998 resultados para Homology modeling
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This paper develops a model of short-range ballistic missile defense and uses it to study the performance of Israels Iron Dome system. The deterministic base model allows for inaccurate missiles, unsuccessful interceptions, and civil defense. Model enhancements consider the trade-offs in attacking the interception system, the difficulties faced by militants in assembling large salvos, and the effects of imperfect missile classification by the defender. A stochastic model is also developed. Analysis shows that system performance can be highly sensitive to the missile salvo size, and that systems with higher interception rates are more fragile when overloaded. The model is calibrated using publically available data about Iron Domes use during Operation Pillar of Defense in November 2012. If the systems performed as claimed, they saved Israel an estimated 1778 casualties and $80 million in property damage, and thereby made preemptive strikes on Gaza about 8 times less valuable to Israel. Gaza militants could have inflicted far more damage by grouping their rockets into large salvos, but this may have been difficult given Israels suppression efforts. Counter-battery fire by the militants is unlikely to be worthwhile unless they can obtain much more accurate missiles.
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In this paper, we introduce a new approach for volatility modeling in discrete and continuous time. We follow the stochastic volatility literature by assuming that the variance is a function of a state variable. However, instead of assuming that the loading function is ad hoc (e.g., exponential or affine), we assume that it is a linear combination of the eigenfunctions of the conditional expectation (resp. infinitesimal generator) operator associated to the state variable in discrete (resp. continuous) time. Special examples are the popular log-normal and square-root models where the eigenfunctions are the Hermite and Laguerre polynomials respectively. The eigenfunction approach has at least six advantages: i) it is general since any square integrable function may be written as a linear combination of the eigenfunctions; ii) the orthogonality of the eigenfunctions leads to the traditional interpretations of the linear principal components analysis; iii) the implied dynamics of the variance and squared return processes are ARMA and, hence, simple for forecasting and inference purposes; (iv) more importantly, this generates fat tails for the variance and returns processes; v) in contrast to popular models, the variance of the variance is a flexible function of the variance; vi) these models are closed under temporal aggregation.
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Affiliation: Institut de recherche en immunologie et en cancrologie, Universit de Montral
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Il a t dmontr que lhtrotachie, variation du taux de substitutions au cours du temps et entre les sites, est un phnomne frquent au sein de donnes relles. chouer modliser lhtrotachie peut potentiellement causer des artfacts phylogntiques. Actuellement, plusieurs modles traitent lhtrotachie : le modle mlange des longueurs de branche (MLB) ainsi que diverses formes du modle covarion. Dans ce projet, notre but est de trouver un modle qui prenne efficacement en compte les signaux htrotaches prsents dans les donnes, et ainsi amliorer linfrence phylogntique. Pour parvenir nos fins, deux tudes ont t ralises. Dans la premire, nous comparons le modle MLB avec le modle covarion et le modle homogne grce aux test AIC et BIC, ainsi que par validation croise. A partir de nos rsultats, nous pouvons conclure que le modle MLB nest pas ncessaire pour les sites dont les longueurs de branche diffrent sur lensemble de larbre, car, dans les donnes relles, le signaux htrotaches qui interfrent avec linfrence phylogntique sont gnralement concentrs dans une zone limite de larbre. Dans la seconde tude, nous relaxons lhypothse que le modle covarion est homogne entre les sites, et dveloppons un modle mlanges bas sur un processus de Dirichlet. Afin dvaluer diffrents modles htrognes, nous dfinissons plusieurs tests de non-conformit par chantillonnage postrieur prdictif pour tudier divers aspects de lvolution molculaire partir de cartographies stochastiques. Ces tests montrent que le modle mlanges covarion utilis avec une loi gamma est capable de reflter adquatement les variations de substitutions tant lintrieur dun site quentre les sites. Notre recherche permet de dcrire de faon dtaille lhtrotachie dans des donnes relles et donne des pistes suivre pour de futurs modles htrotaches. Les tests de non conformit par chantillonnage postrieur prdictif fournissent des outils de diagnostic pour valuer les modles en dtails. De plus, nos deux tudes rvlent la non spcificit des modles htrognes et, en consquence, la prsence dinteractions entre diffrents modles htrognes. Nos tudes suggrent fortement que les donnes contiennent diffrents caractres htrognes qui devraient tre pris en compte simultanment dans les analyses phylogntiques.
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Tesis (Doctor en Ciencias con Orientacin en Procesos Sustentables) UANL, 2013.
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Le rcepteur A des peptides natriurtiques (NPRA) fait partie de la famille des guanylates cyclases membranaires. Lactivation du NPRA par ses agonistes naturels, ANP et BNP, induit une production de GMPc qui est responsable de leur rle dans lhomostasie cardiovasculaire, linhibition de lhypertrophie et de la fibrose cardiaques et la rgulation de la lipolyse. Le NPRA est un homodimre non covalent compos dun domaine extracellulaire de liaison du ligand (ECD), dun unique domaine transmembranaire (TM), dun domaine dhomologie aux kinases et dun domaine guanylate cyclase. Bien que le NPRA ait un rle physiologique important, les mcanismes molculaires rgissant son processus dactivation restent inconnus. Nous avons donc analys les premires tapes du processus dactivation du NPRA. Nous avons d'abord tudi le rle de la dimrisation des ECD dans lactivation du rcepteur. Nous avons utilis les techniques de liaison de radioligand, de FRET et de modlisation molculaire, pour caractriser la liaison lECD des agonistes naturels, dun superagoniste et dun antagoniste. LANP se lie un dimre dECD prform et la dimrisation spontane est ltape limitante du processus de liaison. De plus, comme le dmontrent nos tudes de FRET, tous les peptides, incluant lantagoniste, stabilisent le rcepteur sous sa forme dimrique. Cependant, lantagoniste A71915 stabilise le dimre dECD dans une conformation diffrente de celle induite par lANP. La dimrisation du NPRA semble donc ncessaire, mais non suffisante lactivation du rcepteur. Ltat dactivation du NPRA dpend plutt de lorientation des sous units dans le dimre. Nous avons ensuite tudi le mcanisme molculaire de transduction du signal travers la membrane. Plusieurs tudes ont suggr que lactivation du NPRA implique un changement de conformation du domaine juxtamembranaire (JM). Cependant, les tudes de cristallographie de lECD soluble de NPRA nont pas permis de documenter la structure du JM et le changement de conformation impliqu dans la transduction du signal reste inconnu. Pour analyser ce changement de conformation, nous avons dabord squentiellement substitu les neuf acides amins du JM par une cystine. En tudiant la capacit des mutants former des dimres covalents de faon constitutive ou induite par lANP, nous avons pu valuer la proximit relative des rsidus du JM, avant et aprs activation du NPRA. Ces rsultats ont dmontr la proximit leve de certains rsidus spcifiques et sont en contradiction avec les donnes cristallographiques. Nous avons galement dmontr que le domaine intracellulaire impose une contrainte conformationnelle au JM ltat de base, qui est leve aprs liaison de lANP. En introduisant de 1 5 alanines dans lhlice- transmembranaire, nous avons montr quune rotation des TM de 40 induit une activation constitutive du NPRA. Le signal dactivation pourrait donc tre transmis travers la membrane par un mcanisme de rotation des TM. En utilisant nos donnes exprimentales, nous avons gnr le premier modle molculaire illustrant la conformation active du NPRA, o les domaines JM et TM sont reprsents. Dans son ensemble, cette tude apporte une meilleure comprhension des mcanismes molculaires rgissant les premires tapes du processus complexe dactivation du NPRA.
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Les systmes Matriels/Logiciels deviennent indispensables dans tous les aspects de la vie quotidienne. La prsence croissante de ces systmes dans les diffrents produits et services incite trouver des mthodes pour les dvelopper efficacement. Mais une conception efficace de ces systmes est limite par plusieurs facteurs, certains d'entre eux sont: la complexit croissante des applications, une augmentation de la densit d'intgration, la nature htrogne des produits et services, la diminution de temps daccs au march. Une modlisation transactionnelle (TLM) est considre comme un paradigme prometteur permettant de grer la complexit de conception et fournissant des moyens dexploration et de validation d'alternatives de conception des niveaux dabstraction levs. Cette recherche propose une mthodologie dexpression de temps dans TLM base sur une analyse de contraintes temporelles. Nous proposons d'utiliser une combinaison de deux paradigmes de dveloppement pour acclrer la conception: le TLM d'une part et une mthodologie dexpression de temps entre diffrentes transactions dautre part. Cette synergie nous permet de combiner dans un seul environnement des mthodes de simulation performantes et des mthodes analytiques formelles. Nous avons propos un nouvel algorithme de vrification temporelle bas sur la procdure de linarisation des contraintes de type min/max et une technique d'optimisation afin d'amliorer l'efficacit de l'algorithme. Nous avons complt la description mathmatique de tous les types de contraintes prsentes dans la littrature. Nous avons dvelopp des mthodes d'exploration et raffinement de systme de communication qui nous a permis d'utiliser les algorithmes de vrification temporelle diffrents niveaux TLM. Comme il existe plusieurs dfinitions du TLM, dans le cadre de notre recherche, nous avons dfini une mthodologie de spcification et simulation pour des systmes Matriel/Logiciel base sur le paradigme de TLM. Dans cette mthodologie plusieurs concepts de modlisation peuvent tre considrs sparment. Base sur l'utilisation des technologies modernes de gnie logiciel telles que XML, XSLT, XSD, la programmation oriente objet et plusieurs autres fournies par lenvironnement .Net, la mthodologie propose prsente une approche qui rend possible une rutilisation des modles intermdiaires afin de faire face la contrainte de temps daccs au march. Elle fournit une approche gnrale dans la modlisation du systme qui spare les diffrents aspects de conception tels que des modles de calculs utiliss pour dcrire le systme des niveaux dabstraction multiples. En consquence, dans le modle du systme nous pouvons clairement identifier la fonctionnalit du systme sans les dtails relis aux plateformes de dveloppement et ceci mnera amliorer la "portabilit" du modle d'application.
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La douleur est une exprience perceptive comportant de nombreuses dimensions. Ces dimensions de douleur sont inter-relies et recrutent des rseaux neuronaux qui traitent les informations correspondantes. Llucidation de l'architecture fonctionnelle qui supporte les diffrents aspects perceptifs de l'exprience est donc une tape fondamentale pour notre comprhension du rle fonctionnel des diffrentes rgions de la matrice crbrale de la douleur dans les circuits corticaux qui sous tendent l'exprience subjective de la douleur. Parmi les diverses rgions du cerveau impliques dans le traitement de l'information nociceptive, le cortex somatosensoriel primaire et secondaire (S1 et S2) sont les principales rgions gnralement associes au traitement de l'aspect sensori-discriminatif de la douleur. Toutefois, l'organisation fonctionnelle dans ces rgions somato-sensorielles nest pas compltement claire et relativement peu d'tudes ont examin directement l'intgration de l'information entre les rgions somatiques sensorielles. Ainsi, plusieurs questions demeurent concernant la relation hirarchique entre S1 et S2, ainsi que le rle fonctionnel des connexions inter-hmisphriques des rgions somatiques sensorielles homologues. De mme, le traitement en srie ou en parallle au sein du systme somatosensoriel constitue un autre lment de questionnement qui ncessite un examen plus approfondi. Le but de la prsente tude tait de tester un certain nombre d'hypothses sur la causalit dans les interactions fonctionnelle entre S1 et S2, alors que les sujets recevaient des chocs lectriques douloureux. Nous avons mis en place une mthode de modlisation de la connectivit, qui utilise une description de causalit de la dynamique du systme, afin d'tudier les interactions entre les sites d'activation dfinie par un ensemble de donnes provenant d'une tude d'imagerie fonctionnelle. Notre paradigme est constitu de 3 session exprimentales en utilisant des chocs lectriques trois diffrents niveaux dintensit, soit modrment douloureux (niveau 3), soit lgrement douloureux (niveau 2), soit compltement non douloureux (niveau 1). Par consquent, notre paradigme nous a permis d'tudier comment l'intensit du stimulus est cod dans notre rseau d'intrt, et comment la connectivit des diffrentes rgions est module dans les conditions de stimulation diffrentes. Nos rsultats sont en faveur du mode sriel de traitement de linformation somatosensorielle nociceptive avec un apport prdominant de la voie thalamocorticale vers S1 controlatrale au site de stimulation. Nos rsultats impliquent que l'information se propage de S1 controlatral travers notre rseau d'intrt compos des cortex S1 bilatraux et S2. Notre analyse indique que la connexion S1S2 est renforce par la douleur, ce qui suggre que S2 est plus lev dans la hirarchie du traitement de la douleur que S1, conformment aux conclusions prcdentes neurophysiologiques et de magntoencphalographie. Enfin, notre analyse fournit des preuves de l'entre de l'information somatosensorielle dans l'hmisphre controlatral au ct de stimulation, avec des connexions inter-hmisphriques responsable du transfert de l'information l'hmisphre ipsilatral.
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Lvolution des protines est un domaine important de la recherche en bioinformatique et catalyse l'intrt de trouver des outils d'alignement qui peuvent tre utiliss de manire fiable et modliser avec prcision l'volution d'une famille de protines. TM-Align (Zhang and Skolnick, 2005) est considr comme l'outil idal pour une telle tche, en termes de rapidit et de prcision. Par consquent, dans cette tude, TM-Align a t utilis comme point de rfrence pour faciliter la dtection des autres outils d'alignement qui sont en mesure de prciser l'volution des protines. En parallle, nous avons largi l'actuel outil d'exploration de structures secondaires de protines, Helix Explorer (Marrakchi, 2006), afin qu'il puisse galement tre utilis comme un outil pour la modlisation de l'volution des protines.
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Thse numrise par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Universit de Montral
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This thesis was created in Word and converted to PDF using Mac OS X 10.7.5 Quartz PDFContext.
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Cette thse tudie des modles de squences de haute dimension bass sur des rseaux de neurones rcurrents (RNN) et leur application la musique et la parole. Bien qu'en principe les RNN puissent reprsenter les dpendances long terme et la dynamique temporelle complexe propres aux squences d'intrt comme la vido, l'audio et la langue naturelle, ceux-ci n'ont pas t utiliss leur plein potentiel depuis leur introduction par Rumelhart et al. (1986a) en raison de la difficult de les entraner efficacement par descente de gradient. Rcemment, l'application fructueuse de l'optimisation Hessian-free et d'autres techniques d'entranement avances ont entran la recrudescence de leur utilisation dans plusieurs systmes de l'tat de l'art. Le travail de cette thse prend part ce dveloppement. L'ide centrale consiste exploiter la flexibilit des RNN pour apprendre une description probabiliste de squences de symboles, c'est--dire une information de haut niveau associe aux signaux observs, qui en retour pourra servir d' priori pour amliorer la prcision de la recherche d'information. Par exemple, en modlisant l'volution de groupes de notes dans la musique polyphonique, d'accords dans une progression harmonique, de phonmes dans un nonc oral ou encore de sources individuelles dans un mlange audio, nous pouvons amliorer significativement les mthodes de transcription polyphonique, de reconnaissance d'accords, de reconnaissance de la parole et de sparation de sources audio respectivement. L'application pratique de nos modles ces tches est dtaille dans les quatre derniers articles prsents dans cette thse. Dans le premier article, nous remplaons la couche de sortie d'un RNN par des machines de Boltzmann restreintes conditionnelles pour dcrire des distributions de sortie multimodales beaucoup plus riches. Dans le deuxime article, nous valuons et proposons des mthodes avances pour entraner les RNN. Dans les quatre derniers articles, nous examinons diffrentes faons de combiner nos modles symboliques des rseaux profonds et la factorisation matricielle non-ngative, notamment par des produits d'experts, des architectures entre/sortie et des cadres gnratifs gnralisant les modles de Markov cachs. Nous proposons et analysons galement des mthodes d'infrence efficaces pour ces modles, telles la recherche vorace chronologique, la recherche en faisceau haute dimension, la recherche en faisceau lagu et la descente de gradient. Finalement, nous abordons les questions de l'tiquette biaise, du matre imposant, du lissage temporel, de la rgularisation et du pr-entranement.
