Instrumental variable method for the causal relationship between soluble receptor for advanced glycation end-products (sRAGE) and risk of pancreatic cancer

This thesis project is motivated by the potential problem of using observational data to draw inferences about a causal relationship in observational epidemiology research when controlled randomization is not applicable. Instrumental variable (IV) method is one of the statistical tools to overcome this problem. Mendelian randomization study uses genetic variants as IVs in genetic association study. In this thesis, the IV method, as well as standard logistic and linear regression models, is used to investigate the causal association between risk of pancreatic cancer and the circulating levels of soluble receptor for advanced glycation end-products (sRAGE). Higher levels of serum sRAGE were found to be associated with a lower risk of pancreatic cancer in a previous observational study (255 cases and 485 controls). However, such a novel association may be biased by unknown confounding factors. In a case-control study, we aimed to use the IV approach to confirm or refute this observation in a subset of study subjects for whom the genotyping data were available (178 cases and 177 controls). Two-stage IV method using generalized method of moments-structural mean models (GMM-SMM) was conducted and the relative risk (RR) was calculated. In the first stage analysis, we found that the single nucleotide polymorphism (SNP) rs2070600 of the receptor for advanced glycation end-products (AGER) gene meets all three general assumptions for a genetic IV in examining the causal association between sRAGE and risk of pancreatic cancer. The variant allele of SNP rs2070600 of the AGER gene was associated with lower levels of sRAGE, and it was neither associated with risk of pancreatic cancer, nor with the confounding factors. It was a potential strong IV (F statistic = 29.2). However, in the second stage analysis, the GMM-SMM model failed to converge due to non- concaveness probably because of the small sample size. Therefore, the IV analysis could not support the causality of the association between serum sRAGE levels and risk of pancreatic cancer. Nevertheless, these analyses suggest that rs2070600 was a potentially good genetic IV for testing the causality between the risk of pancreatic cancer and sRAGE levels. A larger sample size is required to conduct a credible IV analysis.^

Territorial quality and sustainable development : Indicators of performance in the context of a model for participatory rural tourism certification

El turismo rural ha sido incorporado por pequeños establecimientos agropecuarios del partido de Cnel. Suárez, provincia de Buenos Aires, Argentina, como actividad alternativa para mejorar la calidad de vida de sus miembros y superar situaciones de crisis agravadas por la marginalidad productiva del SO bonaerense, región a la que pertenecen. Bajo el programa Cambio Rural del INTA (Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria) conforman el Grupo 'Cortaderas II', junto a otros emprendedores interesados en valorar el medio rural. Han avanzado en el proceso de reconocimiento de su identidad y puesta en valor de recursos específicos con anclaje en el territorio. Esta identidad comienza a apreciarse internamente, a raíz de la dinámica grupal lograda y la incipiente articulación con otros actores para la construcción de un partenariado público y privado que genere sinergias y contribuya al desarrollo sustentable del territorio. Sin embargo, aún no es claramente percibida por el turista, cada vez más exigente. Por lo tanto, el presente trabajo persigue proponer indicadores para evaluar el desempeño de un Sistema de Gestión de Calidad con enfoque territorial que, adaptando el modelo europeo 'Marca de Calidad Territorial', sustente una estrategia comercial de diferenciación del servicio y simultáneamente, mida el progreso hacia una mejor calidad de vida y fortalecimiento de vínculos con la cultura local y el entorno físico-natural en el marco del desarrollo sustentable. La investigación se plantea para la micro escala, ya que se trata de un estudio de caso, relevándose información primaria mediante observación directa y entrevistas semi-estructuradas, complementada con información secundaria diagnóstica utilizada por INTA. Las características del grupo y su dinámica de funcionamiento bajo el programa Cambio Rural revelan que es posible adoptar un proceso de certificación participativa propuesto para cuatro pilares de la calidad: de Bienes y Servicios, Institucional, Social y Ambiental. El modelo se integra con indicadores de evaluación de desempeño, agrupados en áreas clave para cada una de las dimensiones de la sustentabilidad, que contemplan el paisaje y la gestión de los recursos naturales; el impacto económico de la actividad, la calidad de la oferta y satisfacción del turista; así como las relaciones sociales internas y los vínculos con otros actores del territorio. Principalmente se encontraron fortalezas en la búsqueda de partenariados y debilidades en aspectos de comunicación y promoción. Se considera que este sistema de herramientas de gestión sustentable permitiría superar las dificultades de una certificación individual, pudiendo aplicarse a emprendimientos con otra ubicación geográfica

Territorial quality and sustainable development : Indicators of performance in the context of a model for participatory rural tourism certification

El turismo rural ha sido incorporado por pequeños establecimientos agropecuarios del partido de Cnel. Suárez, provincia de Buenos Aires, Argentina, como actividad alternativa para mejorar la calidad de vida de sus miembros y superar situaciones de crisis agravadas por la marginalidad productiva del SO bonaerense, región a la que pertenecen. Bajo el programa Cambio Rural del INTA (Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria) conforman el Grupo 'Cortaderas II', junto a otros emprendedores interesados en valorar el medio rural. Han avanzado en el proceso de reconocimiento de su identidad y puesta en valor de recursos específicos con anclaje en el territorio. Esta identidad comienza a apreciarse internamente, a raíz de la dinámica grupal lograda y la incipiente articulación con otros actores para la construcción de un partenariado público y privado que genere sinergias y contribuya al desarrollo sustentable del territorio. Sin embargo, aún no es claramente percibida por el turista, cada vez más exigente. Por lo tanto, el presente trabajo persigue proponer indicadores para evaluar el desempeño de un Sistema de Gestión de Calidad con enfoque territorial que, adaptando el modelo europeo 'Marca de Calidad Territorial', sustente una estrategia comercial de diferenciación del servicio y simultáneamente, mida el progreso hacia una mejor calidad de vida y fortalecimiento de vínculos con la cultura local y el entorno físico-natural en el marco del desarrollo sustentable. La investigación se plantea para la micro escala, ya que se trata de un estudio de caso, relevándose información primaria mediante observación directa y entrevistas semi-estructuradas, complementada con información secundaria diagnóstica utilizada por INTA. Las características del grupo y su dinámica de funcionamiento bajo el programa Cambio Rural revelan que es posible adoptar un proceso de certificación participativa propuesto para cuatro pilares de la calidad: de Bienes y Servicios, Institucional, Social y Ambiental. El modelo se integra con indicadores de evaluación de desempeño, agrupados en áreas clave para cada una de las dimensiones de la sustentabilidad, que contemplan el paisaje y la gestión de los recursos naturales; el impacto económico de la actividad, la calidad de la oferta y satisfacción del turista; así como las relaciones sociales internas y los vínculos con otros actores del territorio. Principalmente se encontraron fortalezas en la búsqueda de partenariados y debilidades en aspectos de comunicación y promoción. Se considera que este sistema de herramientas de gestión sustentable permitiría superar las dificultades de una certificación individual, pudiendo aplicarse a emprendimientos con otra ubicación geográfica

Territorial quality and sustainable development : Indicators of performance in the context of a model for participatory rural tourism certification

El turismo rural ha sido incorporado por pequeños establecimientos agropecuarios del partido de Cnel. Suárez, provincia de Buenos Aires, Argentina, como actividad alternativa para mejorar la calidad de vida de sus miembros y superar situaciones de crisis agravadas por la marginalidad productiva del SO bonaerense, región a la que pertenecen. Bajo el programa Cambio Rural del INTA (Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria) conforman el Grupo 'Cortaderas II', junto a otros emprendedores interesados en valorar el medio rural. Han avanzado en el proceso de reconocimiento de su identidad y puesta en valor de recursos específicos con anclaje en el territorio. Esta identidad comienza a apreciarse internamente, a raíz de la dinámica grupal lograda y la incipiente articulación con otros actores para la construcción de un partenariado público y privado que genere sinergias y contribuya al desarrollo sustentable del territorio. Sin embargo, aún no es claramente percibida por el turista, cada vez más exigente. Por lo tanto, el presente trabajo persigue proponer indicadores para evaluar el desempeño de un Sistema de Gestión de Calidad con enfoque territorial que, adaptando el modelo europeo 'Marca de Calidad Territorial', sustente una estrategia comercial de diferenciación del servicio y simultáneamente, mida el progreso hacia una mejor calidad de vida y fortalecimiento de vínculos con la cultura local y el entorno físico-natural en el marco del desarrollo sustentable. La investigación se plantea para la micro escala, ya que se trata de un estudio de caso, relevándose información primaria mediante observación directa y entrevistas semi-estructuradas, complementada con información secundaria diagnóstica utilizada por INTA. Las características del grupo y su dinámica de funcionamiento bajo el programa Cambio Rural revelan que es posible adoptar un proceso de certificación participativa propuesto para cuatro pilares de la calidad: de Bienes y Servicios, Institucional, Social y Ambiental. El modelo se integra con indicadores de evaluación de desempeño, agrupados en áreas clave para cada una de las dimensiones de la sustentabilidad, que contemplan el paisaje y la gestión de los recursos naturales; el impacto económico de la actividad, la calidad de la oferta y satisfacción del turista; así como las relaciones sociales internas y los vínculos con otros actores del territorio. Principalmente se encontraron fortalezas en la búsqueda de partenariados y debilidades en aspectos de comunicación y promoción. Se considera que este sistema de herramientas de gestión sustentable permitiría superar las dificultades de una certificación individual, pudiendo aplicarse a emprendimientos con otra ubicación geográfica

Domestic, vertical, and horizontal multinationals : a general equilibrium approach using the "knowledge capital model"

One of the key factors behind the growth in global trade in recent decades is an increase in intermediate input as a result of the development of vertical production networks (Feensta, 1998). It is widely recognized that the formation of production networks is due to the expansion of multinational enterprises' (MNEs) activities. MNEs have been differentiated into two types according to their production structure: horizontal and vertical foreign direct investment (FDI). In this paper, we extend the model presented by Zhang and Markusen (1999) to include horizontal and vertical FDI in a model with traded intermediates, using numerical general equilibrium analysis. The simulation results show that horizontal MNEs are more likely to exist when countries are similar in size and in relative factor endowments. Vertical MNEs are more likely to exist when countries differ in relative factor endowments, and trade costs are positive. From the results of the simulation, lower trade costs of final goods and differences in factor intensity are conditions for attracting vertical MNEs.

A first approach to an axiomatic model of multi-measures

We establish an axiomatic model of multi-measures, capturing some classes of measures studied in the fuzzy sets literature, where they are applied to only one or two arguments.

Artificial cognitive control system based on the shared circuits model of sociocognitive capacities. A first approach

sharedcircuitmodels is presented in this work. The sharedcircuitsmodelapproach of sociocognitivecapacities recently proposed by Hurley in The sharedcircuitsmodel (SCM): how control, mirroring, and simulation can enable imitation, deliberation, and mindreading. Behavioral and Brain Sciences 31(1) (2008) 1–22 is enriched and improved in this work. A five-layer computational architecture for designing artificialcognitivecontrolsystems is proposed on the basis of a modified sharedcircuitsmodel for emulating sociocognitive experiences such as imitation, deliberation, and mindreading. In order to show the enormous potential of this approach, a simplified implementation is applied to a case study. An artificialcognitivecontrolsystem is applied for controlling force in a manufacturing process that demonstrates the suitability of the suggested approach

Generating multimedia presentations that summarize the behavior of dynamic systems using a model-based approach

This article describes a knowledge-based method for generating multimedia descriptions that summarize the behavior of dynamic systems. We designed this method for users who monitor the behavior of a dynamic system with the help of sensor networks and make decisions according to prefixed management goals. Our method generates presentations using different modes such as text in natural language, 2D graphics and 3D animations. The method uses a qualitative representation of the dynamic system based on hierarchies of components and causal influences. The method includes an abstraction generator that uses the system representation to find and aggregate relevant data at an appropriate level of abstraction. In addition, the method includes a hierarchical planner to generate a presentation using a model with dis- course patterns. Our method provides an efficient and flexible solution to generate concise and adapted multimedia presentations that summarize thousands of time series. It is general to be adapted to differ- ent dynamic systems with acceptable knowledge acquisition effort by reusing and adapting intuitive rep- resentations. We validated our method and evaluated its practical utility by developing several models for an application that worked in continuous real time operation for more than 1 year, summarizing sen- sor data of a national hydrologic information system in Spain.

Advanced Topics in Resource Analysis: Certification, Incrementality, Concurrency and Array-Sensitivity

El Análisis de Consumo de Recursos o Análisis de Coste trata de aproximar el coste de ejecutar un programa como una función dependiente de sus datos de entrada. A pesar de que existen trabajos previos a esta tesis doctoral que desarrollan potentes marcos para el análisis de coste de programas orientados a objetos, algunos aspectos avanzados, como la eficiencia, la precisión y la fiabilidad de los resultados, todavía deben ser estudiados en profundidad. Esta tesis aborda estos aspectos desde cuatro perspectivas diferentes: (1) Las estructuras de datos compartidas en la memoria del programa son una pesadilla para el análisis estático de programas. Trabajos recientes proponen una serie de condiciones de localidad para poder mantener de forma consistente información sobre los atributos de los objetos almacenados en memoria compartida, reemplazando éstos por variables locales no almacenadas en la memoria compartida. En esta tesis presentamos dos extensiones a estos trabajos: la primera es considerar, no sólo los accesos a los atributos, sino también los accesos a los elementos almacenados en arrays; la segunda se centra en los casos en los que las condiciones de localidad no se cumplen de forma incondicional, para lo cual, proponemos una técnica para encontrar las precondiciones necesarias para garantizar la consistencia de la información acerca de los datos almacenados en memoria. (2) El objetivo del análisis incremental es, dado un programa, los resultados de su análisis y una serie de cambios sobre el programa, obtener los nuevos resultados del análisis de la forma más eficiente posible, evitando reanalizar aquellos fragmentos de código que no se hayan visto afectados por los cambios. Los analizadores actuales todavía leen y analizan el programa completo de forma no incremental. Esta tesis presenta un análisis de coste incremental, que, dado un cambio en el programa, reconstruye la información sobre el coste del programa de todos los métodos afectados por el cambio de forma incremental. Para esto, proponemos (i) un algoritmo multi-dominio y de punto fijo que puede ser utilizado en todos los análisis globales necesarios para inferir el coste, y (ii) una novedosa forma de almacenar las expresiones de coste que nos permite reconstruir de forma incremental únicamente las funciones de coste de aquellos componentes afectados por el cambio. (3) Las garantías de coste obtenidas de forma automática por herramientas de análisis estático no son consideradas totalmente fiables salvo que la implementación de la herramienta o los resultados obtenidos sean verificados formalmente. Llevar a cabo el análisis de estas herramientas es una tarea titánica, ya que se trata de herramientas de gran tamaño y complejidad. En esta tesis nos centramos en el desarrollo de un marco formal para la verificación de las garantías de coste obtenidas por los analizadores en lugar de analizar las herramientas. Hemos implementado esta idea mediante la herramienta COSTA, un analizador de coste para programas Java y KeY, una herramienta de verificación de programas Java. De esta forma, COSTA genera las garantías de coste, mientras que KeY prueba la validez formal de los resultados obtenidos, generando de esta forma garantías de coste verificadas. (4) Hoy en día la concurrencia y los programas distribuidos son clave en el desarrollo de software. Los objetos concurrentes son un modelo de concurrencia asentado para el desarrollo de sistemas concurrentes. En este modelo, los objetos son las unidades de concurrencia y se comunican entre ellos mediante llamadas asíncronas a sus métodos. La distribución de las tareas sugiere que el análisis de coste debe inferir el coste de los diferentes componentes distribuidos por separado. En esta tesis proponemos un análisis de coste sensible a objetos que, utilizando los resultados obtenidos mediante un análisis de apunta-a, mantiene el coste de los diferentes componentes de forma independiente. Abstract Resource Analysis (a.k.a. Cost Analysis) tries to approximate the cost of executing programs as functions on their input data sizes and without actually having to execute the programs. While a powerful resource analysis framework on object-oriented programs existed before this thesis, advanced aspects to improve the efficiency, the accuracy and the reliability of the results of the analysis still need to be further investigated. This thesis tackles this need from the following four different perspectives. (1) Shared mutable data structures are the bane of formal reasoning and static analysis. Analyses which keep track of heap-allocated data are referred to as heap-sensitive. Recent work proposes locality conditions for soundly tracking field accesses by means of ghost non-heap allocated variables. In this thesis we present two extensions to this approach: the first extension is to consider arrays accesses (in addition to object fields), while the second extension focuses on handling cases for which the locality conditions cannot be proven unconditionally by finding aliasing preconditions under which tracking such heap locations is feasible. (2) The aim of incremental analysis is, given a program, its analysis results and a series of changes to the program, to obtain the new analysis results as efficiently as possible and, ideally, without having to (re-)analyze fragments of code that are not affected by the changes. During software development, programs are permanently modified but most analyzers still read and analyze the entire program at once in a non-incremental way. This thesis presents an incremental resource usage analysis which, after a change in the program is made, is able to reconstruct the upper-bounds of all affected methods in an incremental way. To this purpose, we propose (i) a multi-domain incremental fixed-point algorithm which can be used by all global analyses required to infer the cost, and (ii) a novel form of cost summaries that allows us to incrementally reconstruct only those components of cost functions affected by the change. (3) Resource guarantees that are automatically inferred by static analysis tools are generally not considered completely trustworthy, unless the tool implementation or the results are formally verified. Performing full-blown verification of such tools is a daunting task, since they are large and complex. In this thesis we focus on the development of a formal framework for the verification of the resource guarantees obtained by the analyzers, instead of verifying the tools. We have implemented this idea using COSTA, a state-of-the-art cost analyzer for Java programs and KeY, a state-of-the-art verification tool for Java source code. COSTA is able to derive upper-bounds of Java programs while KeY proves the validity of these bounds and provides a certificate. The main contribution of our work is to show that the proposed tools cooperation can be used for automatically producing verified resource guarantees. (4) Distribution and concurrency are today mainstream. Concurrent objects form a well established model for distributed concurrent systems. In this model, objects are the concurrency units that communicate via asynchronous method calls. Distribution suggests that analysis must infer the cost of the diverse distributed components separately. In this thesis we propose a novel object-sensitive cost analysis which, by using the results gathered by a points-to analysis, can keep the cost of the diverse distributed components separate.

A new approach to fuzzy estimation of Takagi-Sugeno model and its applications to optimal control for nonlinear systems

An efficient approach is presented to improve the local and global approximation and modelling capability of Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model. The main aim is obtaining high function approximation accuracy. The main problem is that T-S identification method cannot be applied when the membership functions are overlapped by pairs. This restricts the use of the T-S method because this type of membership function has been widely used during the last two decades in the stability, controller design and are popular in industrial control applications. The approach developed here can be considered as a generalized version of T-S method with optimized performance in approximating nonlinear functions. A simple approach with few computational effort, based on the well known parameters' weighting method is suggested for tuning T-S parameters to improve the choice of the performance index and minimize it. A global fuzzy controller (FC) based Linear Quadratic Regulator (LQR) is proposed in order to show the effectiveness of the estimation method developed here in control applications. Illustrative examples of an inverted pendulum and Van der Pol system are chosen to evaluate the robustness and remarkable performance of the proposed method and the high accuracy obtained in approximating nonlinear and unstable systems locally and globally in comparison with the original T-S model. Simulation results indicate the potential, simplicity and generality of the algorithm.

On a mathematical model arising in MHD perturbed equilibrium for Stellarator devices. A numerical approach.

Abstract?We consider a mathematical model related to the stationary regime of a plasma of fusion nuclear, magnetically confined in a Stellarator device. Using the geometric properties of the fusion device, a suitable system of coordinates and averaging methods, the mathematical problem may be reduced to a two dimensional free boundary problem of nonlocal type, where the corresponding differential equation is of the Grad?Shafranov type. The current balance within each flux magnetic gives us the possibility to define the third covariant magnetic field component with respect to the averaged poloidal flux function. We present here some numerical experiences and we give some numerical approach for the averaged poloidal flux and for the third covariant magnetic field component.

An ecological approach to anomaly detection: the EIA Model.

The presented work proposes a new approach for anomaly detection. This approach is based on changes in a population of evolving agents under stress. If conditions are appropriate, changes in the population (modeled by the bioindicators) are representative of the alterations to the environment. This approach, based on an ecological view, improves functionally traditional approaches to the detection of anomalies. To verify this assertion, experiments based on Network Intrussion Detection Systems are presented. The results are compared with the behaviour of other bioinspired approaches and machine learning techniques.

A new approach to a model of the mammalian retina with optically programmable logic cells

This paper reports a model of the mammalian retina as well as an interpretation of some functions of the visual cortex. Its main objective is to simulate some of the behaviors observed at the different retina cells depending on the characteristics of the light impinging onto the photoreceptors. This simulation is carried out with a simple structure employed previously as basic building block of some optical computer architectures. Its possibility to perform any type of Boolean function allows a wide range of behaviors.

An approach to visual cortex operation: optical neuron model

Several works have been published in the last years concerning the modelling and implementation of the visual cortex operation. Most of them present simple neurons with just two different responses, namely inhibitory and excitatory. Some of the different types of visual cortex cells are simulated in these configurations.

An approach to a model of the visual cortex: disorders of vision

One of the most challenging problems that must be solved by any theoretical model purporting to explain the competence of the human brain for relational tasks is the one related with the analysis and representation of the internal structure in an extended spatial layout of múltiple objects. In this way, some of the problems are related with specific aims as how can we extract and represent spatial relationships among objects, how can we represent the movement of a selected object and so on. The main objective of this paper is the study of some plausible brain structures that can provide answers in these problems. Moreover, in order to achieve a more concrete knowledge, our study will be focused on the response of the retinal layers for optical information processing and how this information can be processed in the first cortex layers. The model to be reported is just a first trial and some major additions are needed to complete the whole vision process.