Understanding quantum wires with circular bends

It is shown that propagation around a circular bend in a quantum wire is well approximated by a one¿dimensional problem with a square¿well potential replacing the bend. Simple analytic expressions are obtained for the transmission and bound states.

EORTC 26083 phase I/II trial of dasatinib in combination with CCNU in patients with recurrent glioblastoma.

The treatment of patients with recurrent glioblastoma remains a major oncologic problem, with median survival after progression of 7-9 months. To determine the maximum tolerated dose and dose-limiting toxicity (DLT), the combination of dasatinib and cyclonexyl-chloroethyl-nitrosourea (CCNU) was investigated in this setting. The study was designed as multicenter, randomized phase II trial, preceded by a lead-in safety phase. The safety component reported here, which also investigated pharmacokinetics and preliminary clinical activity, required expansion and is therefore considered a phase I part to establish a recommended dosing regimen of the combination of CCNU (90-110 mg/m(2)) and dasatinib (100-200 mg daily). Overall, 28 patients were screened, and 26 patients were enrolled. Five dose levels were explored. DLTs, mainly myelosuppression, occurred in 10 patients. Grade 3 or 4 neutropenia was recorded in 7 patients (26.9%) and thrombocytopenia in 11 patients (42.3%). No significant effect of CCNU coadministration on dasatinib pharmacokinetics was found. Median progression-free survival (PFS) was 1.35 months (95% confidence interval: 1.2-1.4) and 6-month PFS was 7.7%. In this phase I study of recurrent glioblastoma patients, the combination of CCNU and dasatinib showed significant hematological toxicities and led to suboptimal exposure to both agents.

Dispersal routes reconstruction and the minimum cost arborescence problem.

We show that the dispersal routes reconstruction problem can be stated as an instance of a graph theoretical problem known as the minimum cost arborescence problem, for which there exist efficient algorithms. Furthermore, we derive some theoretical results, in a simplified setting, on the possible optimal values that can be obtained for this problem. With this, we place the dispersal routes reconstruction problem on solid theoretical grounds, establishing it as a tractable problem that also lends itself to formal mathematical and computational analysis. Finally, we present an insightful example of how this framework can be applied to real data. We propose that our computational method can be used to define the most parsimonious dispersal (or invasion) scenarios, which can then be tested using complementary methods such as genetic analysis.

Effect of orlistat in obese patients with binge eating disorder.

OBJECTIVE: Binge eating disorder represents a significant public health problem, with up to 50% of weight loss program participants displaying this disorder. In previous studies with orlistat, patients with binge eating disorder were excluded. The goal of this study was to assess the efficacy of orlistat in obese patients with binge eating disorder. RESEARCH METHODS AND PROCEDURES: Eighty-nine patients with clinically diagnosed binge eating disorder and a BMI > or = 30 kg/m2 were randomized in double-blind fashion to 24 weeks of treatment with 120 mg of orlistat or placebo three times daily, in combination with a mildly reduced-calorie diet. RESULTS: After 24 weeks, the mean weight loss from baseline for orlistat-treated patients was significantly greater than for patients receiving placebo (-7.4% vs. -2.3%; p = 0.0001) (intent-to-treat analysis). The overall Eating Disorder Inventory 2 score at week 24 was significantly lower in patients treated with orlistat than in those in the placebo group (p = 0.011). DISCUSSION: Orlistat may be considered as part of the management for patients with obesity and binge eating disorder.

Essays in equilibrium asset pricing

Introduction This dissertation consists of three essays in equilibrium asset pricing. The first chapter studies the asset pricing implications of a general equilibrium model in which real investment is reversible at a cost. Firms face higher costs in contracting than in expanding their capital stock and decide to invest when their productive capital is scarce relative to the overall capital of the economy. Positive shocks to the capital of the firm increase the size of the firm and reduce the value of growth options. As a result, the firm is burdened with more unproductive capital and its value lowers with respect to the accumulated capital. The optimal consumption policy alters the optimal allocation of resources and affects firm's value, generating mean-reverting dynamics for the M/B ratios. The model (1) captures convergence of price-to-book ratios -negative for growth stocks and positive for value stocks - (firm migration), (2) generates deviations from the classic CAPM in line with the cross-sectional variation in expected stock returns and (3) generates a non-monotone relationship between Tobin's q and conditional volatility consistent with the empirical evidence. The second chapter proposes a standard portfolio-choice problem with transaction costs and mean reversion in expected returns. In the presence of transactions costs, no matter how small, arbitrage activity does not necessarily render equal all riskless rates of return. When two such rates follow stochastic processes, it is not optimal immediately to arbitrage out any discrepancy that arises between them. The reason is that immediate arbitrage would induce a definite expenditure of transactions costs whereas, without arbitrage intervention, there exists some, perhaps sufficient, probability that these two interest rates will come back together without any costs having been incurred. Hence, one can surmise that at equilibrium the financial market will permit the coexistence of two riskless rates that are not equal to each other. For analogous reasons, randomly fluctuating expected rates of return on risky assets will be allowed to differ even after correction for risk, leading to important violations of the Capital Asset Pricing Model. The combination of randomness in expected rates of return and proportional transactions costs is a serious blow to existing frictionless pricing models. Finally, in the last chapter I propose a two-countries two-goods general equilibrium economy with uncertainty about the fundamentals' growth rates to study the joint behavior of equity volatilities and correlation at the business cycle frequency. I assume that dividend growth rates jump from one state to other, while countries' switches are possibly correlated. The model is solved in closed-form and the analytical expressions for stock prices are reported. When calibrated to the empirical data of United States and United Kingdom, the results show that, given the existing degree of synchronization across these business cycles, the model captures quite well the historical patterns of stock return volatilities. Moreover, I can explain the time behavior of the correlation, but exclusively under the assumption of a global business cycle.

Infinitely many periodic orbits for the rhomboidal five-body problem

We prove the existence of infinitely many symmetric periodic orbits for a regularized rhomboidal five-body problem with four small masses placed at the vertices of a rhombus centered in the fifth mass. The main tool for proving the existence of such periodic orbits is the analytic continuation method of Poincaré together with the symmetries of the problem. © 2006 American Institute of Physics.

Double-Antiprism Central Configurations of the 3n-Body Problem

Abstract In this paper we study numerically a new type of central configurations of the 3n-body problem with equal masses which consist of three n-gons contained in three planes z = 0 and z = ±β = 0. The n-gon on z = 0 is scaled by a factor α and it is rotated by an angle of π/n with respect to the ones on z = ±β. In this kind of configurations, the masses on the planes z = 0 and z = β are at the vertices of an antiprism with bases of different size. The same occurs with the masses on z = 0 and z = −β. We call this kind of central configurations double-antiprism central configurations. We will show the existence of central configurations of this type.

Holographic optical tweezers combined with back-focal-plane displacement detection

A major problem with holographic optical tweezers (HOTs) is their incompatibility with laser-based position detection methods, such as back-focal-plane interferometry (BFPI). The alternatives generally used with HOTs, like high-speed video tracking, do not offer the same spatial and temporal bandwidths. This has limited the use of this technique in precise quantitative experiments. In this paper, we present an optical trap design that combines digital holography and back-focal-plane displacement detection. We show that, with a particularly simple setup, it is possible to generate a set of multiple holographic traps and an additional static non-holographic trap with orthogonal polarizations and that they can be, therefore, easily separated for measuring positions and forces with the high positional and temporal resolutions of laser-based detection. We prove that measurements from both polarizations contain less than 1% crosstalk and that traps in our setup are harmonic within the typical range. We further tested the instrument in a DNA stretching experiment and we discuss an interesting property of this configuration: the small drift of the differential signal between traps.

Developing and exploiting a consignment stock concept

Tämän työn tavoitteena on kehittää kaksi vaihtoehtoista kaupintavarastomallia erään yrityksen käyttöön ja selvittää, millaisilla toiminta- ja kustannusparametreilla kyseiset mallit tulisivatyrityksen tapauksessa toimimaan. Työn tavoitteena on myös tutkia, millaisia kokonaiskustannusten muutoksia kaupintavarastomallit toisivat yrityksen nykytilanteeseen. Selvitys tehtiin tutkimalla yrityksen varasto-ohjautuvia tuotteita ja valitsemalla niistä kymmenen tuotetta kaupintavarastointikäyttöön. Tuotteiden perustietojen sekä varastointitietojen pohjalta rakennettiin kaksi ohjausmallia, ja ohjausmalleista saatuja kustannustietoja käytettiin sitten yrityksen nykytilanteen kustannusten sekä kaupintavarastotilanteen vertailuun. Saatujen tulosten pohjalta laadittiin arviointi siitä, mitä toiminnallisia hyötyjä kaupintavarastomallit toisivat nykytilanteeseen nähden ja millä kustannuksilla siirtyminen kaupintavarastointiin voitaisiin mahdollisesti aloittaa. Lopuksi suunniteltiin jatkotoimenpiteitä, joiden avulla voidaan vielä tarkemmin tutkia kaupintavarastoinnin kannattavuutta ja selvittää, kannattaako kaupintavarastointi yrityksessä mahdollisesti aloittaa.

A Sequential Allocation Problem: The Asymptotic Distribution of Resources

In this paper we consider a sequential allocation problem with n individuals. The first individual can consume any amount of some endowment leaving the remaining for the second individual, and so on. Motivated by the limitations associated with the cooperative or non-cooperative solutions we propose a new approach. We establish some axioms that should be satisfied, representativeness, impartiality, etc. The result is a unique asymptotic allocation rule. It is shown for n = 2; 3; 4; and a claim is made for general n. We show that it satisfies a set of desirable properties. Key words: Sequential allocation rule, River sharing problem, Cooperative and non-cooperative games, Dictator and ultimatum games. JEL classification: C79, D63, D74.

Optimizing nozzle flow in laser cutting

The purpose of this study was to investigate different laser cutting nozzles, nozzle flows and possibilities to improve nozzle flow. Another goal was to design new nozzle configuration in which laser cutting would succeed with better cutting speed and smaller gas consumption. Nozzles and nozzle flows were studied with various methods. Computational fluid dynamics was used to calculate old, convergent nozzles and new convergent-divergent nozzles. Measurement apparatus was used to measure both nozzle types. In cutting tests different materials were cut with new nozzles. With the use of design convergent-divergent nozzles 25 % better cutting speed and 33 % smaller gas consumption were achieved when cutting quality was good. Computational fluid dynamics was also discovered to be useful aid in nozzle design.

Heat Source Estimation with the Conjugate Gradient Method in Inverse Linear Diffusive Problems

In this work, we present the solution of a class of linear inverse heat conduction problems for the estimation of unknown heat source terms, with no prior information of the functional forms of timewise and spatial dependence of the source strength, using the conjugate gradient method with an adjoint problem. After describing the mathematical formulation of a general direct problem and the procedure for the solution of the inverse problem, we show applications to three transient heat transfer problems: a one-dimensional cylindrical problem; a two-dimensional cylindrical problem; and a one-dimensional problem with two plates.

Models and algorithms for the capacitated location-routing problem

Le problème de localisation-routage avec capacités (PLRC) apparaît comme un problème clé dans la conception de réseaux de distribution de marchandises. Il généralisele problème de localisation avec capacités (PLC) ainsi que le problème de tournées de véhicules à multiples dépôts (PTVMD), le premier en ajoutant des décisions liées au routage et le deuxième en ajoutant des décisions liées à la localisation des dépôts. Dans cette thèse on dévelope des outils pour résoudre le PLRC à l’aide de la programmation mathématique. Dans le chapitre 3, on introduit trois nouveaux modèles pour le PLRC basés sur des flots de véhicules et des flots de commodités, et on montre comment ceux-ci dominent, en termes de la qualité de la borne inférieure, la formulation originale à deux indices [19]. Des nouvelles inégalités valides ont été dévelopées et ajoutées aux modèles, de même que des inégalités connues. De nouveaux algorithmes de séparation ont aussi été dévelopés qui dans la plupart de cas généralisent ceux trouvés dans la litterature. Les résultats numériques montrent que ces modèles de flot sont en fait utiles pour résoudre des instances de petite à moyenne taille. Dans le chapitre 4, on présente une nouvelle méthode de génération de colonnes basée sur une formulation de partition d’ensemble. Le sous-problème consiste en un problème de plus court chemin avec capacités (PCCC). En particulier, on utilise une relaxation de ce problème dans laquelle il est possible de produire des routes avec des cycles de longueur trois ou plus. Ceci est complété par des nouvelles coupes qui permettent de réduire encore davantage le saut d’intégralité en même temps que de défavoriser l’apparition de cycles dans les routes. Ces résultats suggèrent que cette méthode fournit la meilleure méthode exacte pour le PLRC. Dans le chapitre 5, on introduit une nouvelle méthode heuristique pour le PLRC. Premièrement, on démarre une méthode randomisée de type GRASP pour trouver un premier ensemble de solutions de bonne qualité. Les solutions de cet ensemble sont alors combinées de façon à les améliorer. Finalement, on démarre une méthode de type détruir et réparer basée sur la résolution d’un nouveau modèle de localisation et réaffectation qui généralise le problème de réaffectaction [48].

Méthode de génération de colonnes pour les problèmes de conception de réseaux avec coûts d’ajout de capacité

Les problèmes de conception de réseaux ont reçu un intérêt particulier et ont été largement étudiés de par leurs nombreuses applications dans différents domaines, tels que les transports et les télécommunications. Nous nous intéressons dans ce mémoire au problème de conception de réseaux avec coûts d’ajout de capacité. Il s’agit d’installer un ensemble d’équipements sur un réseau en vue de satisfaire la demande, tout en respectant les contraintes de capacité, chaque arc pouvant admettre plusieurs équipements. L’objectif est de minimiser les coûts variables de transport des produits et les coûts fixes d’installation ou d’augmentation de capacité des équipements. La méthode que nous envisageons pour résoudre ce problème est basée sur les techniques utilisées en programmation linéaire en nombres entiers, notamment celles de génération de colonnes et de coupes. Ces méthodes sont introduites dans un algorithme général de branch-and-bound basé sur la relaxation linéaire. Nous avons testé notre méthode sur quatre groupes d’instances de tailles différentes, et nous l’avons comparée à CPLEX, qui constitue un des meilleurs solveurs permettant de résoudre des problèmes d’optimisation, ainsi qu’à une méthode existante dans la littérature combinant des méthodes exactes et heuristiques. Notre méthode a été plus performante que ces deux méthodes, notamment pour les instances de très grandes tailles.

Dynamic Facility Location with Modular Capacities : Models, Algorithms and Applications in Forestry

Les décisions de localisation sont souvent soumises à des aspects dynamiques comme des changements dans la demande des clients. Pour y répondre, la solution consiste à considérer une flexibilité accrue concernant l’emplacement et la capacité des installations. Même lorsque la demande est prévisible, trouver le planning optimal pour le déploiement et l'ajustement dynamique des capacités reste un défi. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur des problèmes de localisation avec périodes multiples, et permettant l'ajustement dynamique des capacités, en particulier ceux avec des structures de coûts complexes. Nous étudions ces problèmes sous différents points de vue de recherche opérationnelle, en présentant et en comparant plusieurs modèles de programmation linéaire en nombres entiers (PLNE), l'évaluation de leur utilisation dans la pratique et en développant des algorithmes de résolution efficaces. Cette thèse est divisée en quatre parties. Tout d’abord, nous présentons le contexte industriel à l’origine de nos travaux: une compagnie forestière qui a besoin de localiser des campements pour accueillir les travailleurs forestiers. Nous présentons un modèle PLNE permettant la construction de nouveaux campements, l’extension, le déplacement et la fermeture temporaire partielle des campements existants. Ce modèle utilise des contraintes de capacité particulières, ainsi qu’une structure de coût à économie d’échelle sur plusieurs niveaux. L'utilité du modèle est évaluée par deux études de cas. La deuxième partie introduit le problème dynamique de localisation avec des capacités modulaires généralisées. Le modèle généralise plusieurs problèmes dynamiques de localisation et fournit de meilleures bornes de la relaxation linéaire que leurs formulations spécialisées. Le modèle peut résoudre des problèmes de localisation où les coûts pour les changements de capacité sont définis pour toutes les paires de niveaux de capacité, comme c'est le cas dans le problème industriel mentionnée ci-dessus. Il est appliqué à trois cas particuliers: l'expansion et la réduction des capacités, la fermeture temporaire des installations, et la combinaison des deux. Nous démontrons des relations de dominance entre notre formulation et les modèles existants pour les cas particuliers. Des expériences de calcul sur un grand nombre d’instances générées aléatoirement jusqu’à 100 installations et 1000 clients, montrent que notre modèle peut obtenir des solutions optimales plus rapidement que les formulations spécialisées existantes. Compte tenu de la complexité des modèles précédents pour les grandes instances, la troisième partie de la thèse propose des heuristiques lagrangiennes. Basées sur les méthodes du sous-gradient et des faisceaux, elles trouvent des solutions de bonne qualité même pour les instances de grande taille comportant jusqu’à 250 installations et 1000 clients. Nous améliorons ensuite la qualité de la solution obtenue en résolvent un modèle PLNE restreint qui tire parti des informations recueillies lors de la résolution du dual lagrangien. Les résultats des calculs montrent que les heuristiques donnent rapidement des solutions de bonne qualité, même pour les instances où les solveurs génériques ne trouvent pas de solutions réalisables. Finalement, nous adaptons les heuristiques précédentes pour résoudre le problème industriel. Deux relaxations différentes sont proposées et comparées. Des extensions des concepts précédents sont présentées afin d'assurer une résolution fiable en un temps raisonnable.