Formulation and implementation of a residual-mean ocean circulation model

A parameterization of mesoscale eddies in coarse-resolution ocean general circulation models (GCM) is formulated and implemented using a residual-mean formalism. In that framework, mean buoyancy is advected by the residual velocity (the sum of the Eulerian and eddy-induced velocities) and modified by a residual flux which accounts for the diabatic effects of mesoscale eddies. The residual velocity is obtained by stepping forward a residual-mean momentum equation in which eddy stresses appear as forcing terms. Study of the spatial distribution of eddy stresses, derived by using them as control parameters to ‘‘fit’’ the residual-mean model to observations, supports the idea that eddy stresses can be likened to a vertical down-gradient flux of momentum with a coefficient which is constant in the vertical. The residual eddy flux is set to zero in the ocean interior, where mesoscale eddies are assumed to be quasi-adiabatic, but is parameterized by a horizontal down-gradient diffusivity near the surface where eddies develop a diabatic component as they stir properties horizontally across steep isopycnals. The residual-mean model is implemented and tested in the MIT general circulation model. It is shown that the resulting model (1) has a climatology that is superior to that obtained using the Gent and McWilliams parameterization scheme with a spatially uniform diffusivity and (2) allows one to significantly reduce the (spurious) horizontal viscosity used in coarse resolution GCMs.

The anterior temporal lobes support residual comprehension in Wernicke’s aphasia

Wernicke’s aphasia occurs following a stroke to classical language comprehension regions in the left temporoparietal cortex. Consequently, auditory-verbal comprehension is significantly impaired in Wernicke’s aphasia but the capacity to comprehend visually presented materials (written words and pictures) is partially spared. This study used fMRI to investigate the neural basis of written word and picture semantic processing in Wernicke’s aphasia, with the wider aim of examining how the semantic system is altered following damage to the classical comprehension regions. Twelve participants with Wernicke’s aphasia and twelve control participants performed semantic animate-inanimate judgements and a visual height judgement baseline task. Whole brain and ROI analysis in Wernicke’s aphasia and control participants found that semantic judgements were underpinned by activation in the ventral and anterior temporal lobes bilaterally. The Wernicke’s aphasia group displayed an “over-activation” in comparison to control participants, indicating that anterior temporal lobe regions become increasingly influential following reduction in posterior semantic resources. Semantic processing of written words in Wernicke’s aphasia was additionally supported by recruitment of the right anterior superior temporal lobe, a region previously associated with recovery from auditory-verbal comprehension impairments. Overall, the results concord with models which indicate that the anterior temporal lobes are crucial for multimodal semantic processing and that these regions may be accessed without support from classic posterior comprehension regions.

A bivariate regression model for matched paired survival data: local influence and residual analysis

The use of bivariate distributions plays a fundamental role in survival and reliability studies. In this paper, we consider a location scale model for bivariate survival times based on the proposal of a copula to model the dependence of bivariate survival data. For the proposed model, we consider inferential procedures based on maximum likelihood. Gains in efficiency from bivariate models are also examined in the censored data setting. For different parameter settings, sample sizes and censoring percentages, various simulation studies are performed and compared to the performance of the bivariate regression model for matched paired survival data. Sensitivity analysis methods such as local and total influence are presented and derived under three perturbation schemes. The martingale marginal and the deviance marginal residual measures are used to check the adequacy of the model. Furthermore, we propose a new measure which we call modified deviance component residual. The methodology in the paper is illustrated on a lifetime data set for kidney patients.

Internal Residual Stress Measurements in a Bioactive Glass-Ceramic Using Vickers Indentation

The residual stress distribution that arises in the glass matrix during cooling of a partially crystallized 17.2Na(2)O-32.1CaO-48.1SiO(2)-2.5P(2)O(5) (mol%) bioactive glass-ceramic was measured using the Vickers indentation method proposed by Zeng and Rowcliffe (ZR). The magnitude of the determined residual stress at the crystal/glass boundary was 1/4-1/3 of the values measured using X-ray diffraction (within the crystals) and calculated using Selsing`s model. A correction for the crack geometry factor, assuming a semi-elliptical shape, is proposed and then good agreement between experimental and theoretical values is found. Thus, if the actual crack geometry is taken into account, the indentation technique of ZR can be successfully used. In addition, a numerical model for the calculation of residual stresses that takes into account the hemispherical shape of the crystalline precipitates at a free surface was developed. The result is that near the sample surface, the radial component of the residual stress is increased by 70% in comparison with the residual stress calculated by Selsing`s model.

A simple relation between the Leimkuhler curve and the mean residual life

In this paper, a simple relation between the Leimkuhler curve and the mean residual life is established. The result is illustrated with several models commonly used in informetrics, such as exponential, Pareto and lognormal. Finally, relationships with some other reliability concepts are also presented. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Residual-based test for Nonlinear Cointegration with application in PPPs

Nested by linear cointegration first provided in Granger (1981), the definition of nonlinear cointegration is presented in this paper. Sequentially, a nonlinear cointegrated economic system is introduced. What we mainly study is testing no nonlinear cointegration against nonlinear cointegration by residual-based test, which is ready for detecting stochastic trend in nonlinear autoregression models. We construct cointegrating regression along with smooth transition components from smooth transition autoregression model. Some properties are analyzed and discussed during the estimation procedure for cointegrating regression, including description of transition variable. Autoregression of order one is considered as the model of estimated residuals for residual-based test, from which the teststatistic is obtained. Critical values and asymptotic distribution of the test statistic that we request for different cointegrating regressions with different sample sizes are derived based on Monte Carlo simulation. The proposed theoretical methods and models are illustrated by an empirical example, comparing the results with linear cointegration application in Hamilton (1994). It is concluded that there exists nonlinear cointegration in our system in the final results.

Residual-based Inference for Common Nonlinear Features

This paper investigates common nonlinear features in multivariate nonlinear autore-gressive models via testing the estimated residuals. A Wald-type test is proposed and itis asymptotically Chi-squared distributed. Simulation studies are given to examine thefinite-sample properties of the proposed test.

Genetic Control of Residual Variance for Teat Number in Pigs

The genetic improvement in litter size in pigs has been substantial during the last 10-15 years. The number of teats on the sow must increase as well to meet the needs of the piglets, because each piglet needs access to its own teat. We applied a genetic heterogeneity model on teat numberin sows, and estimated medium-high heritability for teat number (0.5), but low heritability for residual variance (0.05), indicating that selection for reduced variance might have very limited effect. A numerically positive correlation (0.8) between additive genetic breeding values for mean and for variance was found, but because of the low heritability for residual variance, the variance will increase very slowly with the mean.

Genetic heterogeneity of residual variance : estimation of variance components using double hierarchical generalized linear models

Background: The sensitivity to microenvironmental changes varies among animals and may be under genetic control. It is essential to take this element into account when aiming at breeding robust farm animals. Here, linear mixed models with genetic effects in the residual variance part of the model can be used. Such models have previously been fitted using EM and MCMC algorithms. Results: We propose the use of double hierarchical generalized linear models (DHGLM), where the squared residuals are assumed to be gamma distributed and the residual variance is fitted using a generalized linear model. The algorithm iterates between two sets of mixed model equations, one on the level of observations and one on the level of variances. The method was validated using simulations and also by re-analyzing a data set on pig litter size that was previously analyzed using a Bayesian approach. The pig litter size data contained 10,060 records from 4,149 sows. The DHGLM was implemented using the ASReml software and the algorithm converged within three minutes on a Linux server. The estimates were similar to those previously obtained using Bayesian methodology, especially the variance components in the residual variance part of the model. Conclusions: We have shown that variance components in the residual variance part of a linear mixed model can be estimated using a DHGLM approach. The method enables analyses of animal models with large numbers of observations. An important future development of the DHGLM methodology is to include the genetic correlation between the random effects in the mean and residual variance parts of the model as a parameter of the DHGLM.

Estudo de um solo residual de arenito da rodovia RS 239 : ensaios triaxiais servo-controlados

O estudo das propriedades mecânicas dos solos estruturados necessita de equipamentos de laboratório com características específicas. No caso de ensaios triaxiais, os equipamentos devem incorporar técnicas especiais, tais como: medição local de deformações e controle automático de trajetórias de tensão. Caso o solo seja ensaiado na condição não saturada, o equipamento deve ser capaz de controlar a sucção imposta ao corpo de prova. Esta dissertação apresenta a montagem de um equipamento triaxial automatizado para o estudo de solos estruturados, saturados e não saturados, sendo que para a execução de ensaios com diferentes trajetórias de tensões, pequenas modificações devem ser introduzidas no programa. O equipamento foi montado com peças encontradas no mercado nacional e de fácil aquisição. Este equipamento dispõe de medição local de deformações baseada em sensores de efeito Hall, com uma resolução de deformações axiais e radiais da ordem de 10-4. O equipamento utiliza um sistema de válvulas proporcionais para o controle automático das pressões aplicadas. O equipamento assim construído, foi utilizado para estudar o comportamento mecânico de um solo residual de arenito Botucatu oriundo de uma jazida na rodovia RS 239. Este solo apresenta um índice de vazios médio de 0,62. Envoltórias de resistência ao cisalhamento para valores de pico e para valores de deformações axiais >10%, foram determinadas a partir de resultados de ensaios triaxiais. Os resultados dos ensaios também permitiram identificar uma superfície de fluência. O efeito da cimentação, tanto na superfície de fluência como no módulo de Young, foi constatado através da análise das curvas tensão desvio x deformação axial, que mostram claramente uma mudança de comportamento associada à progressiva desestruturação do material.

Estudo do comportamento de um solo residual melhorado atraves de tecnicas mecanicas e fisico-quimicas e sua aplicacao a analise de fundacoes superficiais

O presente trabalho tem como objetivo estudar o comportamento de um solo residual melhorado através do uso de técnicas mecânicas de compactação e da adição de cimento. Complementarmente foram realizadas análises numéricas destes materiais tratados quando utilizados como base de fundações superficiais. O programa experimental incluiu a retirada de amostras intactas e de material amolgado para a execução de ensaios triaxiais saturados drenados com medida interna de deformações, a fim de estudar o comportamento do solo natural e do solo tratado, quer por compactação, quer por adição de cimento e compactação. Além disto, tais ensaios são determinantes na obtenção de parâmetros constitutivos para a realização de simulações numéricas. O Método dos Elementos Finitos foi utilizado para simular o comportamento carga versus recalque de placas assentes sobre o solo natural e sobre camadas de solo melhorado. O modelo Hiperbólico foi empregado na análise numérica para modelar o comportamento tensãodeformação dos materiais. Os resultados das simulações dos ensaios de placa sobre camadas de solo melhorado demonstraram que houve um aumento significativo da capacidade de suporte, além de uma redução considerável dos recalques, quando comparados ao comportamento do solo natural.

Investigação sobre a resistência ao cisalhamento de um solo residual de gnaisse

O solo residual de gnaisse estudado nesta dissertação ocupa uma grande área da cidade de Porto Alegre/RS e região metropolitana. Na região onde foi amostrado, encontrase hoje uma estrutura de contenção em solo grampeado. Rupturas durante a escavação ocasionaram a necessidade de redimensionamento da estrutura, o que na época foi realizado através de retro-análises de rupturas induzidas. Na ocasião a empresa responsável pela execução da obra retirou blocos indeformados de campo, para que posteriormente fossem determinadas as propriedades geomecânicas deste solo residual. O programa experimental desta dissertação envolveu: (a) ensaios de caracterização; (b) caracterização mineralógica através de difratometria de Raio-X, microscopia ótica e microscopia eletrônica;(c) determinação de parâmetros de resistência ao cisalhamento através de ensaios de cisalhamento direto e (d) determinação de parâmetros de resistência ao cisalhamento residual através de ensaios ring shear. Através dos ensaios de cisalhamento direto foi verificado que o intemperismo no local praticamente não apresenta influência nos parâmetros de resistência ao cisalhamento deste solo, pois ambas as profundidades de amostragem mantém a estrutura da rocha de origem. A resistência ao cisalhamento deste material é em grande parte comandada pela sua micro-estrutura, e principalmente pelo bandamento micáceo Em ambas profundidades foi verificada anisotropia de resistência ao cisalhamento, através de ensaios com a orientação de planos de xistosidade paralela e perpendicular à superfície de ruptura imposta pelo ensaio. Este comportamento demonstra a influência que a macro-estrutura herdada da rocha mãe tem sobre a resistência deste material. Os ensaios ring shear realizados neste material apresentaram ângulos de atrito interno residual baixos em relação ao que se espera de materiais predominantemente granulares como é o caso deste solo. Porém estes valores baixos podem ser atribuídos ao alto teor de mica existente.

Concorrência no mercado de crédito bancário brasileiro: abordagem via demanda residual

Este trabalho tem como objetivo verificar o grau de concorrência existente no mercado de crédito bancário brasileiro. A abordagem utilizada neste trabalho foi apresentada por Baker e Bresnahan (1985 e 1988) e trata da estimação da elasticidade de demanda residual, que fornece uma medida do poder de mercado da firma. Esta técnica é bastante conveniente para estimação de poder de mercado para indústrias com produtos diferenciados, como o setor bancário, onde elasticidades cruzadas são particularmente difíceis de serem mensuradas. Estimamos as curvas de demanda residual para os bancos do Brasil, Bradesco, Itaú, ABN Amro Real, Safra e Unibanco. Grande parcela dos dados foi extraída da contabilidade padrão Cosif, divulgada pelo Bacen. A partir dos resultados obtidos, observamos evidências de que o banco Safra atua competitivamente enquanto os dados dos demais bancos analisados apontam para a existência de algum poder no mercado de crédito bancário.