An approximation method for evaluating centrifugal distortion constants in XH2 bent symmetric molecules

University of Cochin

An approximation method using approximate approximations

The aim of this paper is to extend the method of approximate approximations to boundary value problems. This method was introduced by V. Maz'ya in 1991 and has been used until now for the approximation of smooth functions defined on the whole space and for the approximation of volume potentials. In the present paper we develop an approximation procedure for the solution of the interior Dirichlet problem for the Laplace equation in two dimensions using approximate approximations. The procedure is based on potential theoretical considerations in connection with a boundary integral equations method and consists of three approximation steps as follows. In a first step the unknown source density in the potential representation of the solution is replaced by approximate approximations. In a second step the decay behavior of the generating functions is used to gain a suitable approximation for the potential kernel, and in a third step Nyström's method leads to a linear algebraic system for the approximate source density. For every step a convergence analysis is established and corresponding error estimates are given.

An approximation method for solving the sofa problem,

"C00-2118-0026."

An EFG method for the nonlinear analysis of plates undergoing arbitrarily large deformations

The applicability of a meshfree approximation method, namely the EFG method, on fully geometrically exact analysis of plates is investigated. Based on a unified nonlinear theory of plates, which allows for arbitrarily large rotations and displacements, a Galerkin approximation via MLS functions is settled. A hybrid method of analysis is proposed, where the solution is obtained by the independent approximation of the generalized internal displacement fields and the generalized boundary tractions. A consistent linearization procedure is performed, resulting in a semi-definite generalized tangent stiffness matrix which, for hyperelastic materials and conservative loadings, is always symmetric (even for configurations far from the generalized equilibrium trajectory). Besides the total Lagrangian formulation, an updated version is also presented, which enables the treatment of rotations beyond the parameterization limit. An extension of the arc-length method that includes the generalized domain displacement fields, the generalized boundary tractions and the load parameter in the constraint equation of the hyper-ellipsis is proposed to solve the resulting nonlinear problem. Extending the hybrid-displacement formulation, a multi-region decomposition is proposed to handle complex geometries. A criterium for the classification of the equilibrium`s stability, based on the Bordered-Hessian matrix analysis, is suggested. Several numerical examples are presented, illustrating the effectiveness of the method. Differently from the standard finite element methods (FEM), the resulting solutions are (arbitrary) smooth generalized displacement and stress fields. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Galerkin Method and Weighting Functions Applied to Nonlinear H(infinity) Control with Output Feedback

This paper considers two aspects of the nonlinear H(infinity) control problem: the use of weighting functions for performance and robustness improvement, as in the linear case, and the development of a successive Galerkin approximation method for the solution of the Hamilton-Jacobi-Isaacs equation that arises in the output-feedback case. Design of nonlinear H(infinity) controllers obtained by the well-established Taylor approximation and by the proposed Galerkin approximation method applied to a magnetic levitation system are presented for comparison purposes.

An approximate solution method for boundary layer flow of a power law fluid over a flat plate

The work in this paper deals with the development of momentum and thermal boundary layers when a power law fluid flows over a flat plate. At the plate we impose either constant temperature, constant flux or a Newton cooling condition. The problem is analysed using similarity solutions, integral momentum and energy equations and an approximation technique which is a form of the Heat Balance Integral Method. The fluid properties are assumed to be independent of temperature, hence the momentum equation uncouples from the thermal problem. We first derive the similarity equations for the velocity and present exact solutions for the case where the power law index n = 2. The similarity solutions are used to validate the new approximation method. This new technique is then applied to the thermal boundary layer, where a similarity solution can only be obtained for the case n = 1.

Equivalence of piecewise-linear approximation and Lagrangian relaxation for network revenue management

The network revenue management (RM) problem arises in airline, hotel, media,and other industries where the sale products use multiple resources. It can be formulatedas a stochastic dynamic program but the dynamic program is computationallyintractable because of an exponentially large state space, and a number of heuristicshave been proposed to approximate it. Notable amongst these -both for their revenueperformance, as well as their theoretically sound basis- are approximate dynamic programmingmethods that approximate the value function by basis functions (both affinefunctions as well as piecewise-linear functions have been proposed for network RM)and decomposition methods that relax the constraints of the dynamic program to solvesimpler dynamic programs (such as the Lagrangian relaxation methods). In this paperwe show that these two seemingly distinct approaches coincide for the network RMdynamic program, i.e., the piecewise-linear approximation method and the Lagrangianrelaxation method are one and the same.

L'Approximation diophantienne simultanée et l'optimisation discrète

Étant donnée une fonction bornée (supérieurement ou inférieurement) $f:\mathbb{N}^k \To \Real$ par une expression mathématique, le problème de trouver les points extrémaux de $f$ sur chaque ensemble fini $S \subset \mathbb{N}^k$ est bien défini du point de vu classique. Du point de vue de la théorie de la calculabilité néanmoins il faut éviter les cas pathologiques où ce problème a une complexité de Kolmogorov infinie. La principale restriction consiste à définir l'ordre, parce que la comparaison entre les nombres réels n'est pas décidable. On résout ce problème grâce à une structure qui contient deux algorithmes, un algorithme d'analyse réelle récursive pour évaluer la fonction-coût en arithmétique à précision infinie et un autre algorithme qui transforme chaque valeur de cette fonction en un vecteur d'un espace, qui en général est de dimension infinie. On développe trois cas particuliers de cette structure, un de eux correspondant à la méthode d'approximation de Rauzy. Finalement, on établit une comparaison entre les meilleures approximations diophantiennes simultanées obtenues par la méthode de Rauzy (selon l'interprétation donnée ici) et une autre méthode, appelée tétraédrique, que l'on introduit à partir de l'espace vectoriel engendré par les logarithmes de nombres premiers.

A new three phase method (SDP method) for the multi-objective vehicle routing problem with simultaneous delvery and pickup (VRPSDP)

Transportation service operators are witnessing a growing demand for bi-directional movement of goods. Given this, the following thesis considers an extension to the vehicle routing problem (VRP) known as the delivery and pickup transportation problem (DPP), where delivery and pickup demands may occupy the same route. The problem is formulated here as the vehicle routing problem with simultaneous delivery and pickup (VRPSDP), which requires the concurrent service of the demands at the customer location. This formulation provides the greatest opportunity for cost savings for both the service provider and recipient. The aims of this research are to propose a new theoretical design to solve the multi-objective VRPSDP, provide software support for the suggested design and validate the method through a set of experiments. A new real-life based multi-objective VRPSDP is studied here, which requires the minimisation of the often conflicting objectives: operated vehicle fleet size, total routing distance and the maximum variation between route distances (workload variation). The former two objectives are commonly encountered in the domain and the latter is introduced here because it is essential for real-life routing problems. The VRPSDP is defined as a hard combinatorial optimisation problem, therefore an approximation method, Simultaneous Delivery and Pickup method (SDPmethod) is proposed to solve it. The SDPmethod consists of three phases. The first phase constructs a set of diverse partial solutions, where one is expected to form part of the near-optimal solution. The second phase determines assignment possibilities for each sub-problem. The third phase solves the sub-problems using a parallel genetic algorithm. The suggested genetic algorithm is improved by the introduction of a set of tools: genetic operator switching mechanism via diversity thresholds, accuracy analysis tool and a new fitness evaluation mechanism. This three phase method is proposed to address the shortcoming that exists in the domain, where an initial solution is built only then to be completely dismantled and redesigned in the optimisation phase. In addition, a new routing heuristic, RouteAlg, is proposed to solve the VRPSDP sub-problem, the travelling salesman problem with simultaneous delivery and pickup (TSPSDP). The experimental studies are conducted using the well known benchmark Salhi and Nagy (1999) test problems, where the SDPmethod and RouteAlg solutions are compared with the prominent works in the VRPSDP domain. The SDPmethod has demonstrated to be an effective method for solving the multi-objective VRPSDP and the RouteAlg for the TSPSDP.

Stream-bank shade and larval distribution of the Philippine malaria vector Anopheles flavirostris

The principal malaria vector in the Philippines, Anopheles flavirostris (Ludlow) (Diptera: Culicidae), is regarded as 'shade-loving' for its breeding sites, i.e. larval habitats. This long-standing belief, based on circumstantial observations rather than ecological analysis, has guided larval control methods such as 'stream-clearing' or the removal of riparian vegetation, to reduce the local abundance of An. flavirostris . We measured the distribution and abundance of An. flavirostris larvae in relation to canopy vegetation cover along a stream in Quezon Province, the Philippines. Estimates of canopy openness and light measurements were obtained by an approximation method that used simplified assumptions about the sun, and by hemispherical photographs analysed using the program hemiphot(C) . The location of larvae, shade and other landscape features was incorporated into a geographical information system (GIS) analysis. Early larval instars of An. flavirostris were found to be clustered and more often present in shadier sites, whereas abundance was higher in sunnier sites. For later instars, distribution was more evenly dispersed and only weakly related to shade. The best predictor of late-instar larvae was the density of early instars. Distribution and abundance of larvae were related over time (24 days). This pattern indicates favoured areas for oviposition and adult emergence, and may be predictable. Canopy measurements by the approximation method correlated better with larval abundance than hemispherical photography, being economical and practical for field use. Whereas shade or shade-related factors apparently have effects on larval distribution of An. flavirostris , they do not explain it completely. Until more is known about the bionomics of this vector and the efficacy and environmental effects of stream-clearing, we recommend caution in the use of this larval control method.

Occurrence and sensitivity profile of extended spectrum beta-lactamase-producing Enterobacteriaceae at a tertiary hospital in Southern Brazil

Abstract: INTRODUCTION: Nosocomial infections are closely associated with antimicrobial drug resistance. One of the most important mechanisms of resistance to β-lactam antibiotics is the production of extended spectrum β-lactamases (ESBLs). The objective of the present study was to evaluate the prevalence and antimicrobial susceptibility profile of ESBL-producing strains and to assess the evolution of antimicrobial drug resistance between 2007 and 2013 at the Hospital São Vicente de Paulo, Passo Fundo, State of Rio Grande do Sul, Brazil. METHODS: We conducted a descriptive, observational, cross-sectional study. Bacterial culture was performed from January to December 2013. The antimicrobial susceptibility profile of these cultures was determined using the disk diffusion method. Phenotypic screening for ESBL production was performed using the disk approximation method. RESULTS : We analyzed a total of 19,112 cultures, 11.5% of which were positive for Enterobacteriaceae. Of these, 30.3% of the isolates were positive for ESBL production, and the most prevalent species was Klebsiella sp. (37.5%). Over 95% of these isolates showed reduced susceptibility to all cephalosporins, aztreonam, and amoxicillin/clavulanic acid. The isolates also showed high sensitivity to the following antimicrobials: amikacin, meropenem, and piperacillin/tazobactam. Overall, the resistance rates among ESBL-producing Enterobacteriaceae decreased from 2007 to 2013. CONCLUSIONS : In our hospital, the increased sensitivity to certain antimicrobial agents seems to be directly related to the implementation of improvements in the methods to prevent and control nosocomial infections in addition to the natural development of other resistance mechanisms.

On the consequences of misspecifing assumptions concerning residuals distribution in a repeated measures and nonlinear mixed modelling context

In this paper we describe the results of a simulation study performed to elucidate the robustness of the Lindstrom and Bates (1990) approximation method under non-normality of the residuals, under different situations. Concerning the fixed effects, the observed coverage probabilities and the true bias and mean square error values, show that some aspects of this inferential approach are not completely reliable. When the true distribution of the residuals is asymmetrical, the true coverage is markedly lower than the nominal one. The best results are obtained for the skew normal distribution, and not for the normal distribution. On the other hand, the results are partially reversed concerning the random effects. Soybean genotypes data are used to illustrate the methods and to motivate the simulation scenarios

Applicabilité de la texture couleur à la différentiation des classes d’occupation du territoire sur des images satellitales multispectrales

La texture est un élément clé pour l’interprétation des images de télédétection à fine résolution spatiale. L’intégration de l’information texturale dans un processus de classification automatisée des images se fait habituellement via des images de texture, souvent créées par le calcul de matrices de co-occurrences (MCO) des niveaux de gris. Une MCO est un histogramme des fréquences d’occurrence des paires de valeurs de pixels présentes dans les fenêtres locales, associées à tous les pixels de l’image utilisée; une paire de pixels étant définie selon un pas et une orientation donnés. Les MCO permettent le calcul de plus d’une dizaine de paramètres décrivant, de diverses manières, la distribution des fréquences, créant ainsi autant d’images texturales distinctes. L’approche de mesure des textures par MCO a été appliquée principalement sur des images de télédétection monochromes (ex. images panchromatiques, images radar monofréquence et monopolarisation). En imagerie multispectrale, une unique bande spectrale, parmi celles disponibles, est habituellement choisie pour générer des images de texture. La question que nous avons posée dans cette recherche concerne justement cette utilisation restreinte de l’information texturale dans le cas des images multispectrales. En fait, l’effet visuel d’une texture est créé, non seulement par l’agencement particulier d’objets/pixels de brillance différente, mais aussi de couleur différente. Plusieurs façons sont proposées dans la littérature pour introduire cette idée de la texture à plusieurs dimensions. Parmi celles-ci, deux en particulier nous ont intéressés dans cette recherche. La première façon fait appel aux MCO calculées bande par bande spectrale et la seconde utilise les MCO généralisées impliquant deux bandes spectrales à la fois. Dans ce dernier cas, le procédé consiste en le calcul des fréquences d’occurrence des paires de valeurs dans deux bandes spectrales différentes. Cela permet, en un seul traitement, la prise en compte dans une large mesure de la « couleur » des éléments de texture. Ces deux approches font partie des techniques dites intégratives. Pour les distinguer, nous les avons appelées dans cet ouvrage respectivement « textures grises » et « textures couleurs ». Notre recherche se présente donc comme une analyse comparative des possibilités offertes par l’application de ces deux types de signatures texturales dans le cas spécifique d’une cartographie automatisée des occupations de sol à partir d’une image multispectrale. Une signature texturale d’un objet ou d’une classe d’objets, par analogie aux signatures spectrales, est constituée d’une série de paramètres de texture mesurés sur une bande spectrale à la fois (textures grises) ou une paire de bandes spectrales à la fois (textures couleurs). Cette recherche visait non seulement à comparer les deux approches intégratives, mais aussi à identifier la composition des signatures texturales des classes d’occupation du sol favorisant leur différentiation : type de paramètres de texture / taille de la fenêtre de calcul / bandes spectrales ou combinaisons de bandes spectrales. Pour ce faire, nous avons choisi un site à l’intérieur du territoire de la Communauté Métropolitaine de Montréal (Longueuil) composé d’une mosaïque d’occupations du sol, caractéristique d’une zone semi urbaine (résidentiel, industriel/commercial, boisés, agriculture, plans d’eau…). Une image du satellite SPOT-5 (4 bandes spectrales) de 10 m de résolution spatiale a été utilisée dans cette recherche. Puisqu’une infinité d’images de texture peuvent être créées en faisant varier les paramètres de calcul des MCO et afin de mieux circonscrire notre problème nous avons décidé, en tenant compte des études publiées dans ce domaine : a) de faire varier la fenêtre de calcul de 3*3 pixels à 21*21 pixels tout en fixant le pas et l’orientation pour former les paires de pixels à (1,1), c'est-à-dire à un pas d’un pixel et une orientation de 135°; b) de limiter les analyses des MCO à huit paramètres de texture (contraste, corrélation, écart-type, énergie, entropie, homogénéité, moyenne, probabilité maximale), qui sont tous calculables par la méthode rapide de Unser, une approximation des matrices de co-occurrences, c) de former les deux signatures texturales par le même nombre d’éléments choisis d’après une analyse de la séparabilité (distance de Bhattacharya) des classes d’occupation du sol; et d) d’analyser les résultats de classification (matrices de confusion, exactitudes, coefficients Kappa) par maximum de vraisemblance pour conclure sur le potentiel des deux approches intégratives; les classes d’occupation du sol à reconnaître étaient : résidentielle basse et haute densité, commerciale/industrielle, agricole, boisés, surfaces gazonnées (incluant les golfs) et plans d’eau. Nos principales conclusions sont les suivantes a) à l’exception de la probabilité maximale, tous les autres paramètres de texture sont utiles dans la formation des signatures texturales; moyenne et écart type sont les plus utiles dans la formation des textures grises tandis que contraste et corrélation, dans le cas des textures couleurs, b) l’exactitude globale de la classification atteint un score acceptable (85%) seulement dans le cas des signatures texturales couleurs; c’est une amélioration importante par rapport aux classifications basées uniquement sur les signatures spectrales des classes d’occupation du sol dont le score est souvent situé aux alentours de 75%; ce score est atteint avec des fenêtres de calcul aux alentours de11*11 à 15*15 pixels; c) Les signatures texturales couleurs offrant des scores supérieurs à ceux obtenus avec les signatures grises de 5% à 10%; et ce avec des petites fenêtres de calcul (5*5, 7*7 et occasionnellement 9*9) d) Pour plusieurs classes d’occupation du sol prises individuellement, l’exactitude dépasse les 90% pour les deux types de signatures texturales; e) une seule classe est mieux séparable du reste par les textures grises, celle de l’agricole; f) les classes créant beaucoup de confusions, ce qui explique en grande partie le score global de la classification de 85%, sont les deux classes du résidentiel (haute et basse densité). En conclusion, nous pouvons dire que l’approche intégrative par textures couleurs d’une image multispectrale de 10 m de résolution spatiale offre un plus grand potentiel pour la cartographie des occupations du sol que l’approche intégrative par textures grises. Pour plusieurs classes d’occupations du sol un gain appréciable en temps de calcul des paramètres de texture peut être obtenu par l’utilisation des petites fenêtres de traitement. Des améliorations importantes sont escomptées pour atteindre des exactitudes de classification de 90% et plus par l’utilisation des fenêtres de calcul de taille variable adaptées à chaque type d’occupation du sol. Une méthode de classification hiérarchique pourrait être alors utilisée afin de séparer les classes recherchées une à la fois par rapport au reste au lieu d’une classification globale où l’intégration des paramètres calculés avec des fenêtres de taille variable conduirait inévitablement à des confusions entre classes.