Un modelo birregional aplicado a Cataluña y el resto de España

El siguiente trabajo realiza un análisis regional y sectorial para el estudio de la emisiones de gases efecto invernadero (GEI) incorporadas en el comercio entre las regiones de Cataluña y el resto de España para el año 2001, estimando así el Balance Neto en GEI incorporado. El objetivo es el desarrollo de un metodología que nos permita realizar esta estimación de forma rigurosa, con la intención de efectuar un análisis comparativo de ambas estructuras productivas territoriales, en cuanto a la intensidad de emisión y el impacto de la demanda final de las regiones consideradas. Para este propósito se utiliza el marco metodológico del análisis input-output, en particular se aplica dos tipologías de modelos: el modelo básico o single-región y el multi-región, lo que nos permite la comparabilidad entre ambos, demostrando como el modelo MRIO (multi-región input-output) es el método más apropiado para dicho propósito, permitiendo, entre otras ventajas, analizar los vínculos interregionales e intersectoriales de las regiones consideradas. La incorporación de la técnica de la integración vertical o subsistemas, nos permite un enfoque alternativo para el Balance Neto resultante, no tenemos constancia de que este enfoque haya sido utilizado con anterioridad en los análisis MRIO aplicados al estudio de los impactos medioambientales incorporados en el comercio. Tampoco la tenemos sobre la aplicación de los MRIO de forma general para estos impactos a nivel interregional de la economía española. El principal resultado obtenido nos indica que aún teniendo Cataluña un importante superávit comercial con el resto de España, hemos comprobado la existencia de un importante déficit para la primera en cuanto a la polución incorporada en este comercio.

Tritordeum, wheat and triticale yield components under multi-local mediterranean drought conditions

The species x location interaction was of great importance in explaining the behaviour of genetic material. The study presented here shows, for the first time, the performance, under field conditions of the new tritordeum species, compared to wheat and triticale in a wide range of Mediterranean countries (Spain, Lebanon and Tunisia). The results obtained revealed that despite the diversity of environmental conditions, the main differences in yield were due to genotypes, especially to differences between species. The multi-local study with different growth conditions revealed important information about the water availability effect on yield. In the lowest yielding environments (Tunisia rainfed), Tritordeum and triticale yields were equivalent. However under better growth conditions (Spain), tritordeum yield was shown to be lower than wheat and triticale. Interestingly, when water limitation was extended during the pre-anthesis period, differences in tritordeum versus wheat-triticale yield rate were larger than when water stress occurred during anthesis. These variations were explained by the fact that kernel weight has been found as the limiting factor for yield determination in tritordeum, and a delay in the anthesis date may have been the cause for the low kernel weight and low yield under Mediterranean drought conditions. Such differences in yield between tritordeum and wheat or triticale could be explained by the fact that tritordeum is a relatively new species and far fewer resources have been devoted to its improvement when compared to wheat and triticale. Our results suggest that breeding efforts should be directed to an earlier anthesis date and a longer grain filling period. tritordeum proved to have possibilities to be grown under drought environments as a new crop, since its performance was quite close to wheat and triticale. Besides, it has qualitative added values that may improve farmers' income per unit land.

Effects of Bilingualism on Multi-Word Production

It has been shown that bilinguals are disadvantaged on some language production tasks when compared to monolinguals. The present study investigated the effects of bilingualism on lexical retrieval in single and multi-word utterances. To this purpose, we tested three groups of 35 participants each (Spanish monolinguals, highly proficient Spanish-Catalan and Catalan-Spanish bilinguals) in two sets of picture naming experiments. In the first one, participants were asked to name black-and-white object drawings by single words. In the second one, participants had to name colored pictures with determiner adjectival noun phrases (NP) like “the red car”. In both sets of experiments, bilinguals were slower than monolinguals, even when naming in their dominant language. We also examined the articulatory durations of both single word and NP productions for this bilingual disadvantage. Furthermore, response onset times and durations of all groups in both experiments were affected by lexical variables of the picture names. These results are consistent with previous studies (Ivanova & Costa, 2008, Gollan et al., 2005) showing a bilingual disadvantage in single word production and extend these findings to multiword-utterances and response durations. They also support the claim that articulatory processes are influenced by lexical variables.

Gestión de recursos en nodos multi-core de memoria compartida

La gestión de recursos en los procesadores multi-core ha ganado importancia con la evolución de las aplicaciones y arquitecturas. Pero esta gestión es muy compleja. Por ejemplo, una misma aplicación paralela ejecutada múltiples veces con los mismos datos de entrada, en un único nodo multi-core, puede tener tiempos de ejecución muy variables. Hay múltiples factores hardware y software que afectan al rendimiento. La forma en que los recursos hardware (cómputo y memoria) se asignan a los procesos o threads, posiblemente de varias aplicaciones que compiten entre sí, es fundamental para determinar este rendimiento. La diferencia entre hacer la asignación de recursos sin conocer la verdadera necesidad de la aplicación, frente a asignación con una meta específica es cada vez mayor. La mejor manera de realizar esta asignación és automáticamente, con una mínima intervención del programador. Es importante destacar, que la forma en que la aplicación se ejecuta en una arquitectura no necesariamente es la más adecuada, y esta situación puede mejorarse a través de la gestión adecuada de los recursos disponibles. Una apropiada gestión de recursos puede ofrecer ventajas tanto al desarrollador de las aplicaciones, como al entorno informático donde ésta se ejecuta, permitiendo un mayor número de aplicaciones en ejecución con la misma cantidad de recursos. Así mismo, esta gestión de recursos no requeriría introducir cambios a la aplicación, o a su estrategia operativa. A fin de proponer políticas para la gestión de los recursos, se analizó el comportamiento de aplicaciones intensivas de cómputo e intensivas de memoria. Este análisis se llevó a cabo a través del estudio de los parámetros de ubicación entre los cores, la necesidad de usar la memoria compartida, el tamaño de la carga de entrada, la distribución de los datos dentro del procesador y la granularidad de trabajo. Nuestro objetivo es identificar cómo estos parámetros influyen en la eficiencia de la ejecución, identificar cuellos de botella y proponer posibles mejoras. Otra propuesta es adaptar las estrategias ya utilizadas por el Scheduler con el fin de obtener mejores resultados.

Discontinuous Galerkin methods for the Multi-dimensional Vlasov-Poisson problem

We introduce and analyze two new semi-discrete numerical methods for the multi-dimensional Vlasov-Poisson system. The schemes are constructed by combing a discontinuous Galerkin approximation to the Vlasov equation together with a mixed finite element method for the Poisson problem. We show optimal error estimates in the case of smooth compactly supported initial data. We propose a scheme that preserves the total energy of the system.