A note on discrete claims problems

In this note, we consider claims problems with indivisible goods. Specifically, by applying recursively the P-rights lower bound (Jiménez-Gómez and Marco-Gil (2008)), we ensure the fulfillment of Weak Order Preservation, considered by many authors as a minimal requirement of fairness. Moreover, we retrieve the Discrete Constrained Equal Losses and the Discrete Constrained Equal Awards rules (Herrero and Martíınez (2008)). Finally, by the recursive double imposition of a lower and an upper bound, we obtain the average between them. Keywords: Claims problems, Indivisibilities, Order Preservation, Constrained Egalitarian rules, Midpoint. JEL classification: C71, D63, D71.

Solving higher-dimensional continuous time stochastic control problems by value function regression

The paper develops a method to solve higher-dimensional stochasticcontrol problems in continuous time. A finite difference typeapproximation scheme is used on a coarse grid of low discrepancypoints, while the value function at intermediate points is obtainedby regression. The stability properties of the method are discussed,and applications are given to test problems of up to 10 dimensions.Accurate solutions to these problems can be obtained on a personalcomputer.

Conventional and Reciprocal Approaches to the Forward and Inverse Problems of Electroencephalography

Le problème inverse en électroencéphalographie (EEG) est la localisation de sources de courant dans le cerveau utilisant les potentiels de surface sur le cuir chevelu générés par ces sources. Une solution inverse implique typiquement de multiples calculs de potentiels de surface sur le cuir chevelu, soit le problème direct en EEG. Pour résoudre le problème direct, des modèles sont requis à la fois pour la configuration de source sous-jacente, soit le modèle de source, et pour les tissues environnants, soit le modèle de la tête. Cette thèse traite deux approches bien distinctes pour la résolution du problème direct et inverse en EEG en utilisant la méthode des éléments de frontières (BEM): l’approche conventionnelle et l’approche réciproque. L’approche conventionnelle pour le problème direct comporte le calcul des potentiels de surface en partant de sources de courant dipolaires. D’un autre côté, l’approche réciproque détermine d’abord le champ électrique aux sites des sources dipolaires quand les électrodes de surfaces sont utilisées pour injecter et retirer un courant unitaire. Le produit scalaire de ce champ électrique avec les sources dipolaires donne ensuite les potentiels de surface. L’approche réciproque promet un nombre d’avantages par rapport à l’approche conventionnelle dont la possibilité d’augmenter la précision des potentiels de surface et de réduire les exigences informatiques pour les solutions inverses. Dans cette thèse, les équations BEM pour les approches conventionnelle et réciproque sont développées en utilisant une formulation courante, la méthode des résidus pondérés. La réalisation numérique des deux approches pour le problème direct est décrite pour un seul modèle de source dipolaire. Un modèle de tête de trois sphères concentriques pour lequel des solutions analytiques sont disponibles est utilisé. Les potentiels de surfaces sont calculés aux centroïdes ou aux sommets des éléments de discrétisation BEM utilisés. La performance des approches conventionnelle et réciproque pour le problème direct est évaluée pour des dipôles radiaux et tangentiels d’excentricité variable et deux valeurs très différentes pour la conductivité du crâne. On détermine ensuite si les avantages potentiels de l’approche réciproquesuggérés par les simulations du problème direct peuvent êtres exploités pour donner des solutions inverses plus précises. Des solutions inverses à un seul dipôle sont obtenues en utilisant la minimisation par méthode du simplexe pour à la fois l’approche conventionnelle et réciproque, chacun avec des versions aux centroïdes et aux sommets. Encore une fois, les simulations numériques sont effectuées sur un modèle à trois sphères concentriques pour des dipôles radiaux et tangentiels d’excentricité variable. La précision des solutions inverses des deux approches est comparée pour les deux conductivités différentes du crâne, et leurs sensibilités relatives aux erreurs de conductivité du crâne et au bruit sont évaluées. Tandis que l’approche conventionnelle aux sommets donne les solutions directes les plus précises pour une conductivité du crâne supposément plus réaliste, les deux approches, conventionnelle et réciproque, produisent de grandes erreurs dans les potentiels du cuir chevelu pour des dipôles très excentriques. Les approches réciproques produisent le moins de variations en précision des solutions directes pour différentes valeurs de conductivité du crâne. En termes de solutions inverses pour un seul dipôle, les approches conventionnelle et réciproque sont de précision semblable. Les erreurs de localisation sont petites, même pour des dipôles très excentriques qui produisent des grandes erreurs dans les potentiels du cuir chevelu, à cause de la nature non linéaire des solutions inverses pour un dipôle. Les deux approches se sont démontrées également robustes aux erreurs de conductivité du crâne quand du bruit est présent. Finalement, un modèle plus réaliste de la tête est obtenu en utilisant des images par resonace magnétique (IRM) à partir desquelles les surfaces du cuir chevelu, du crâne et du cerveau/liquide céphalorachidien (LCR) sont extraites. Les deux approches sont validées sur ce type de modèle en utilisant des véritables potentiels évoqués somatosensoriels enregistrés à la suite de stimulation du nerf médian chez des sujets sains. La précision des solutions inverses pour les approches conventionnelle et réciproque et leurs variantes, en les comparant à des sites anatomiques connus sur IRM, est encore une fois évaluée pour les deux conductivités différentes du crâne. Leurs avantages et inconvénients incluant leurs exigences informatiques sont également évalués. Encore une fois, les approches conventionnelle et réciproque produisent des petites erreurs de position dipolaire. En effet, les erreurs de position pour des solutions inverses à un seul dipôle sont robustes de manière inhérente au manque de précision dans les solutions directes, mais dépendent de l’activité superposée d’autres sources neurales. Contrairement aux attentes, les approches réciproques n’améliorent pas la précision des positions dipolaires comparativement aux approches conventionnelles. Cependant, des exigences informatiques réduites en temps et en espace sont les avantages principaux des approches réciproques. Ce type de localisation est potentiellement utile dans la planification d’interventions neurochirurgicales, par exemple, chez des patients souffrant d’épilepsie focale réfractaire qui ont souvent déjà fait un EEG et IRM.

Analytical Investigations 0n Collapse of Cylindrical Submarine Shells

Submarine hull structure is a watertight envelope, under hydrostatic pressure when in operation. Stiffened cylindrical shells constitute the major portion of these submarine hulls and these thin shells under compression are susceptible to buckling failure. Normally loss of stability occurs at the limit point rather than at the bifurcation point and the stability analysis has to consider the change in geometry at each load step. Hence geometric nonlinear analysis of the shell forms becomes. a necessity. External hydrostatic pressure will follow the deformed configuration of the shell and hence follower force effect has to be accounted for. Computer codes have been developed based on all-cubic axisymmetric cylindrical shell finite element and discrete ring stiffener element for linear elastic, linear buckling and geometric nonIinear analysis of stiffened cylindrical shells. These analysis programs have the capability to treat hydrostatic pressure as a radial load and as a follower force. Analytical investigations are carried out on two attack submarine cylindrical hull models besides standard benchmark problems. In each case, the analysis has been carried out for interstiffener, interdeepframe and interbulkhead configurations. The shell stiffener attachment in each of this configuration has been represented by the simply supported-simply supported, clamped-clamped and fixed-fixed boundary conditions in this study. The results of the analytical investigations have been discussed and the observations and conclusions are described. Rotation restraint at the ends is influential for interstiffener and interbulkhead configurations and the significance of axial restraint becomes predominant in the interbulkhead configuration. The follower force effect of hydrostatic pressure is not significant in interstiffener and interdeepframe configurations where as it has very high detrimental effect on buckling pressure on interbulkhead configuration. The geometric nonlinear interbulkhead analysis incorporating follower force effect gives the critical value of buckling pressure and this analysis is recommended for the determination of collapse pressure of stiffened cylindrical submarine shells.

Some problems of discrete function theory

An attempt is made by the researcher to establish a theory of discrete functions in the complex plane. Classical analysis q-basic theory, monodiffric theory, preholomorphic theory and q-analytic theory have been utilised to develop concepts like differentiation, integration and special functions.

Missing Value and Comparison Problems : what Pupils Know before the Teaching of Proportion. 'Problemas de valor ausente y de comparación : qué saben los alumnos antes de la enseñanza de la proporción'.

Resumen basado en el de la publicación

Bernoulli free-boundary problems in strip-like domains and a property of permanent waves on water of finite depth

We study weak solutions for a class of free-boundary problems which includes as a special case the classical problem of travelling gravity waves on water of finite depth. We show that such problems are equivalent to problems in fixed domains and study the regularity of their solutions. We also prove that in very general situations the free boundary is necessarily the graph of a function.

Semilinear parabolic problems in thin domains with a highly oscillatory boundary

In this paper, we study the behavior of the solutions of nonlinear parabolic problems posed in a domain that degenerates into a line segment (thin domain) which has an oscillating boundary. We combine methods from linear homogenization theory for reticulated structures and from the theory on nonlinear dynamics of dissipative systems to obtain the limit problem for the elliptic and parabolic problems and analyze the convergence properties of the solutions and attractors of the evolutionary equations. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Statistical bound of genetic solutions to quadratic assignment problems

Quadratic assignment problems (QAPs) are commonly solved by heuristic methods, where the optimum is sought iteratively. Heuristics are known to provide good solutions but the quality of the solutions, i.e., the confidence interval of the solution is unknown. This paper uses statistical optimum estimation techniques (SOETs) to assess the quality of Genetic algorithm solutions for QAPs. We examine the functioning of different SOETs regarding biasness, coverage rate and length of interval, and then we compare the SOET lower bound with deterministic ones. The commonly used deterministic bounds are confined to only a few algorithms. We show that, the Jackknife estimators have better performance than Weibull estimators, and when the number of heuristic solutions is as large as 100, higher order JK-estimators perform better than lower order ones. Compared with the deterministic bounds, the SOET lower bound performs significantly better than most deterministic lower bounds and is comparable with the best deterministic ones. 

On statistical bounds of heuristic solutions to location problems

Solutions to combinatorial optimization problems, such as problems of locating facilities, frequently rely on heuristics to minimize the objective function. The optimum is sought iteratively and a criterion is needed to decide when the procedure (almost) attains it. Pre-setting the number of iterations dominates in OR applications, which implies that the quality of the solution cannot be ascertained. A small, almost dormant, branch of the literature suggests using statistical principles to estimate the minimum and its bounds as a tool to decide upon stopping and evaluating the quality of the solution. In this paper we examine the functioning of statistical bounds obtained from four different estimators by using simulated annealing on p-median test problems taken from Beasley’s OR-library. We find the Weibull estimator and the 2nd order Jackknife estimator preferable and the requirement of sample size to be about 10 being much less than the current recommendation. However, reliable statistical bounds are found to depend critically on a sample of heuristic solutions of high quality and we give a simple statistic useful for checking the quality. We end the paper with an illustration on using statistical bounds in a problem of locating some 70 distribution centers of the Swedish Post in one Swedish region. 

Semilinear parabolic problems in thin domains with a highly oscillatory boundary

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

On the value function for nonautonomous optimal control problems with infinite horizon

In this paper we consider nonautonomous optimal control problems of infinite horizon type, whose control actions are given by L-1-functions. We verify that the value function is locally Lipschitz. The equivalence between dynamic programming inequalities and Hamilton-Jacobi-Bellman (HJB) inequalities for proximal sub (super) gradients is proven. Using this result we show that the value function is a Dini solution of the HJB equation. We obtain a verification result for the class of Dini sub-solutions of the HJB equation and also prove a minimax property of the value function with respect to the sets of Dini semi-solutions of the HJB equation. We introduce the concept of viscosity solutions of the HJB equation in infinite horizon and prove the equivalence between this and the concept of Dini solutions. In the Appendix we provide an existence theorem. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Patterns in parabolic problems with nonlinear boundary conditions

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)