An environmentally based growth model that uses finite difference calculus with maximum likelihood method: its application to the brackish water bivalve Corbicula japonica in Lake Abashiri, Japan

We present a growth analysis model that combines large amounts of environmental data with limited amounts of biological data and apply it to Corbicula japonica. The model uses the maximum-likelihood method with the Akaike information criterion, which provides an objective criterion for model selection. An adequate distribution for describing a single cohort is selected from available probability density functions, which are expressed by location and scale parameters. Daily relative increase rates of the location parameter are expressed by a multivariate logistic function with environmental factors for each day and categorical variables indicating animal ages as independent variables. Daily relative increase rates of the scale parameter are expressed by an equation describing the relationship with the daily relative increase rate of the location parameter. Corbicula japonica grows to a modal shell length of 0.7 mm during the first year in Lake Abashiri. Compared with the attain-able maximum size of about 30 mm, the growth of juveniles is extremely slow because their growth is less susceptible to environmental factors until the second winter. The extremely slow growth in Lake Abashiri could be a geographical genetic variation within C. japonica.

Singular perturbation of quantum stochastic differential equations with coupling through an oscillator mode

Gough, John; Van Handel, R., (2007) 'Singular perturbation of quantum stochastic differential equations with coupling through an oscillator mode', Journal of Statistical Physics 127(3) pp.575-607 RAE2008

Resting energy expenditure in non-ventilated, non-sedated patients recovering from serious traumatic brain injury: Comparison of prediction equations with indirect calorimetry values

Background & aims: Little is known about energy requirements in brain injured (TBI) patients, despite evidence suggesting adequate nutritional support can improve clinical outcomes. The study aim was to compare predicted energy requirements with measured resting energy expenditure (REE) values, in patients recovering from TBI.

Methods: Indirect calorimetry (IC) was used to measure REE in 45 patients with TBI. Predicted energy requirements were determined using FAO/WHO/UNU and Harris–Benedict (HB) equations. Bland– Altman and regression analysis were used for analysis.

Results: One-hundred and sixty-seven successful measurements were recorded in patients with TBI. At an individual level, both equations predicted REE poorly. The mean of the differences of standardised areas of measured REE and FAO/WHO/UNU was near zero (9 kcal) but the variation in both directions was substantial (range 591 to þ573 kcal). Similarly, the differences of areas of measured REE and HB demonstrated a mean of 1.9 kcal and range 568 to þ571 kcal. Glasgow coma score, patient status, weight and body temperature were signi?cant predictors of measured REE (p < 0.001; R²⁼ 0.47).

Conclusions: Clinical equations are poor predictors of measured REE in patients with TBI. The variability in REE is substantial. Clinicians should be aware of the limitations of prediction equations when estimating energy requirements in TBI patients.

Exact and numerical solutions for diffusio-reaction equations with convection term

Esta dissertação estuda essencialmente dois problemas: (A) uma classe de equações unidimensionais de reacção-difusão-convecção em meios não uniformes (dependentes do espaço), e (B) um problema elíptico não-linear e paramétrico ligado a fenómenos de capilaridade. A Análise de Perturbação Singular e a dinâmica de Hamilton-Jacobi são utilizadas na obtenção de expressões assimptóticas para a solução (com comportamento de frente) e para a sua velocidade de propagação. Os seguintes três métodos de decomposição, Adomian Decomposition Method (ADM), Decomposition Method based on Infinite Products (DIP), e New Iterative Method (NIM), são apresentados e brevemente comparados. Adicionalmente, condições suficientes para a convergência da solução em série, obtida pelo ADM, e uma aplicação a um problema da Telecomunicações por Fibras Ópticas, envolvendo EDOs não-lineares designadas equações de Raman, são discutidas. Um ponto de vista mais abrangente que unifica os métodos de decomposição referidos é também apresentado. Para subclasses desta EDP são obtidas soluções numa forma explícita, para diferentes tipos de dados e usando uma variante do método de simetrias de Bluman-Cole. Usando Teoria de Pontos Críticos (o teorema usualmente designado mountain pass) e técnicas de truncatura, prova-se a existência de duas soluções não triviais (uma positiva e uma negativa) para o problema elíptico não-linear e paramétrico (B). A existência de uma terceira solução não trivial é demonstrada usando Grupos Críticos e Teoria de Morse.

Existence results for elliptic equations with singular terms

Esta dissertação estuda em detalhe três problemas elípticos: (I) uma classe de equações que envolve o operador Laplaciano, um termo singular e nãolinearidade com o exponente crítico de Sobolev, (II) uma classe de equações com singularidade dupla, o expoente crítico de Hardy-Sobolev e um termo côncavo e (III) uma classe de equações em forma divergente, que envolve um termo singular, um operador do tipo Leray-Lions, e uma função definida nos espaços de Lorentz. As não-linearidades consideradas nos problemas (I) e (II), apresentam dificuldades adicionais, tais como uma singularidade forte no ponto zero (de modo que um "blow-up" pode ocorrer) e a falta de compacidade, devido à presença do exponente crítico de Sobolev (problema (I)) e Hardy-Sobolev (problema (II)). Pela singularidade existente no problema (III), a definição padrão de solução fraca pode não fazer sentido, por isso, é introduzida uma noção especial de solução fraca em subconjuntos abertos do domínio. Métodos variacionais e técnicas da Teoria de Pontos Críticos são usados para provar a existência de soluções nos dois primeiros problemas. No problema (I), são usadas uma combinação adequada de técnicas de Nehari, o princípio variacional de Ekeland, métodos de minimax, um argumento de translação e estimativas integrais do nível de energia. Neste caso, demonstramos a existência de (pelo menos) quatro soluções não triviais onde pelo menos uma delas muda de sinal. No problema (II), usando o método de concentração de compacidade e o teorema de passagem de montanha, demostramos a existência de pelo menos duas soluções positivas e pelo menos um par de soluções com mudança de sinal. A abordagem do problema (III) combina um resultado de surjectividade para operadores monótonos, coercivos e radialmente contínuos com propriedades especiais do operador de tipo Leray- Lions. Demonstramos assim a existência de pelo menos, uma solução no espaço de Lorentz e obtemos uma estimativa para esta solução.

The Navier-Stokes Equations with Particle Methods

The non-stationary nonlinear Navier-Stokes equations describe the motion of a viscous incompressible fluid flow for 0equations are well-posed or not. Therefore we use a particle method to develop a system of approximate equations. We show that this system can be solved uniquely and globally in time and that its solution has a high degree of spatial regularity. Moreover we prove that the system of approximate solutions has an accumulation point satisfying the Navier-Stokes equations in a weak sense.

The Navier-Stokes Equations with Time Delay

In the present paper we use a time delay epsilon > 0 for an energy conserving approximation of the nonlinear term of the non-stationary Navier-Stokes equations. We prove that the corresponding initial value problem (N_epsilon)in smoothly bounded domains G \subseteq R^3 is well-posed. Passing to the limit epsilon \rightarrow 0 we show that the sequence of stabilized solutions has an accumulation point such that it solves the Navier-Stokes problem (N_0) in a weak sense (Hopf).