Formulação supersimétrica de processos estocásticos com ruído multiplicativo

Os processos estocásticos com ruído branco multiplicativo são objeto de atenção constante em uma grande área da pesquisa científica. A variedade de prescrições possíveis para definir matematicamente estes processos oferece um obstáculo ao desenvolvimento de ferramentas gerais para seu tratamento. Na presente tese, estudamos propriedades de equilíbrio de processos markovianos com ruído branco multiplicativo. Para conseguirmos isto, definimos uma transformação de reversão temporal de tais processos levando em conta que a distribuição estacionária de probabilidade depende da prescrição. Deduzimos um formalismo funcional visando obter o funcional gerador das funções de correlação e resposta de um processo estocástico multiplicativo representado por uma equação de Langevin. Ao representar o processo estocástico neste formalismo (de Grassmann) funcional eludimos a necessidade de fixar uma prescrição particular. Neste contexto, analisamos as propriedades de equilíbrio e estudamos as simetrias ocultas do processo. Mostramos que, usando uma definição apropriada da distribuição de equilíbrio e considerando a transformação de reversão temporal adequada, as propriedades usuais de equilíbrio são satisfeitas para qualquer prescrição. Finalmente, apresentamos uma dedução detalhada da formulação supersimétrica covariante de um processo markoviano com ruído branco multiplicativo e estudamos algumas das relações impostas pelas funções de correlação através das identidades de Ward-Takahashi.

Quantum Simulation of Dissipative Processes without Reservoir Engineering

We present a quantum algorithm to simulate general finite dimensional Lindblad master equations without the requirement of engineering the system-environment interactions. The proposed method is able to simulate both Markovian and non-Markovian quantum dynamics. It consists in the quantum computation of the dissipative corrections to the unitary evolution of the system of interest, via the reconstruction of the response functions associated with the Lindblad operators. Our approach is equally applicable to dynamics generated by effectively non-Hermitian Hamiltonians. We confirm the quality of our method providing specific error bounds that quantify its accuracy.

A Zona do Euro e a Teoria de Áreas Monetárias Ótimas: uma análise utilizando um Vetor Autorregressivo Aumentado por Fatores Dinâmicos (FAVAR)

Este trabalho tem como objetivos analisar as semelhanças das respostas dos países da Zona do Euro aos choques na política monetária e no câmbio (identificados através de restrições de sinais nas funções impulso-resposta) e investigar a simetria das flutuações na taxa de crescimento do nível de atividade na região através da análise da importância relativa da resposta do crescimento do PIB destes países aos choques comum e específico identificados pelo modelo FAVAR utilizado, que foi estimado através de um método Bayesiano desenvolvido para incorporar prioris de Litterman (1986). A importância do choque comum (relativamente ao específico) nos diversos países, fornece uma medida do grau de integração dos diversos membros da Zona do Euro. O trabalho contribui para a análise do grau de integração dos países da Zona do Euro ao utilizar uma metodologia que permite o uso de um amplo conjunto de variáveis e ao identificar o grau de simetria das flutuações na taxa de crescimento do nível de atividade dos membros da região através da identificação dos choques comuns e específicos. Foram utilizados dados trimestrais de 1999.I a 2013.I para os 17 países da região. Os resultados encontrados apontam para a existência de uma maior integração entre as grandes economias da Zona do Euro ( com exceção da França) e uma integração menor para as menores economias (com exceção da Finlândia).

A habilidade preditiva e os impactos dos choques na política monetária e no câmbio: comparações entre modelos DSGE, VAR e BVAR estimados para o Brasil

Este artigo compara a habilidade preditiva foradaamostra de um modelo DSGE (DynamicStochastic General EquilibriumModel)Novo-Keynesiano, especificado e estimado para o Brasil, com a de um modelo Autorregressivo Vetorial (VAR) e com a de um modelo AutorregressivoVetorial Bayesiano (BVAR). O artigo inova em relação a outros trabalhos similares feitos para o Brasil (Castro et al. (2011) e Caetano e Moura (2013)), ao escolher uma especificação para o modelo DSGE que, ao permitir o uso de um conjunto de informação mais rico, tornou possível computar-se a habilidade preditiva do DSGE a partir de previsões que são,verdadeiramente,previsõesfora da amostra. Ademais, diferentemente de outros artigos que utilizaram dados brasileiros, avalia-se em que medida as respostas das variáveis aos choques na política monetária e no câmbio, obtidas pelo modelo DSGE, se assemelham àquelas de um BVAR estimado através de procedimentos bayesianos desenvolvidos de forma consistente. O modelo DSGE estimado é similar ao utilizado por Justiniano e Preston (2010) e Alpanda (2010). O modelo BVAR foi estimado utilizando uma metodologia semelhante à desenvolvida por Sims e Zha (1998), Waggoner e Zha (2003) e Ramírez, Waggoner e Zha (2007).Os resultados obtidos mostram que o modelo DSGE é capaz de gerar, para algumas variáveis, previsões competitivas em relação às dos outros modelos rivais VAR e BVAR. Além disso, as respostas das variáveis aos choques nas políticas monetária e cambial, nos modelos DSGE e BVAR, são bastante similares.

Probabilistic fault identification using vibration data and neural networks

Bayesian formulated neural networks are implemented using hybrid Monte Carlo method for probabilistic fault identification in cylindrical shells. Each of the 20 nominally identical cylindrical shells is divided into three substructures. Holes of (12±2) mm in diameter are introduced in each of the substructures and vibration data are measured. Modal properties and the Coordinate Modal Assurance Criterion (COMAC) are utilized to train the two modal-property-neural-networks. These COMAC are calculated by taking the natural-frequency-vector to be an additional mode. Modal energies are calculated by determining the integrals of the real and imaginary components of the frequency response functions over bandwidths of 12% of the natural frequencies. The modal energies and the Coordinate Modal Energy Assurance Criterion (COMEAC) are used to train the two frequency-response-function-neural-networks. The averages of the two sets of trained-networks (COMAC and COMEAC as well as modal properties and modal energies) form two committees of networks. The COMEAC and the COMAC are found to be better identification data than using modal properties and modal energies directly. The committee approach is observed to give lower standard deviations than the individual methods. The main advantage of the Bayesian formulation is that it gives identities of damage and their respective confidence intervals.

Feasibility of damage detection using vibration data in a population of cylinders

The feasibility of vibration data to identify damage in a population of cylindrical shells is assessed. Vibration data from a population of cylinders were measured and modal analysis was employed to obtain natural frequencies and mode shapes. The mode shapes were transformed into the Coordinate Modal Assurance Criterion (COMAC). The natural frequencies and the COMAC before and after damage for a population of structures show that modal analysis is a viable route to damage identification in a population of nominally identical cylinders. Modal energies, which are defined as the integrals of the real and imaginary components of the frequency response functions over various frequency ranges, were extracted and transformed into the Coordinate Modal Energy Assurance Criterion (COMEAC). The COMEAC before and after damage show that using modal energies is a viable approach to damage identification in a population of cylinders.

Respuesta del cultivo de maíz a la fertilización nitrogenada en la pampa ondulada, campañas 1980-81 - 1983-84 : I- análisis de los resultados

p.45-64

A comparison of monkey and human motion processing mechanisms

Single-cell recording studies have provided vision scientists with a detailed understanding of motion processing at the neuronal level in non-human primates. However, despite the development of brain imaging techniques, it is not known to what extent the response characteristics of motion-sensitive neurons in monkey brain mirror those of human motion sensitive neurons. Using a motion adaptation paradigm, the direction aftereffect, we recently provided evidence of a strong resemblance in the response functions of motion-sensitive neurons in monkey and human to moving dot patterns differing in dot density. Here we describe a series of experiments in which measurements of the direction aftereffect are used to infer the response characteristics of human motion-sensitive neurons when viewing transparent motion and moving patterns that differ in their signal-to-noise ratio (motion coherence). In the case of transparent motion stimuli, our data suggest suppressed activity of motion-sensitive neurons similar to that reported for macaque monkey. In the case of motion coherence, our results are indicative of a linear relationship between signal intensity (coherence) and neural activity; a pattern of activity which also bears a striking similarity to macaque neural activity. These findings strongly suggest that monkey and human motionsensitive neurons exhibit similar response and inhibitory characteristics.

Dielectrics in a time-dependent electric field: a real-time approach based on density-polarization functional theory

In the presence of a (time-dependent) macroscopic electric field the electron dynamics of dielectrics cannot be described by the time-dependent density only. We present a real-time formalism that has the density and the macroscopic polarization P as key quantities. We show that a simple local function of P already captures long-range correlation in linear and nonlinear optical response functions. Specifically, after detailing the numerical implementation, we examine the optical absorption, the second- and third-harmonic generation of bulk Si, GaAs, AlAs and CdTe at different level of approximation. We highlight links with ultranonlocal exchange-correlation functional approximations proposed within linear response time-dependent density functional theory framework.

Spatial attention enhances object coding in local and distributed representations of the lateral occipital complex

The modulation of neural activity in visual cortex is thought to be a key mechanism of visual attention. The investigation of attentional modulation in high-level visual areas, however, is hampered by the lack of clear tuning or contrast response functions. In the present functional magnetic resonance imaging study we therefore systematically assessed how small voxel-wise biases in object preference across hundreds of voxels in the lateral occipital complex were affected when attention was directed to objects. We found that the strength of attentional modulation depended on a voxel's object preference in the absence of attention, a pattern indicative of an amplificatory mechanism. Our results show that such attentional modulation effectively increased the mutual information between voxel responses and object identity. Further, these local modulatory effects led to improved information-based object readout at the level of multi-voxel activation patterns and to an increased reproducibility of these patterns across repeated presentations. We conclude that attentional modulation enhances object coding in local and distributed object representations of the lateral occipital complex.

Macroeconomic effects of monetary policy in the Eurozone

To study the macroeconomic effects of unconventional monetary policy across the different countries of the eurozone, I develop an identification scheme to disentangle conventional from non-conventional policy shocks, using futures contracts on overnight interest rates and the size of the European Central Bank balance sheet. Setting these shocks as endogenous variables in a structural vector autoregressive (SVAR) model, along with the CPI and the employment rate, estimated impulse response functions of policy to macroeconomic variables are studied. I find that unconventional policy shocks generated mixed effects in inflation but had a positive impact on employment, with the exception of Portugal, Spain, Greece and Italy where the employment response is close to zero or negative. The heterogeneity that characterizes the responses shows that the monetary policy measures taken in recent years were not sufficient to stabilize the economies of the eurozone countries under more severe economic conditions.

Développement d'un nouveau critère pour déterminer les limites d'utilisation des détecteurs en dosimétrie non standard

Depuis quelques années, il y a un intérêt de la communauté en dosimétrie d'actualiser les protocoles de dosimétrie des faisceaux larges tels que le TG-51 (AAPM) et le TRS-398 (IAEA) aux champs non standard qui requièrent un facteur de correction additionnel. Or, ces facteurs de correction sont difficiles à déterminer précisément dans un temps acceptable. Pour les petits champs, ces facteurs augmentent rapidement avec la taille de champ tandis que pour les champs d'IMRT, les incertitudes de positionnement du détecteur rendent une correction cas par cas impraticable. Dans cette étude, un critère théorique basé sur la fonction de réponse dosimétrique des détecteurs est développé pour déterminer dans quelles situations les dosimètres peuvent être utilisés sans correction. Les réponses de quatre chambres à ionisation, d'une chambre liquide, d'un détecteur au diamant, d'une diode, d'un détecteur à l'alanine et d'un détecteur à scintillation sont caractérisées à 6 MV et 25 MV. Plusieurs stratégies sont également suggérées pour diminuer/éliminer les facteurs de correction telles que de rapporter la dose absorbée à un volume et de modifier les matériaux non sensibles du détecteur pour pallier l'effet de densité massique. Une nouvelle méthode de compensation de la densité basée sur une fonction de perturbation est présentée. Finalement, les résultats démontrent que le détecteur à scintillation peut mesurer les champs non standard utilisés en clinique avec une correction inférieure à 1%.

Trois essais en macroéconomie

Les fluctuations économiques représentent les mouvements de la croissance économique. Celle-ci peut connaître des phases d'accélération (expansion) ou de ralentissement (récession), voire même de dépression si la baisse de production est persistente. Les fluctuations économiques sont liées aux écarts entre croissance effective et croissance potentielle. Elles peuvent s'expliquer par des chocs d'offre et demande, ainsi que par le cycle du crédit. Dans le premier cas, les conditions de la production se trouvent modifiées. C'est le cas lorsque le prix des facteurs de production (salaires, prix des matières premières) ou que des facteurs externes influençant le prix des produits (taux de change) évolue. Ainsi, une hausse du prix des facteurs de production provoque un choc négatif et ralentit la croissance. Ce ralentissement peut être également dû à un choc de demande négatif provoqué par une hausse du prix des produits causée par une appréciation de la devise, engendrant une diminution des exportations. Le deuxième cas concerne les variables financières et les actifs financiers. Ainsi, en période d'expansion, les agents économiques s'endettent et ont des comportements spéculatifs en réaction à des chocs d'offre ou demande anticipés. La valeur des titres et actifs financiers augmente, provoquant une bulle qui finit par éclater et provoquer un effondrement de la valeur des biens. Dès lors, l'activité économique ne peut plus être financée. C'est ce qui génère une récession, parfois profonde, comme lors de la récente crise financière. Cette thèse inclut trois essais sur les fluctuations macroéconomiques et les cycles économiques, plus précisément sur les thèmes décrit ci-dessus. Le premier chapitre s'intéresse aux anticipations sur la politique monétaire et sur la réaction des agents écononomiques face à ces anticipations. Une emphase particulière est mise sur la consommation de biens durables et l'endettement relié à ce type de consommation. Le deuxième chapitre aborde la question de l'influence des variations du taux de change sur la demande de travail dans le secteur manufacturier canadien. Finalement, le troisième chapitre s'intéresse aux retombées économiques, parfois négatives, du marché immobilier sur la consommation des ménages et aux répercussions sur le prix des actifs immobiliers et sur l'endettement des ménages d'anticipations infondées sur la demande dans le marché immobilier. Le premier chapitre, intitulé ``Monetary Policy News Shocks and Durable Consumption'', fournit une étude sur le lien entre les dépenses en biens durables et les chocs monétaires anticipés. Nous proposons et mettons en oeuvre une nouvelle approche pour identifier les chocs anticipés (nouvelles) de politique monétaire, en les identifiant de manière récursive à partir des résidus d’une règle de Taylor estimée à l’aide de données de sondage multi-horizon. Nous utilisons ensuite les chocs anticipés inférer dans un modèle autorégressif vectoriel structurel (ARVS). L’anticipation d’une politique de resserrement monétaire mène à une augmentation de la production, de la consommation de biens non-durables et durables, ainsi qu’à une augmentation du prix réel des biens durables. Bien que les chocs anticipés expliquent une part significative des variations de la production et de la consommation, leur impact est moindre que celui des chocs non-anticipés sur les fluctuations économiques. Finalement, nous menons une analyse théorique avec un modèle d’équilibre général dynamique stochastique (EGDS) avec biens durables et rigidités nominales. Les résultats indiquent que le modèle avec les prix des biens durables rigides peut reproduire la corrélation positive entre les fonctions de réponse de la consommation de biens non-durables et durables à un choc anticipé de politique monétaire trouvées à l’aide du ARVS. Le second chapitre s'intitule ``Exchange Rate Fluctuations and Labour Market Adjustments in Canadian Manufacturing Industries''. Dans ce chapitre, nous évaluons la sensibilité de l'emploi et des heures travaillées dans les industries manufacturières canadiennes aux variations du taux de change. L’analyse est basée sur un modèle dynamique de demande de travail et utilise l’approche en deux étapes pour l'estimation des relations de cointégration en données de panel. Nos données sont prises d’un panel de 20 industries manufacturières, provenant de la base de données KLEMS de Statistique Canada, et couvrent une longue période qui inclut deux cycles complets d’appréciation-dépréciation de la valeur du dollar canadien. Les effets nets de l'appréciation du dollar canadien se sont avérés statistiquement et économiquement significatifs et négatifs pour l'emploi et les heures travaillées, et ses effets sont plus prononcés dans les industries davantage exposées au commerce international. Finalement, le dernier chapitre s'intitule ``Housing Market Dynamics and Macroprudential Policy'', dans lequel nous étudions la relation statistique suggérant un lien collatéral entre le marché immobilier and le reste de l'économique et si ce lien est davantage entraîné par des facteurs de demandes ou d'offres. Nous suivons également la littérature sur les chocs anticipés et examinons un cyle d'expansion-récession peut survenir de façon endogène la suite d'anticipations non-réalisées d'une hausse de la demande de logements. À cette fin, nous construisons un modèle néo-Keynésien au sein duquel le pouvoir d’emprunt du partie des consommateurs est limité par la valeur de leur patrimoine immobilier. Nous estimons le modèle en utilisant une méthode Bayésienne avec des données canadiennes. Nous évaluons la capacité du modèle à capter les caractéristiques principales de la consommation et du prix des maisons. Finalement, nous effectuons une analyse pour déterminer dans quelle mesure l'introduction d'un ratio prêt-à-la-valeur contracyclique peut réduire l'endettement des ménages et les fluctuations du prix des maisons comparativement à une règle de politique monétaire répondant à l'inflation du prix des maisons. Nous trouvons une relation statistique suggérant un important lien collatéral entre le marché immobilier et le reste de l'économie, et ce lien s'explique principalement par des facteurs de demande. Nous constatons également que l'introduction de chocs anticipés peut générer un cycle d'expansion-récession du marché immobilier, la récession faisant suite aux attentes non-réalisées par rapport à la demande de logements. Enfin, notre étude suggère également qu'un ratio contracyclique de prêt-à-la-valeur est une politique utile pour réduire les retombées du marché du logement sur la consommation par l'intermédiaire de la valeur garantie.

Designing dietary interventions: a reappraisal of the demographic and socio-economic determinants of dietary choice in the UK

The facilitation of healthier dietary choices by consumers is one of the key elements of the UK Government’s food strategy. Designing and targeting dietary interventions requires a clear understanding of the determinants of dietary choice. Conventional analysis of the determinants of dietary choice has focused on mean response functions which may mask significant differences in the dietary behaviour of different segments of the population. In this paper we use a quantile regression approach to investigate how food consumption behaviour varies amongst UK households in different segments of the population, especially in the upper and lower quantiles characterised by healthy or unhealthy consumption patterns. We find that the effect of demographic determinants of dietary choice on households that exhibit less healthy consumption patterns differs significantly from that on households that make healthier consumption choices. A more nuanced understanding of the differences in the behavioural responses of households making less-healthy eating choices provides useful insights for the design and targeting of measures to promote healthier diets.

Temporal coupling between stimulus-evoked neural activity and hemodynamic responses from individual cortical columns

Using previously published data from the whisker barrel cortex of anesthetized rodents (Berwick et al 2008 J. Neurophysiol. 99 787–98) we investigated whether highly spatially localized stimulus-evoked cortical hemodynamics responses displayed a linear time-invariant (LTI) relationship with neural activity. Presentation of stimuli to individual whiskers of 2 s and 16 s durations produced hemodynamics and neural activity spatially localized to individual cortical columns. Two-dimensional optical imaging spectroscopy (2D-OIS) measured hemoglobin responses, while multi-laminar electrophysiology recorded neural activity. Hemoglobin responses to 2 s stimuli were deconvolved with underlying evoked neural activity to estimate impulse response functions which were then convolved with neural activity evoked by 16 s stimuli to generate predictions of hemodynamic responses. An LTI system more adequately described the temporal neuro-hemodynamics coupling relationship for these spatially localized sensory stimuli than in previous studies that activated the entire whisker cortex. An inability to predict the magnitude of an initial 'peak' in the total and oxy- hemoglobin responses was alleviated when excluding responses influenced by overlying arterial components. However, this did not improve estimation of the hemodynamic responses return to baseline post-stimulus cessation.