Gestion adaptative des ressources dans les réseaux maillés sans fil à multiples-radios multiples-canaux

Depuis quelques années, la recherche dans le domaine des réseaux maillés sans fil ("Wireless Mesh Network (WMN)" en anglais) suscite un grand intérêt auprès de la communauté des chercheurs en télécommunications. Ceci est dû aux nombreux avantages que la technologie WMN offre, telles que l'installation facile et peu coûteuse, la connectivité fiable et l'interopérabilité flexible avec d'autres réseaux existants (réseaux Wi-Fi, réseaux WiMax, réseaux cellulaires, réseaux de capteurs, etc.). Cependant, plusieurs problèmes restent encore à résoudre comme le passage à l'échelle, la sécurité, la qualité de service (QdS), la gestion des ressources, etc. Ces problèmes persistent pour les WMNs, d'autant plus que le nombre des utilisateurs va en se multipliant. Il faut donc penser à améliorer les protocoles existants ou à en concevoir de nouveaux. L'objectif de notre recherche est de résoudre certaines des limitations rencontrées à l'heure actuelle dans les WMNs et d'améliorer la QdS des applications multimédia temps-réel (par exemple, la voix). Le travail de recherche de cette thèse sera divisé essentiellement en trois principaux volets: le contrôle d‟admission du trafic, la différentiation du trafic et la réaffectation adaptative des canaux lors de la présence du trafic en relève ("handoff" en anglais). Dans le premier volet, nous proposons un mécanisme distribué de contrôle d'admission se basant sur le concept des cliques (une clique correspond à un sous-ensemble de liens logiques qui interfèrent les uns avec les autres) dans un réseau à multiples-sauts, multiples-radios et multiples-canaux, appelé RCAC. Nous proposons en particulier un modèle analytique qui calcule le ratio approprié d'admission du trafic et qui garantit une probabilité de perte de paquets dans le réseau n'excédant pas un seuil prédéfini. Le mécanisme RCAC permet d‟assurer la QdS requise pour les flux entrants, sans dégrader la QdS des flux existants. Il permet aussi d‟assurer la QdS en termes de longueur du délai de bout en bout pour les divers flux. Le deuxième volet traite de la différentiation de services dans le protocole IEEE 802.11s afin de permettre une meilleure QdS, notamment pour les applications avec des contraintes temporelles (par exemple, voix, visioconférence). À cet égard, nous proposons un mécanisme d'ajustement de tranches de temps ("time-slots"), selon la classe de service, ED-MDA (Enhanced Differentiated-Mesh Deterministic Access), combiné à un algorithme efficace de contrôle d'admission EAC (Efficient Admission Control), afin de permettre une utilisation élevée et efficace des ressources. Le mécanisme EAC prend en compte le trafic en relève et lui attribue une priorité supérieure par rapport au nouveau trafic pour minimiser les interruptions de communications en cours. Dans le troisième volet, nous nous intéressons à minimiser le surcoût et le délai de re-routage des utilisateurs mobiles et/ou des applications multimédia en réaffectant les canaux dans les WMNs à Multiples-Radios (MR-WMNs). En premier lieu, nous proposons un modèle d'optimisation qui maximise le débit, améliore l'équité entre utilisateurs et minimise le surcoût dû à la relève des appels. Ce modèle a été résolu par le logiciel CPLEX pour un nombre limité de noeuds. En second lieu, nous élaborons des heuristiques/méta-heuristiques centralisées pour permettre de résoudre ce modèle pour des réseaux de taille réelle. Finalement, nous proposons un algorithme pour réaffecter en temps-réel et de façon prudente les canaux aux interfaces. Cet algorithme a pour objectif de minimiser le surcoût et le délai du re-routage spécialement du trafic dynamique généré par les appels en relève. Ensuite, ce mécanisme est amélioré en prenant en compte l‟équilibrage de la charge entre cliques.

Implémentation de la répartition de charge et du mode TOT pour la simulation d’un détecteur Timepix à pixels

Les détecteurs à pixels Medipix ont été développés par la collaboration Medipix et permettent de faire de l'imagerie en temps réel. Leur surface active de près de $2\cm^2$ est divisée en 65536~pixels de $55\times 55\um^2$ chacun. Seize de ces détecteurs, les Medipix2, sont installés dans l'expérience ATLAS au CERN afin de mesurer en temps réel les champs de radiation produits par les collisions de hadrons au LHC. Ils seront prochainement remplacés par des Timepix, la plus récente version de ces détecteurs, qui permettent de mesurer directement l'énergie déposée dans chaque pixel en mode \textit{time-over-threshold} (TOT) lors du passage d'une particule dans le semi-conducteur. En vue d'améliorer l'analyse des données recueillies avec ces détecteurs Timepix dans ATLAS, un projet de simulation Geant4 a été amorcé par John Id\'{a}rraga à l'Université de Montréal. Dans le cadre de l'expérience ATLAS, cette simulation pourra être utilisée conjointement avec Athena, le programme d'analyse d'ATLAS, et la simulation complète du détecteur ATLAS. Sous l'effet de leur propre répulsion, les porteurs de charge créés dans le semi-conducteur sont diffusés vers les pixels adjacents causant un dépôt d'énergie dans plusieurs pixels sous l'effet du partage de charges. Un modèle effectif de cette diffusion latérale a été développé pour reproduire ce phénomène sans résoudre d'équation différentielle de transport de charge. Ce modèle, ainsi que le mode TOT du Timepix, qui permet de mesurer l'énergie déposée dans le détecteur, ont été inclus dans la simulation afin de reproduire adéquatement les traces laissées par les particules dans le semi-conducteur. On a d'abord étalonné le détecteur pixel par pixel à l'aide d'une source de $\Am$ et de $\Ba$. Ensuite, on a validé la simulation à l'aide de mesures d'interactions de protons et de particules $\alpha$ produits au générateur Tandem van de Graaff du Laboratoire René-J.-A.-Lévesque de l'Université de Montréal.

Modélisation toxicocinétique du benzo(a)pyrène et 3-hydroxybenzo(a)pyrène pour l’interprétation des données de surveillance biologique de l’exposition chez les travailleurs

De nombreux travailleurs sont exposés aux hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Le benzo(a)pyrène (BaP) fait partie de ce groupe de polluants. Cette substance a été classée cancérogène reconnu chez l’humain. Pour évaluer l'exposition aux HAP cancérogènes, plusieurs chercheurs ont proposé d’utiliser la mesure du 3-hydroxybenzo(a)pyrène (3-OHBaP) dans l’urine des travailleurs exposés. Dans le cadre du présent projet, deux approches de modélisation ont été développées et appliquées pour permettre une meilleure compréhension de la toxicocinétique du BaP et son biomarqueur d’intérêt actuel, le 3-OHBaP, et pour aider à interpréter les résultats de surveillance biologique. Un modèle toxicocinétique à plusieurs compartiments a été développé sur la base des données préalablement obtenues sur le rat par notre groupe. Selon le modèle, le BaP injecté par voie intraveineuse est rapidement distribué du sang vers les tissus (t½ ≈ 4 h), avec une affinité particulière pour les poumons et les composantes lipidiques des tissus. Le BaP est ensuite distribué vers la peau et le foie. Au foie, le BaP est promptement métabolisé et le 3-OHBaP est formé avec une demi-vie de ≈ 3 h. Le métabolisme pulmonaire du BaP a également été pris en compte, mais sa contribution à la cinétique globale du BaP a été jugée négligeable. Une fois formé, le 3-OHBaP est distribué vers les différents organes presque aussi rapidement que la molécule mère (t½ ≈ 2 h). Le profil temporel du 3-OHBaP dans le rein montre une accumulation transitoire en raison de la différence observée entre le taux d’entrée (t½ = 28 min) et le taux de sortie (t½ = 4,5 h). La clairance totale de 3-OHBaP du corps est principalement gouvernée par le taux de transfert de la bile vers le tractus gastro-intestinal (t½ ≈ 4 h). Le modèle toxicocinétique à plusieurs compartiments a réussi à simuler un ensemble indépendant de profils urinaires publiés sur le 3-OHBaP. Ce modèle toxicocinétique à compartiments s'est avéré utile pour la determination des facteurs biologiques déterminants de la cinétique du BaP et du 3-OHBaP. Par la suite, un modèle pharmacocinétique à base physiologique (PCBP) reproduisant le devenir du BaP et du 3-OHBaP chez le rat a été construit. Les organes (ou tissus) représentés comme des compartiments ont été choisis en fonction de données expérimentales obtenues in vivo chez le rat. Les coefficients de partition, les coefficients de perméabilité, les taux de métabolisation, les paramètres d'excrétion, les fractions absorbées et les taux d'absorption pour différentes voies d’exposition ont été obtenus directement à partir des profils sanguins, tissulaires, urinaires et fécaux du BaP et du 3-OHBaP. Les valeurs de ces derniers paramètres ont été calculées par des procédures Monte-Carlo. Des analyses de sensibilité ont ensuite été réalisées pour s’assurer de la stabilité du modèle et pour établir les paramètres les plus sensibles de la cinétique globale. Cette modélisation a permis d’identifier les facteurs déterminants de la cinétique: 1) la sensibilité élevée des paramètres de la métabolisation hépatique du BaP et du 3-OHBaP ainsi que du taux d'élimination; 2) la forte distribution du BaP dans les poumons par rapport à d'autres tissus; 3) la distribution considérable du BaP dans les tissus adipeux et le foie; 4) la forte distribution du 3-OHBaP dans les reins; 5) le transfert limité du BaP par la diffusion tissulaire dans les poumons; 6) le transfert limité du 3-OHBaP par la diffusion tissulaire dans les poumons, les tissus adipeux et les reins; 7) la recirculation entéro-hépatique significative du 3-OHBaP. Suite à des analyses de qualité des ajustements des équations du modèle aux données observées, les probabilités que les simulations reproduisent les données expérimentales par pur hasard se sont avérées toujours inférieures à 10% pour les quatre voies d’exposition : intraveineuse, orale, cutanée et respiratoire. Nous avons extrapolé les modèles cinétiques du rat à l’humain afin de se doter d’un outil permettant de reconstituer les doses absorbées chez des travailleurs exposés dans diverses industries à partir de mesures de l'évolution temporelle du 3-OHBaP dans leur urine. Les résultats de ces modélisations ont ensuite été comparés à ceux de simulations obtenues avec un modèle toxicocinétique à compartiment unique pour vérifier l’utilité comparative d’un modèle simple et complexe. Les deux types de modèle ont ainsi été construits à partir de profils sanguins, tissulaires, urinaires et fécaux du BaP et du 3-OHBaP sur des rats exposés. Ces données ont été obtenues in vivo par voie intraveineuse, cutanée, respiratoire et orale. Ensuite, les modèles ont été extrapolés à l’humain en tenant compte des déterminants biologiques essentiels des différences cinétiques entre le rat et l’humain. Les résultats ont montré que l'inhalation n'était pas la principale voie d'exposition pour plusieurs travailleurs étudiés. Les valeurs de concentrations de BaP dans l’air utilisées afin de simuler les profils d’excrétion urinaire chez les travailleurs étaient différentes des valeurs de concentrations de BaP mesurées dans l’air. Une exposition au BaP par voie cutanée semblait mieux prédire les profils temporels observés. Finalement, les deux types de modélisation se sont avérés utiles pour reproduire et pour interpréter les données disponibles chez des travailleurs.

Prévention de la maladie de Lyme : facteurs sociaux et priorisation des interventions

La maladie de Lyme est la maladie vectorielle la plus fréquente dans les pays tempérés et est en émergence dans plusieurs régions du monde. Plusieurs stratégies de prévention existent et comprennent des interventions qui visent les individus, comme le port de vêtements protecteurs, et d’autres qui sont implantées au niveau collectif, dont des interventions de contrôle des tiques dans l’environnement. L’efficacité de ces stratégies peut être influencée par divers facteurs, dont des facteurs sociaux tels que les connaissances, les perceptions et les comportements de la population ciblée. Elles peuvent également avoir des impacts parallèles non désirés, par exemple sur l’environnement et l’économie, et ces derniers peuvent s’opposer aux bénéfices des interventions jusqu’à remettre en cause la pertinence de leur mise en œuvre. Aussi, ces facteurs sociaux et les impacts des interventions sont susceptibles de varier selon la population ciblée et en fonction du contexte épidémiologique et social. L’objectif de cette thèse était donc d’étudier les principaux facteurs sociaux et enjeux d’importance à considérer pour évaluer l’efficacité et prioriser des interventions de prévention pour la maladie de Lyme dans deux populations exposées à des contextes différents, notamment en ce qui concerne leur situation épidémiologique, soient au Québec, où l’incidence de la maladie de Lyme est faible mais en émergence, et en Suisse, où elle est élevée et endémique depuis plus de trois décennies. L’approche choisie et le devis général de l’étude sont basés sur deux modèles théoriques principaux, soient le modèle des croyances relatives à la santé et celui de l’aide à la décision multicritère. Dans un premier temps, les facteurs associés à la perception du risque pour la maladie de Lyme, c’est-à-dire l’évaluation cognitive d’une personne face au risque auquel elle fait face, ont été étudiés. Les résultats suggèrent que les facteurs significatifs sont différents dans les deux régions à l’étude. Ensuite, l’impact des connaissances, de l’exposition, et des perceptions sur l’adoption de comportements préventifs individuels et sur l’acceptabilité des interventions de contrôle des tiques (acaricides, modifications de l’habitat, contrôle des cervidés) a été comparé. Les résultats suggèrent que l’impact des facteurs varierait en fonction du type du comportement et des interventions, mais que la perception de l’efficacité est un facteur commun fortement associé à ces deux aspects, et pourrait être un facteur-clé à cibler lors de campagnes de communication. Les résultats montrent également que les enjeux relatifs aux interventions de contrôle des tiques tels que perçus par la population générale seraient communs dans les deux contextes de l’étude, et partagés par les intervenants impliqués dans la prévention de la maladie de Lyme. Finalement, un modèle d’analyse multicritère a été développé à l’aide d’une approche participative pour le contexte du Québec puis adapté pour le contexte suisse et a permis d’évaluer et de prioriser les interventions préventives selon les différentes perspectives des intervenants. Les rangements produits par les modèles au Québec et en Suisse ont priorisé les interventions qui ciblent principalement les populations humaines, devant les interventions de contrôle des tiques. L’application de l’aide à la décision multicritère dans le contexte de la prévention de la maladie de Lyme a permis de développer un modèle décisionnel polyvalent et adaptable à différents contextes, dont la situation épidémiologique. Ces travaux démontrent que cette approche peut intégrer de façon rigoureuse et transparente les multiples perspectives des intervenants et les enjeux de la prévention relatifs à la santé publique, à la santé animale et environnementale, aux impacts sociaux, ainsi qu’aux considérations économiques, opérationnelles et stratégiques. L’utilisation de ces modèles en santé publique favoriserait l’adoption d’une approche « Une seule santé » pour la prévention de la maladie de Lyme et des zoonoses en général. Mots-clés : maladie de Lyme, prévention, facteurs sociaux, perception du risque, comportements préventifs, acceptabilité, priorisation des interventions, contrôle des tiques, aide à la décision multicritère, analyse multicritère, Québec, Suisse, « Une seule santé »

Modelos de presupuestación de capital en finanzas corporativas y utilidad de los mismos

La siguiente investigación describe una aproximación teórica al tema de los modelos de presupuestación de capital, el objetivo fundamental se basa en comprender su enfoque e importancia al momento de tomar decisiones de inversión por parte de los directores de una empresa, así como de prever los efectos de esta en un futuro. Al respecto, y sobre la base de que los modelos de presupuestación de capital son herramientas para analizar posibles erogaciones de capital por parte de una empresa, es necesario para efectos del presente proyecto de investigación, definir sus diferentes modelos desde lo teórico y metodológico, explicando los diferentes conceptos relacionados con el tema. Así mismo, se explican algunos de los indicadores financieros utilizados en las compañías para medir y estimar la “salud financiera” de la empresa, además de puntualizar su impacto en la perdurabilidad de las entidades, lo cual permite dar una visión más general sobre la importancia que trasciende de los indicadores financieros, generando un impacto positivo en la evolución o crecimiento de la organización. En complemento, la investigación aborda la presupuestación de capital de manera particular aplicado en la gestión empresarial, sean estas privadas o públicas (estatal y gubernamental). En este sentido, se abordan conceptos elaborados por diferentes académicos en los que se exponen algunas aproximaciones respecto al posible mejoramiento de la presupuestación para los sectores a los que pertenecen determinadas entidades. Finalmente, se presenta de manera explícita las conclusiones que surgieron a lo largo de la construcción del documento de investigación, con el fin de dar cumplimiento concreto al objetivo general del trabajo, el cual constituye una respuesta a la pregunta de investigación que se enunciará en el desarrollo del documento.

Simplification, approximation and deformation of large models

The high level of realism and interaction in many computer graphic applications requires techniques for processing complex geometric models. First, we present a method that provides an accurate low-resolution approximation from a multi-chart textured model that guarantees geometric fidelity and correct preservation of the appearance attributes. Then, we introduce a mesh structure called Compact Model that approximates dense triangular meshes while preserving sharp features, allowing adaptive reconstructions and supporting textured models. Next, we design a new space deformation technique called *Cages based on a multi-level system of cages that preserves the smoothness of the mesh between neighbouring cages and is extremely versatile, allowing the use of heterogeneous sets of coordinates and different levels of deformation. Finally, we propose a hybrid method that allows to apply any deformation technique on large models obtaining high quality results with a reduced memory footprint and a high performance.

Correlating Bayesian date estimates with climatic events and domestication using a bovine case study

The tribe Bovini contains a number of commercially and culturally important species, such as cattle. Understanding their evolutionary time scale is important for distinguishing between post-glacial and domestication-associated population expansions, but estimates of bovine divergence times have been hindered by a lack of reliable calibration points. We present a Bayesian phylogenetic analysis of 481 mitochondrial D-loop sequences, including 228 radiocarbon-dated ancient DNA sequences, using a multi-demographic coalescent model. By employing the radiocarbon dates as internal calibrations, we co-estimate the bovine phylogeny and divergence times in a relaxed-clock framework. The analysis yields evidence for significant population expansions in both taurine and zebu cattle, European aurochs and yak clades. The divergence age estimates support domestication-associated expansion times (less than 12 kyr) for the major haplogroups of cattle. We compare the molecular and palaeontological estimates for the Bison-Bos divergence.

A new Snow-SVAT to simulate the accumulation and ablation of seasonal snow cover beneath a forest canopy

A new snow-soil-vegetation-atmosphere transfer (Snow-SVAT) scheme, which simulates the accumulation and ablation of the snow cover beneath a forest canopy, is presented. The model was formulated by coupling a canopy optical and thermal radiation model to a physically-based multi-layer snow model. This canopy radiation model is physically-based yet requires few parameters, so can be used when extensive in-situ field measurements are not available. Other forest effects such as the reduction of wind speed, interception of snow on the canopy and the deposition of litter were incorporated within this combined model, SNOWCAN, which was tested with data taken as part of the Boreal Ecosystem-Atmosphere Study (BOREAS) international collaborative experiment. Snow depths beneath four different canopy types and at an open site were simulated. Agreement between observed and simulated snow depths was generally good, with correlation coefficients ranging between r^2=0.94 and r^2=0.98 for all sites where automatic measurements were available. However, the simulated date of total snowpack ablation generally occurred later than the observed date. A comparison between simulated solar radiation and limited measurements of sub-canopy radiation at one site indicates that the model simulates the sub-canopy downwelling solar radiation early in the season to within measurement uncertainty.

Analysis of the eyes formed in simulated tropical cyclones and polar lows

The structure and size of the eyes generated in numerically simulated tropical cyclones and polar lows have been studied. A primitive-equation numerical model simulated systems in which the structures of the eyes formed were consistent with available observations. Whilst the tropical cyclone eyes generated were usually rapidly rotating, it appeared impossible for an eye formed in a system with a polar environment to develop this type of structure. The polar low eyes were found to be unable to warm through the subsidence of air with high values of potential temperature, as the environment was approximately statically neutral. Factors affecting the size of the eye were investigated through a series of controlled experiments. In mature tropical cyclone systems the size of the eye was insensitive to small changes in initial conditions, surface friction and latent and sensible heating from the ocean. In contrast, the eye size was strongly dependent on these parameters in the mature polar lows. Consistent with the findings, a mechanism is proposed in which the size of the eye in simulated polar lows is controlled by the strength of subsidence within it.

Forward modelling to determine the observational signatures of white-light imaging and interplanetary scintillation for the propagation of an interplanetary shock in the ecliptic plane

Recent coordinated observations of interplanetary scintillation (IPS) from the EISCAT, MERLIN, and STELab, and stereoscopic white-light imaging from the two heliospheric imagers (HIs) onboard the twin STEREO spacecraft are significant to continuously track the propagation and evolution of solar eruptions throughout interplanetary space. In order to obtain a better understanding of the observational signatures in these two remote-sensing techniques, the magnetohydrodynamics of the macro-scale interplanetary disturbance and the radio-wave scattering of the micro-scale electron-density fluctuation are coupled and investigated using a newly constructed multi-scale numerical model. This model is then applied to a case of an interplanetary shock propagation within the ecliptic plane. The shock could be nearly invisible to an HI, once entering the Thomson-scattering sphere of the HI. The asymmetry in the optical images between the western and eastern HIs suggests the shock propagation off the Sun–Earth line. Meanwhile, an IPS signal, strongly dependent on the local electron density, is insensitive to the density cavity far downstream of the shock front. When this cavity (or the shock nose) is cut through by an IPS ray-path, a single speed component at the flank (or the nose) of the shock can be recorded; when an IPS ray-path penetrates the sheath between the shock nose and this cavity, two speed components at the sheath and flank can be detected. Moreover, once a shock front touches an IPS ray-path, the derived position and speed at the irregularity source of this IPS signal, together with an assumption of a radial and constant propagation of the shock, can be used to estimate the later appearance of the shock front in the elongation of the HI field of view. The results of synthetic measurements from forward modelling are helpful in inferring the in-situ properties of coronal mass ejection from real observational data via an inverse approach.

Consumer welfare and the loss induced by withholding information: The case of BSE in Italy

The paper develops a measure of consumer welfare losses associated with withholding it formation about a possible link between BSE and vCJD. The Cost of Ignorance (COI) is measured by comparing the utility of the informed choice with the utility of the uninformed choice, under conditions of improved information. Unlike previous work that is largely based on a single equation demand model, the measure is obtained retrieving a cost,function from a dynamic Almost Ideal Demand System. The estimated perceived loss for Italian consumers due to delayed information ranges from 12 percent to 54 percent of total meat expenditure, depending on the month assumed to embody correct beliefs about the safety level of beef.

Numerical-asymptotic boundary integral methods in high-frequency acoustic scattering

In this article we describe recent progress on the design, analysis and implementation of hybrid numerical-asymptotic boundary integral methods for boundary value problems for the Helmholtz equation that model time harmonic acoustic wave scattering in domains exterior to impenetrable obstacles. These hybrid methods combine conventional piecewise polynomial approximations with high-frequency asymptotics to build basis functions suitable for representing the oscillatory solutions. They have the potential to solve scattering problems accurately in a computation time that is (almost) independent of frequency and this has been realized for many model problems. The design and analysis of this class of methods requires new results on the analysis and numerical analysis of highly oscillatory boundary integral operators and on the high-frequency asymptotics of scattering problems. The implementation requires the development of appropriate quadrature rules for highly oscillatory integrals. This article contains a historical account of the development of this currently very active field, a detailed account of recent progress and, in addition, a number of original research results on the design, analysis and implementation of these methods.

Modeling electrocortical activity through improved local approximations of integral neural field equations

Neural field models of firing rate activity typically take the form of integral equations with space-dependent axonal delays. Under natural assumptions on the synaptic connectivity we show how one can derive an equivalent partial differential equation (PDE) model that properly treats the axonal delay terms of the integral formulation. Our analysis avoids the so-called long-wavelength approximation that has previously been used to formulate PDE models for neural activity in two spatial dimensions. Direct numerical simulations of this PDE model show instabilities of the homogeneous steady state that are in full agreement with a Turing instability analysis of the original integral model. We discuss the benefits of such a local model and its usefulness in modeling electrocortical activity. In particular, we are able to treat “patchy” connections, whereby a homogeneous and isotropic system is modulated in a spatially periodic fashion. In this case the emergence of a “lattice-directed” traveling wave predicted by a linear instability analysis is confirmed by the numerical simulation of an appropriate set of coupled PDEs.

The financial and environmental performance of firms exposed to the EU Emissions Trading Scheme

This thesis is an empirical-based study of the European Union’s Emissions Trading Scheme (EU ETS) and its implications in terms of corporate environmental and financial performance. The novelty of this study includes the extended scope of the data coverage, as most previous studies have examined only the power sector. The use of verified emissions data of ETS-regulated firms as the environmental compliance measure and as the potential differentiating criteria that concern the valuation of EU ETS-exposed firms in the stock market is also an original aspect of this study. The study begins in Chapter 2 by introducing the background information on the emission trading system (ETS), which focuses on (i) the adoption of ETS as an environmental management instrument and (ii) the adoption of ETS by the European Union as one of its central climate policies. Chapter 3 surveys four databases that provide carbon emissions data in order to determine the most suitable source of the data to be used in the later empirical chapters. The first empirical chapter, which is also Chapter 4 of this thesis, investigates the determinants of the emissions compliance performance of the EU ETS-exposed firms through constructing the best possible performance ratio from verified emissions data and self-configuring models for a panel regression analysis. Chapter 5 examines the impacts on the EU ETS-exposed firms in terms of their equity valuation with customised portfolios and multi-factor market models. The research design takes into account the emissions allowance (EUA) price as an additional factor, as it has the most direct association with the EU ETS to control for the exposure. The final empirical Chapter 6 takes the investigation one step further, by specifically testing the degree of ETS exposure facing different sectors with sector-based portfolios and an extended multi-factor market model. The findings from the emissions performance ratio analysis show that the business model of firms significantly influences emissions compliance, as the capital intensity has a positive association with the increasing emissions-to-emissions cap ratio. Furthermore, different sectors show different degrees of sensitivity towards the determining factors. The production factor influences the performance ratio of the Utilities sector, but not the Energy or Materials sectors. The results show that the capital intensity has a more profound influence on the utilities sector than on the materials sector. With regard to the financial performance impact, ETS-exposed firms as aggregate portfolios experienced a substantial underperformance during the 2001–2004 period, but not in the operating period of 2005–2011. The results of the sector-based portfolios show again the differentiating effect of the EU ETS on sectors, as one sector is priced indifferently against its benchmark, three sectors see a constant underperformance, and three sectors have altered outcomes.

Formal validation of automated policy refinement in the management of network security systems

Policy hierarchies and automated policy refinement are powerful approaches to simplify administration of security services in complex network environments. A crucial issue for the practical use of these approaches is to ensure the validity of the policy hierarchy, i.e. since the policy sets for the lower levels are automatically derived from the abstract policies (defined by the modeller), we must be sure that the derived policies uphold the high-level ones. This paper builds upon previous work on Model-based Management, particularly on the Diagram of Abstract Subsystems approach, and goes further to propose a formal validation approach for the policy hierarchies yielded by the automated policy refinement process. We establish general validation conditions for a multi-layered policy model, i.e. necessary and sufficient conditions that a policy hierarchy must satisfy so that the lower-level policy sets are valid refinements of the higher-level policies according to the criteria of consistency and completeness. Relying upon the validation conditions and upon axioms about the model representativeness, two theorems are proved to ensure compliance between the resulting system behaviour and the abstract policies that are modelled.