A class of stochastic games with infinitely many interacting agents related to Glauber dynamics on random graphs

We introduce and study a class of infinite-horizon nonzero-sum non-cooperative stochastic games with infinitely many interacting agents using ideas of statistical mechanics. First we show, in the general case of asymmetric interactions, the existence of a strategy that allows any player to eliminate losses after a finite random time. In the special case of symmetric interactions, we also prove that, as time goes to infinity, the game converges to a Nash equilibrium. Moreover, assuming that all agents adopt the same strategy, using arguments related to those leading to perfect simulation algorithms, spatial mixing and ergodicity are proved. In turn, ergodicity allows us to prove “fixation”, i.e. that players will adopt a constant strategy after a finite time. The resulting dynamics is related to zerotemperature Glauber dynamics on random graphs of possibly infinite volume.

Addressing Sea Surface Salinity retrieval at different spatial resolution. Feasibility study using OCCAM data within SEPS simulator and L2 processor tools

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la National Oceanography Centre of Southampton (NOCS), Gran Bretanya, entre maig i juliol del 2006. La possibilitat d’obtenir una estimació precissa de la salinitat marina (SSS) és important per a investigar i predir l’extensió del fenòmen del canvi climàtic. La missió Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) va ser seleccionada per l’Agència Espacial Europea (ESA) per a obtenir mapes de salinitat de la superfície marina a escala global i amb un temps de revisita petit. Abans del llençament de SMOS es preveu l’anàlisi de la variabilitat horitzontal de la SSS i del potencial de les dades recuperades a partir de mesures de SMOS per a reproduir comportaments oceanogràfics coneguts. L’objectiu de tot plegat és emplenar el buit existent entre les fonts de dades d’entrada/auxiliars fiables i les eines desenvolupades per a simular i processar les dades adquirides segons la configuració de SMOS. El SMOS End-to-end Performance Simulator (SEPS) és un simulador adhoc desenvolupat per la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) per a generar dades segons la configuració de SMOS. Es va utilitzar dades d’entrada a SEPS procedents del projecte Ocean Circulation and Climate Advanced Modeling (OCCAM), utilitzat al NOCS, a diferents resolucions espacials. Modificant SEPS per a poder fer servir com a entrada les dades OCCAM es van obtenir dades de temperatura de brillantor simulades durant un mes amb diferents observacions ascendents que cobrien la zona seleccionada. Les tasques realitzades durant l’estada a NOCS tenien la finalitat de proporcionar una tècnica fiable per a realitzar la calibració externa i per tant cancel•lar el bias, una metodologia per a promitjar temporalment les diferents adquisicions durant les observacions ascendents, i determinar la millor configuració de la funció de cost abans d’explotar i investigar les posibiltats de les dades SEPS/OCCAM per a derivar la SSS recuperada amb patrons d’alta resolució.

A Model-to-model analysis of the repeated Prisoners' Dilemma: genetic algorithms vs. evolutionary dynamics

We study the properties of the well known Replicator Dynamics when applied to a finitely repeated version of the Prisoners' Dilemma game. We characterize the behavior of such dynamics under strongly simplifying assumptions (i.e. only 3 strategies are available) and show that the basin of attraction of defection shrinks as the number of repetitions increases. After discussing the difficulties involved in trying to relax the 'strongly simplifying assumptions' above, we approach the same model by means of simulations based on genetic algorithms. The resulting simulations describe a behavior of the system very close to the one predicted by the replicator dynamics without imposing any of the assumptions of the analytical model. Our main conclusion is that analytical and computational models are good complements for research in social sciences. Indeed, while on the one hand computational models are extremely useful to extend the scope of the analysis to complex scenar

Identificació de variables d'estat del sistema costaner sensibles a la càrrega de nutrients

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Napier University, Gran Bretanya, des d’octubre del 2006 a febrer del 2007. Els ecosistemes marins costaners són sistemes complexos, tant pel que fa a l’estructura de les comunitats que hi viuen com per la seva dinàmica, amb processos que impliquen múltiples escales d’espai i de temps. Aquesta complexitat natural s’ha incrementat al llarg de les darreres dècades com a conseqüència directa del creixement urbà al litoral. L’augment de població a les zones costaneres ha comportat no només un augment generalitzat en l’aport de nutrients inorgànics al mar, sinó també una forta intervenció sobre la línia de costa –construcció de ports, dics- i canvis en el moviment de les masses d’aigua. En aquest context, la interacció entre els factors turbulència-nutrients a la zona costanera pot ser clau per a millorar la nostra comprensió sobre el funcionament dels sistemes planctònics i, en darrer terme, per a derivar-ne mesures de gestió. A diferència de treballs experimentals previs, que adrecen els efectes de la turbulència i/o els nutrients sobre grups específics de plàncton, per avaluar la resposta conjunta de la comunitat necessitem paràmetres integradors, que relacionin diversos processos i donin una idea general de l’estat i funcionament de l’ecosistema. Durant l’estada de recerca alguns dels algoritmes que es fan servir per la costa escocesa van reformular-se i recalcular-se amb dades de la Mediterrània (dades procedents de la badia de Blanes i de la costa de Barcelona). Els resultats mostren una capacitat de resposta molt ràpida del plàncton als increments de nutrients, una variabilitat anual marcada (quant a diversitat d’organismes planctònics) i apunten el fòsfor com a principal limitant del creixement dels organismes en aquesta zona de la Mediterrània.

The spatial inequality of wage income in Barcelona Metropolitan Area

ABSTRACT The measure and estimation of income levels in Barcelona Metropolitan Area (BMA) goes back a long way. Using different approaches and focusing on different municipalities, there is a lot of work in the field. The majority of the literature has focused on the estimation of income levels using variables related to consumption. The empirical evidence on wage differentials has shown an important growth during 80’s and 90’s especially in United Kingdom and USA. Less is known on spatial distribution of inequality. This paper presents a new data set for analyzing spatial distribution of wage income. This data is obtained by matching Wage Structure Survey (WSS) with data from Census disaggregated by census tracts. In this way we have a unique data set with wage incomes for every census track for 36 municipalities belonging to BMA. We develop a descriptive analysis of spatial distribution, testing for spatial autocorrelation and use the family of Generalised Entropy Indices to measure inequality. Properties of the index allow us to decompose inequality into inter and intra-municipality measures. Since we have two cross-sectional data for WSS (1995-2002) we can also analyze the evolution of the inequality in this period of economic growth. Key words: spatial distribution of wages, spatial autocorrelation, inequality indices.

Kernels semàntics per a clustering de patrons

Memòria elaborada a partir d’una estada al projecte Proteus de la New York University entre abril i juny del 2007. Les tècniques de clustering poden ajudar a reduir la supervisió en processos d’obtenció de patrons per a Extracció d’Informació. Tanmateix, és necessari disposar d’algorismes adequats a documents, i aquests algorismes requereixen mesures adequades de similitud entre patrons. Els kernels poden oferir una solució a aquests problemes, però l’aprenentatge no supervisat requereix d’estrat`egies m´es astutes que l’aprenentatge supervisat per a incorporar major quantitat d’informació. En aquesta memòria, fruit de la meva estada de mes d’Abril al de Juny de 2007 al projecte. Proteus de la New York University, es proposen i avaluen diversos kernels sobre patrons. Ini- cialment s’estudien kernels amb una família de patrons restringits, i a continuació s’apliquen kernels ja usats en tasques supervisades d’Extracció d’Informació. Degut a la degradació del rendiment que experimenta el clustering a l’afegir informació irrellevant, els kernels se simpli- fiquen i es busquen estratègies per a incorporar-hi semàntica de forma selectiva. Finalment, s’estudia quin efecte té aplicar clustering sobre el coneixement semàntic com a pas previ al clustering de patrons. Les diverses estratègies s’avaluen en tasques de clustering de documents i patrons usant dades reals.

Fast numerical algorithms for the computation of invariant tori in Hamiltonian systems

In this paper, we develop numerical algorithms that use small requirements of storage and operations for the computation of invariant tori in Hamiltonian systems (exact symplectic maps and Hamiltonian vector fields). The algorithms are based on the parameterization method and follow closely the proof of the KAM theorem given in [LGJV05] and [FLS07]. They essentially consist in solving a functional equation satisfied by the invariant tori by using a Newton method. Using some geometric identities, it is possible to perform a Newton step using little storage and few operations. In this paper we focus on the numerical issues of the algorithms (speed, storage and stability) and we refer to the mentioned papers for the rigorous results. We show how to compute efficiently both maximal invariant tori and whiskered tori, together with the associated invariant stable and unstable manifolds of whiskered tori. Moreover, we present fast algorithms for the iteration of the quasi-periodic cocycles and the computation of the invariant bundles, which is a preliminary step for the computation of invariant whiskered tori. Since quasi-periodic cocycles appear in other contexts, this section may be of independent interest. The numerical methods presented here allow to compute in a unified way primary and secondary invariant KAM tori. Secondary tori are invariant tori which can be contracted to a periodic orbit. We present some preliminary results that ensure that the methods are indeed implementable and fast. We postpone to a future paper optimized implementations and results on the breakdown of invariant tori.

Alineamiento múltiple de secuencias con T-Coffee: una aproximación paralela

Las aplicaciones de alineamiento múltiple de secuencias son prototipos de aplicaciones que requieren elevada potencia de cómputo y memoria. Se destacan por la relevancia científica que tienen los resultados que brindan a investigaciones científicas en el campo de la biomedicina, genética y farmacología. Las aplicaciones de alineamiento múltiple tienen la limitante de que no son capaces de procesar miles de secuencias, por lo que se hace necesario crear un modelo para resolver la problemática. Analizando el volumen de datos que se manipulan en el área de las ciencias biológica y la complejidad de los algoritmos de alineamiento de secuencias, la única vía de solución del problema es a través de la utilización de entornos de cómputo paralelos y la computación de altas prestaciones. La investigación realizada por nosotros tiene como objetivo la creación de un modelo paralelo que le permita a los algoritmos de alineamiento múltiple aumentar el número de secuencias a procesar, tratando de mantener la calidad en los resultados para garantizar la precisión científica. El modelo que proponemos emplea como base la clusterización de las secuencias de entrada utilizando criterios biológicos que permiten mantener la calidad de los resultados. Además, el modelo se enfoca en la disminución del tiempo de cómputo y consumo de memoria. Para presentar y validar el modelo utilizamos T-Coffee, como plataforma de desarrollo e investigación. El modelo propuesto pudiera ser aplicado a cualquier otro algoritmo de alineamiento múltiple de secuencias.

(Optimal) Spatial Aggregation in the Determinants of Industrial Location

Empirical studies on the determinants of industrial location typically use variables measured at the available administrative level (municipalities, counties, etc.). However, this amounts to assuming that the effects these determinants may have on the location process do not extent beyond the geographical limits of the selected site. We address the validity of this assumption by comparing results from standard count data models with those obtained by calculating the geographical scope of the spatially varying explanatory variables using a wide range of distances and alternative spatial autocorrelation measures. Our results reject the usual practice of using administrative records as covariates without making some kind of spatial correction. Keywords: industrial location, count data models, spatial statistics JEL classification: C25, C52, R11, R30

The Accessibility City. When Transport Infrastructure Matters in Urban Spatial Structure

Suburbanization is changing the urban spatial structure and less monocentric metropolitan regions are becoming the new urban reality. Focused only on centers, most works have studied these spatial changes neglecting the role of transport infrastructure and its related location model, the “accessibility city”, in which employment and population concentrate in low-density settlements and close to transport infrastructure. For the case of Barcelona, we consider this location model and study the population spatial structure between 1991 and 2006. The results reveal a mix between polycentricity and the accessibility city, with movements away from the main centers, but close to the transport infrastructure.

Iceberg transport technologies in spatial competition. Hotelling reborn

Transport costs in address models of differentiation are usually modeled as separable of the consumption commodity and with a parametric price. However, there are many sectors in an economy where such modeling is not satisfactory either because transportation is supplied under oligopolistic conditions or because there is a difference (loss) between the amount delivered at the point of production and the amount received at the point of consumption. This paper is a first attempt to tackle these issues proposing to study competition in spatial models using an iceberg-like transport cost technology allowing for concave and convex melting functions.

Soporte geoespacial para modelos de distribución de especies (I): generalización del mapa de vegetación del Montseny apoyada en información de imágenes de satélite

Los mapas de vegetación son a menudo utilizados como proxis de una estratificación de hábitats para generar distribuciones geográficas contínuas de organismos a partir de datos discretos mediante modelos multi-variantes. Sin embargo, los mapas de vegetación suelen ser poco apropiados para ser directamente aplicados a este fin, pues sus categorías no se concibieron con la intención de corresponder a tipos de hábitat. En este artículo presentamos y aplicamos el método de Agrupamiento por Doble Criterio para generalizar un mapa de vegetación extraordinariamente detallado (350 clases) del Parque Natural del Montseny (Cataluña) en categorías que mantienen la coherencia tanto desde el punto de vista estructural (a través de una matriz de disimilaridad espectral calculada mediante una imágen del satélite SPOT-5) como en términos de vegetación (gracias a una matriz de disimilaridad calculada mediante propiedades de vegetación deducidas de la leyenda jerárquica del mapa). El método simplifica de 114 a 18 clases el 67% del área de estudio. Añadiendo otras agregaciones más triviales basadas exclusivamente en criterios de cubierta de suelo, el 73% del área de estudio pasa de 167 a 25 categorías. Como valor añadido, el método identifica el 10% de los polígonos originales como anómalos (a partir de comparar las propiedades espectrales de cada polígono con el resto de los de su clases), lo que implica cambios en la cubierta entre las fechas del soporte utilizado para generar el mapa original y la imagen de satélite, o errores en la producción de éste.

Why do creative industries cluster? An analysis of the determinants of clustering of creative industries

Creative industries tend to concentrate mainly around large- and medium-sized cities, forming creative local production systems. The text analyses the forces behind clustering of creative industries to provide the first empirical explanation of the determinants of creative employment clustering following a multidisciplinary approach based on cultural and creative economics, evolutionary geography and urban economics. A comparative analysis has been performed for Italy and Spain. The results show different patterns of creative employment clustering in both countries. The small role of historical and cultural endowments, the size of the place, the average size of creative industries, the productive diversity and the concentration of human capital and creative class have been found as common factors of clustering in both countries.

Clustering or scattering: the underlying reason for regulating distance among retail outlets

Concerns on the clustering of retail industries and professional services in main streets had traditionally been the public interest rationale for supporting distance regulations. Although many geographic restrictions have been suppressed, deregulation has hinged mostly upon the theory results on the natural tendency of outlets to differentiate spatially. Empirical evidence has so far offered mixed results. Using the case of deregulation of pharmacy establishment in a region of Spain, we empirically show how pharmacy locations scatter, and that there is not rationale for distance regulation apart from the underlying private interest of very few incumbents.

Spatial distribution of economic activities: an empirical approach usingself-organizing maps

The aim of this paper is to analyse the colocation patterns of industries and firms. We study the spatial distribution of firms from different industries at a microgeographic level and from this identify the main reasons for this locational behaviour. The empirical application uses data from Mercantile Registers of Spanish firms (manufacturers and services). Inter-sectorial linkages are shown using self-organizing maps. Key words: clusters, microgeographic data, self-organizing maps, firm location JEL classification: R10, R12, R34