Positive solutions of nonlinear problems involving the square root of the Laplacian

We consider nonlinear elliptic problems involving a nonlocal operator: the square root of the Laplacian in a bounded domain with zero Dirichlet boundary conditions. For positive solutions to problems with power nonlinearities, we establish existence and regularity results, as well as a priori estimates of Gidas-Spruck type. In addition, among other results, we prove a symmetry theorem of Gidas-Ni-Nirenberg type.

Gestor d'entorns virtuals per a l'execució de tasques d'altes prestacions

Amb l'evolució de la tecnologia les capacitats de còmput es van incrementant i problemes irresolubles del passat deixen de ser-ho amb els recursos actuals. La majoria d'aplicacions que s'enfronten a aquests problemes són complexes, ja que per aconseguir taxes elevades de rendiment es fa necessari utilitzar el major nombre de recursos possibles, i això les dota d'una arquitectura inherentment distribuïda. Seguint la tendència de la comunitat investigadora, en aquest treball de recerca es proposa una arquitectura per a entorns grids basada en la virtualització de recursos que possibilita la gestió eficient d'aquests recursos. L'experimentació duta a terme ha permès comprovar la viabilitat d'aquesta arquitectura i la millora en la gestió que la utilització de màquines virtuals proporciona.

The non-linear Dirichlet problem in Hadamard manifolds

We prove existence theorems for the Dirichlet problem for hypersurfaces of constant special Lagrangian curvature in Hadamard manifolds. The first results are obtained using the continuity method and approximation and then refined using two iterations of the Perron method. The a-priori estimates used in the continuity method are valid in any ambient manifold.

Condensation of polyhedric structures onto soap films

We study the existence of solutions to general measure-minimization problems over topological classes that are stable under localized Lipschitz homotopy, including the standard Plateau problem without the need for restrictive assumptions such as orientability or even rectifiability of surfaces. In case of problems over an open and bounded domain we establish the existence of a “minimal candidate”, obtained as the limit for the local Hausdorff convergence of a minimizing sequence for which the measure is lower-semicontinuous. Although we do not give a way to control the topological constraint when taking limit yet— except for some examples of topological classes preserving local separation or for periodic two-dimensional sets — we prove that this candidate is an Almgren-minimal set. Thus, using regularity results such as Jean Taylor’s theorem, this could be a way to find solutions to the above minimization problems under a generic setup in arbitrary dimension and codimension.

Homotopy Batalin-Vilkovisky algebras

This paper provides an explicit cofibrant resolution of the operad encoding Batalin-Vilkovisky algebras. Thus it defines the notion of homotopy Batalin-Vilkovisky algebras with the required homotopy properties. To define this resolution we extend the theory of Koszul duality to operads and properads that are defined by quadratic and linear relations. The operad encoding Batalin-Vilkovisky algebras is shown to be Koszul in this sense. This allows us to prove a Poincaré-Birkhoff-Witt Theorem for such an operad and to give an explicit small quasi-free resolution for it. This particular resolution enables us to describe the deformation theory and homotopy theory of BV-algebras and of homotopy BV-algebras. We show that any topological conformal field theory carries a homotopy BV-algebra structure which lifts the BV-algebra structure on homology. The same result is proved for the singular chain complex of the double loop space of a topological space endowed with an action of the circle. We also prove the cyclic Deligne conjecture with this cofibrant resolution of the operad BV. We develop the general obstruction theory for algebras over the Koszul resolution of a properad and apply it to extend a conjecture of Lian-Zuckerman, showing that certain vertex algebras have an explicit homotopy BV-algebra structure.

Jugant amb l'atzar i la probabilitat

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientí­fic del Jovent l'any 2009. Quins científics van interessar-se per la probabilitat en els seus inicis?, quins altres van fer-la evolucionar? i quins conceptes coneixem i apliquem a l'actualitat? són preguntes que el treball teòric es proposa respondre. Pel que fa a la part pràctica del treball, el seu objectiu és el de crear un mecanisme capaç de generar nombres aleatoris a partir d'un taulell condicionat per paràmetres. El treball s'estructura en 4 blocs que aborden diversos camps de la probabilitat: la història de la probabilitat, els conceptes bàsics de la probabilitat, una introducció pràctica al mecanisme aleatori i el treball de camp. Els resultats finals rebel·len la possibilitat de generar nombres aleatoris a partir d'aparells senzills.

Desconnexió de la xarxa

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientí­fic del Jovent l'any 2009. Aquest treball es planteja com un repte la necessitat de connexió a una xarxa de subministrament elèctric i d'aigua. L'objectiu del treball ha estat comprovar si, tan tècnicament com econòmica, es pot aconseguir l'autosuficiència d'una casa de muntanya del Vallès Oriental tot aprofitant els recursos que ens ofereix el medi, però sense haver de renunciar al nivell de vida al qual ens hem acostumat durant els darrers anys. Després d'una recollida de dades i valoració del consum energètic mínim que volem imposar, hem dissenyat una instal·lació capaç d'aprofitar les energies renovables de l'entorn i de satisfer les nostres necessitats. La instal·lació inclou plaques fotovoltaiques, col·lectors solars, cisternes per a la recollida d'aigua, bombes, etc. Finalment, s'inclou un pressupost d'aquesta instal·lació, que indica que els diners que caldria invertir són massa. Es demostra, doncs, que l'autosuficiència d'aquesta casa és tècnicament viable, però econòmicament inviable (o gens rendible).

El reciclatge a Cerdanyola del Vallès

Treball de recerca realitzat per alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. La hipòtesi plantejada ha estat si els joves estan més conscienciats que la gent gran en el reciclatge. Per tal de demostrar aquesta hipòtesi s’ha investigat sobre el procés que segueixen els diferents tipus de residus i les diferents estratègies que s'han de seguir per reciclar. Després de buscar informació sobre l'evolució del reciclatge a Cerdanyola es va elaborar un model d'enquesta per saber els diferents hàbits de reciclatge i es van comparar segons les diferents franges d'edat. Aquestes enquestes també van proporcionar informació sobre els problemes que tenen els ciutadans amb el servei de reciclatge a Cerdanyola. Posteriorment es va visitar la deixalleria de la ciutat i es va realitzar una entrevista a l'encarregat d'aquesta. Finalment, cal destacar tota la informació proporcionada per l'alcalde de Cerdanyola sobre la política mediambiental que té el govern local. La hipòtesi contrastada ha resultat certa.

La crisi sub-prime i el crack de 1929: Comparació d'episodis d'eufòria financera

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. La present investigació té per objecte d’estudi la relació, atès el període de turbulències econòmiques que travessa el món globalitzat, entre els episodis d’eufòria financera i les crisi financeres i econòmiques, i la periodicitat amb les que aquestes es produeixen. Aquesta pretén confrontar-se des d’una aproximació històric-econòmica, mitjançant l’anàlisi i la comparació de dos successos -el crack borsari de 1929 i la crisi sub-prime- per tal de demostrar la existència de comuns denominadors, i, a la llum dels resultats, apreciar les conclusions que aporta la Història. Serà, doncs, aquesta periodicitat i les seves implicacions la qual s'ambicionarà contrastar amb la realitat mitjançant l'aplicació i l'anàlisi pràctica de dos episodis rellevants i paradigmàtics, amb el recolzament i l'autoritat del model comparatiu establerts per l'economista John Kenneth Galbraith al seu llibre ''Breve historia de la euforia financiera''.

Complex contact manifolds and S1 actions

We prove rigidity and vanishing theorems for several holomorphic Euler characteristics on complex contact manifolds admitting holomorphic circle actions preserving the contact structure. Such vanishings are reminiscent of those of LeBrun and Salamon on Fano contact manifolds but under a symmetry assumption instead of a curvature condition.

Generic super-exponential stability of invariant tori in Hamiltonian systems

In this article, we consider solutions starting close to some linearly stable invariant tori in an analytic Hamiltonian system and we prove results of stability for a super-exponentially long interval of time, under generic conditions. The proof combines classical Birkhoff normal forms and a new method to obtain generic Nekhoroshev estimates developed by the author and L. Niederman in another paper. We will mainly focus on the neighbourhood of elliptic fixed points, the other cases being completely similar.

Resurgence of inner solutions for perturbations of the McMillan map

A sequence of “inner equations” attached to certain perturbations of the McMillan map was considered in [MSS09], their solutions were used in that article to measure an exponentially small separatrix splitting. We prove here all the results relative to these equations which are necessary to complete the proof of the main result of [MSS09]. The present work relies on ideas from resurgence theory: we describe the formal solutions, study the analyticity of their Borel transforms and use ´Ecalle’s alien derivations to measure the discrepancy between different Borel-Laplace sums.

A decision-making Fokker-Planck model in computational neuroscience

Minimal models for the explanation of decision-making in computational neuroscience are based on the analysis of the evolution for the average firing rates of two interacting neuron populations. While these models typically lead to multi-stable scenario for the basic derived dynamical systems, noise is an important feature of the model taking into account finite-size effects and robustness of the decisions. These stochastic dynamical systems can be analyzed by studying carefully their associated Fokker-Planck partial differential equation. In particular, we discuss the existence, positivity and uniqueness for the solution of the stationary equation, as well as for the time evolving problem. Moreover, we prove convergence of the solution to the the stationary state representing the probability distribution of finding the neuron families in each of the decision states characterized by their average firing rates. Finally, we propose a numerical scheme allowing for simulations performed on the Fokker-Planck equation which are in agreement with those obtained recently by a moment method applied to the stochastic differential system. Our approach leads to a more detailed analytical and numerical study of this decision-making model in computational neuroscience.

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.

On Cooperative solutions of a generalized assignment game: limit theorems to the set of competitive equilibria

We study two cooperative solutions of a market with indivisible goods modeled as a generalized assignment game: Set-wise stability and Core. We first establish that the Set-wise stable set is contained in the Core and it contains the non-empty set of competitive equilibrium payoffs. We then state and prove three limit results for replicated markets. First, the sequence of Cores of replicated markets converges to the set of competitive equilibrium payoffs when the number of replicas tends to infinity. Second, the Set-wise stable set of a two-fold replicated market already coincides with the set of competitive equilibrium payoffs. Third, for any number of replicas there is a market with a Core payoff that is not a competitive equilibrium payoff.