A finite state model for on-line analytical processing in triadic contexts

About ten years ago, triadic contexts were presented by Lehmann and Wille as an extension of Formal Concept Analysis. However, they have rarely been used up to now, which may be due to the rather complex structure of the resulting diagrams. In this paper, we go one step back and discuss how traditional line diagrams of standard (dyadic) concept lattices can be used for exploring and navigating triadic data. Our approach is inspired by the slice & dice paradigm of On-Line-Analytical Processing (OLAP). We recall the basic ideas of OLAP, and show how they may be transferred to triadic contexts. For modeling the navigation patterns a user might follow, we use the formalisms of finite state machines. In order to present the benefits of our model, we show how it can be used for navigating the IT Baseline Protection Manual of the German Federal Office for Information Security.

Abbildung von XML-Dokumenten auf SQL:2003-konforme Datentypen

Die Auszeichnungssprache XML dient zur Annotation von Dokumenten und hat sich als Standard-Datenaustauschformat durchgesetzt. Dabei entsteht der Bedarf, XML-Dokumente nicht nur als reine Textdateien zu speichern und zu transferieren, sondern sie auch persistent in besser strukturierter Form abzulegen. Dies kann unter anderem in speziellen XML- oder relationalen Datenbanken geschehen. Relationale Datenbanken setzen dazu bisher auf zwei grundsätzlich verschiedene Verfahren: Die XML-Dokumente werden entweder unverändert als binäre oder Zeichenkettenobjekte gespeichert oder aber aufgespalten, sodass sie in herkömmlichen relationalen Tabellen normalisiert abgelegt werden können (so genanntes „Flachklopfen“ oder „Schreddern“ der hierarchischen Struktur). Diese Dissertation verfolgt einen neuen Ansatz, der einen Mittelweg zwischen den bisherigen Lösungen darstellt und die Möglichkeiten des weiterentwickelten SQL-Standards aufgreift. SQL:2003 definiert komplexe Struktur- und Kollektionstypen (Tupel, Felder, Listen, Mengen, Multimengen), die es erlauben, XML-Dokumente derart auf relationale Strukturen abzubilden, dass der hierarchische Aufbau erhalten bleibt. Dies bietet zwei Vorteile: Einerseits stehen bewährte Technologien, die aus dem Bereich der relationalen Datenbanken stammen, uneingeschränkt zur Verfügung. Andererseits lässt sich mit Hilfe der SQL:2003-Typen die inhärente Baumstruktur der XML-Dokumente bewahren, sodass es nicht erforderlich ist, diese im Bedarfsfall durch aufwendige Joins aus den meist normalisierten und auf mehrere Tabellen verteilten Tupeln zusammenzusetzen. In dieser Arbeit werden zunächst grundsätzliche Fragen zu passenden, effizienten Abbildungsformen von XML-Dokumenten auf SQL:2003-konforme Datentypen geklärt. Darauf aufbauend wird ein geeignetes, umkehrbares Umsetzungsverfahren entwickelt, das im Rahmen einer prototypischen Applikation implementiert und analysiert wird. Beim Entwurf des Abbildungsverfahrens wird besonderer Wert auf die Einsatzmöglichkeit in Verbindung mit einem existierenden, ausgereiften relationalen Datenbankmanagementsystem (DBMS) gelegt. Da die Unterstützung von SQL:2003 in den kommerziellen DBMS bisher nur unvollständig ist, muss untersucht werden, inwieweit sich die einzelnen Systeme für das zu implementierende Abbildungsverfahren eignen. Dabei stellt sich heraus, dass unter den betrachteten Produkten das DBMS IBM Informix die beste Unterstützung für komplexe Struktur- und Kollektionstypen bietet. Um die Leistungsfähigkeit des Verfahrens besser beurteilen zu können, nimmt die Arbeit Untersuchungen des nötigen Zeitbedarfs und des erforderlichen Arbeits- und Datenbankspeichers der Implementierung vor und bewertet die Ergebnisse.

Adsorption kinetic investigations of phthalocyanine derivatives self assembled monolayers (SAMs) on gold: Temperature influence on the SAM formation process and quality

The ordered nano-structured surfaces, like self-assembled monolayers (SAMs) are of a great scientific interest, due to the low cost, simplicity, and versatility of this method. SAMs found numerous of applications in molecular electronics, biochemistry and optical devices. Phthalocyanine (Pc) complexes are of particular interest for the SAM preparation. These molecules exhibit fascinating physical properties and are chemically and thermally stable. Moreover their complex structure is advantageous for the fabrication of switchable surfaces. In this work the adsorption process of Pcs derivatives, namely, subphthalocyanines (SubPcB) and terbium (2TbPc) sandwich complexes on gold has been investigated. The influence of the molecular concentration, chain length of peripheral groups, and temperature on the film formation process has been examined using a number of techniques. The SAMs formation process has been followed in situ and in real time by means of second harmonic generation (SHG) and surface plasmon resonance (SPR) spectroscopy. To investigate the quality of the SAMs prepared at different temperatures atomic force microscopy (AFM) and X-Ray photoelectron spectroscopy (XPS)measurements were performed. Valuable information about SubPcB and 2TbPc adsorbtion process has been obtained in the frame of this work. The kinetic data, obtained with SHG and SPR, shows the best conformance with the first order Langmuir kinetic model. Comparing SHG and SPR results, it has been found, that the film formation occurs faster than the formation of chemical bonds. Such, the maximum amount of molecules on the surface is reached after 6 min for SubPcB and 30 min for 2TbPc. However, at this time the amount of formed chemicals bonds is only 10% and 40% for SubPcB and 2TbPc, respectively. The most intriguing result, among others, was obtained at T = 2 °C, where the formation of the less dense SAMs have been detected with SHG.However, analyzing XPS and AFM data, it has been revealed, that there is the same amount of molecules on the surface at both temperature T = 2 °C, and T = 21 °C, but the amount of formed chemicals bond is different. At T = 2 °C molecules form aggregates, therefore many of available anchor groups stay unattached.

Segmentation of Brain Tissue from Magnetic Resonance Images

Segmentation of medical imagery is a challenging problem due to the complexity of the images, as well as to the absence of models of the anatomy that fully capture the possible deformations in each structure. Brain tissue is a particularly complex structure, and its segmentation is an important step for studies in temporal change detection of morphology, as well as for 3D visualization in surgical planning. In this paper, we present a method for segmentation of brain tissue from magnetic resonance images that is a combination of three existing techniques from the Computer Vision literature: EM segmentation, binary morphology, and active contour models. Each of these techniques has been customized for the problem of brain tissue segmentation in a way that the resultant method is more robust than its components. Finally, we present the results of a parallel implementation of this method on IBM's supercomputer Power Visualization System for a database of 20 brain scans each with 256x256x124 voxels and validate those against segmentations generated by neuroanatomy experts.

Análisis de factores que intervienen en la internacionalización de las Pymes en Colombia

La comprensión de los factores que interviene en la internacionalización de las Pymes en Colombia, conlleva toda una compleja estructura, fundamentación, estrategias, teorías, modelos y metodología organizacional, en el contexto dinámico del mundo comercial y financiero. Por consiguiente, se realizó un análisis de las teorías, modelos de internacionalización y de los factores que allí se reflejan y que interviene en el desarrollo de las pequeñas y medianas empresas, se comparó con las Pymes en Colombia y se apoyó en datos estadísticos de entidades gubernamentales y bases de datos.

The political influence of the kurdish community in Syria and its possible transboundary Effects in the subregion of the Middle East, during the period 2011-2014

El interés de esta monografía es analizar las interacciones no-lineales con resultados emergentes que mantuvo la comunidad kurda en Siria, durante el periodo 2011-2014, y por las cuales se produjeron formas de auto-organización como resultado de la estructura compleja a la que pertenece. De esta forma, se explica cómo a raíz de la crisis política siria y los enfrentamientos con el Estado Islámico, se transformó el rol de los kurdos en Siria y se influenciaron las estructuras políticas del país y las naciones de la región con población kurda. Por lo tanto, esta investigación se propone analizar este fenómeno a través del enfoque de complejidad en Relaciones Internacionales y el concepto de Auto-Organización. A partir de ello, se indaga sobre las interacciones surgidas en estructuras más pequeñas, que habrían afectado un sistema mayor; estableciendo nuevas formas de organización que no pueden ser explicadas, únicamente, a partir de elementos causales.

Molecular genetics of cork formation

La peridermis és una estructura complexa que protegeix els òrgans vegetals madurs (secundaris) i les zones que han sofert ferides de la pèrdua d'aigua i dels patògens. Aquesta funció barrera és deguda al fel·lema o súber, un teixit format per cèl·lules suberificades. Tant el fel·lema com la suberina són crucials per la vida de les plantes terrestres, però pràcticament no es coneix res dels processos moleculars que regulen la seva formació, probablement degut a la manca de models adequats. En aquesta tesi s'han identificat i caracteritzat gens induïts al fel·lema mitjançant la combinació de dues plantes models. L'escorça d'alzina surera (Quercus suber) s'ha utilitzat per aïllar gens candidats de la formació del fel·lema i per investigar el comportament d'alguns d'aquests gens durant l'estació de creixement, mentre que la pela de la patata (Solanum tuberosum) s'ha utilitzat en estudis de genètica reversa per demostrar la funció d'alguns gens reguladors al fel·lema.

Síntesi, caracterització química i estudi de l'activitat biològica de nous complexos de Pt(II) amb lligands de tipus diaminocarboxílic i els respectius ésters i derivats peptídics

El cisplatí, PtCl2(NH3)2, ha estat una de les drogues més utilitzades en la quimioteràpia del càncer des del descobriment de la seva activitat. Però degut a la seva alta toxicitat i greus efectes secundaris, s'han sintetitzat nous compostos amb la finalitat de reduir aquests inconvenients. En aquest sentit, el treball desenvolupat en aquesta tesi doctoral ha estat la síntesi i caracterització de tretze complexos de Pt(II) amb la finalitat d'estudiar llur activitat antitumoral. Aquests complexos presenten unes característiques estructurals comunes: geometria cis, dos lligands làbils de tipus clorur i un lligand diaminoquelatant derivat dels àcids d,l-2,3-diaminopropiònic (Hdap) i d,l-2,4-diaminobutíric (Hdab). S'han dissenyat unes estratègies sintètiques a partir de les quals els lligands han estat funcionalitzats amb diferents grups de tipus éster, aminoàcid i peptídic: Etdap·2HCl, Etdab·2HCl, [(dap-Metala)·2CF3COOH], [(dab-Metala)·2CF3COOH], [(dap-phe)·2CF3COOH], [(dab-phe)·2CF3COOH], [(dap-Mettrp)·2CF3COOH], [(dab-Mettrp)·2CF3COOH], [(dap-ASTTTNYT-NH2)·2CF3COOH], essent Metala= éster metílic de L-alanina, phe= L-fenilalanina, Mettrp= éster metílic del L-triptofà. Aquests lligands diaminoquelatants s'han utilitzat per sintetitzar els corresponents complexos de Pt(II): PtCl2(Hdap), PtCl2(Hdab), PtCl2(Etdap), PtCl2(Etdab), PtCl2(dap-Metala), PtCl2(dab-Metala), PtCl2(dap-ala), PtCl2(dab-ala), PtCl2(dap-phe), PtCl2(dab-phe), PtCl2(dap-Mettrp), PtCl2(dab-Mettrp), PtCl2(dap-ASTTTNYT-NH2). A través de diferents tècniques i assaigs biològics (dicroisme circular, electroforesi en gel d'agarosa, microscopia de forces atòmiques, citometria de flux, assaigs de proliferació cel·lular) s'ha pogut demostrar l'activitat antitumoral d'aquests compostos. A través de la tècnica de dicroisme circular (DC) s'ha pogut demostrar que els lligands lliures no interaccionen covalentment amb el DNA de Calf Thymus i no modifiquen l'estructura secundària de la doble hèlix. En canvi, els respectius complexos han demostrat tenir capacitat per interaccionar amb el DNA i modificar la seva estructura secundària. Els complexos PtCl2(Hdap), PtCl2(Hdab) i PtCl2(dab-phe) mostren un comportament similar al cisplatí, generant adductes cis-bifuncionals que distorcionen la doble hèlix de forma no desnaturalitzant amb obertura de la doble cadena. Els complexos PtCl2(Etdap), PtCl2(Etdab), PtCl2(dap-ala), PtCl2(dab-ala), PtCl2(dap-Metala), PtCl2(dab-Metala), PtCl2(dap-phe), PtCl2(dap-ASTTTNYT-NH2) quan interaccionen amb el DNA generen un canvi en la conformació del DNA de la forma B a la forma C, produint-se un augment de la curvatura de l'hèlix per rotació de les bases nitrogenades. En aquests estudis s'ha comprovat que l'estructura del complex influeix en l'efecte generat sobre l'estructura secundària de l'àcid nucleic. En primer lloc, existeix una diferència en el comportament en funció del tamany del lligand diaminoquelatant, de manera que els complexos amb el lligand (dab) provoquen un efecte més remarcable. També s'observa aquest canvi de comportament al passar dels complexos que tenen el grup funcional esterificat als que el tenen protonat. D'aquesta manera, s'observa un major efecte sobre l'estructura secundària del DNA en aquells complexos que tenen el lligand diaminoquelatant de tres metilens (dab) i amb el grup carboxilat terminal protonat. Per tal de modelitzar la interacció d'aquests complexos amb el DNA, s'ha estudiat la interacció d'aquests compostos de Pt(II) amb 5'-GMP a través de RMN-1H, observant la variació dels senyals corresponents al H8 de 5'-GMP. Així s'ha pogut demostrar que aquests compostos interaccionen amb la 5'-GMP a través d'un enllaç covalent Pt-N7, de la mateixa manera a com interacciona el cisplatí. A través d'electroforesi en gel d'agarosa i microscopia de forces atòmiques (AFM) s'ha pogut determinar l'efecte que generen els lligands lliures i els respectius complexos de Pt(II) sobre l'estructura terciària del plasmidi pBR322. Els lligands provoquen un augment de l'agregació de les molècules de DNA i un lleuger augment de la compactació de l'estructura terciària. Aquests resultats s'atribueixen a la capacitat d'aquests compostos a interaccionar per pont d'hidrogen amb el DNA. Els corresponents complexos de Pt(II) provoquen un augment de l'agregació i una important compactació, degut per una banda a la capacitat de l'àtom de Pt a interaccionar covalentment amb el DNA, i per altra banda, a la capacitat del lligand a interaccionar per pont d'hidrogen amb l'àcid nucleic. Finalment s'ha estudiat l'activitat citotòxica d'aquests complexos de Pt(II) en diferents línies cel·lulars: A431 (línia de carcinoma epidermoide), HeLa (línia de carcinoma de coll d'úter) i HL-60 (línia promielocítica de leucèmia). Els complexos moderadament solubles en aigua, PtCl2(Hdap), PtCl2(Hdab), PtCl2(dap-ala), PtCl2(dab-ala), PtCl2(dap-phe) i PtCl2(dab-phe), han demostrat ser actius. L'activitat depèn de la concentració de complex, del temps d'incubació i de la línia cel·lular. Per temps d'incubació alts i concentracions de complex elevades s'observa la màxima activitat. Els complexos de l'alanina, PtCl2(dap-ala) i PtCl2(dab-ala), són els que mostren més activitat, mentre que els compostos de la fenilalanina són els menys actius, degut probablement a la voluminositat del lligand, la qual pot impedir o dificultar el transport del compost a través de la membrana cel·lular. L'activitat citotòxica dels complexos insolubles en aigua, PtCl2(Etdap) i PtCl2(Etdab), queda bloquejada per l'elevada concentració de DMSO (12%) necessària per solubilitzar els compostos. Aquests resultats permeten deduir que la presència d'un 12% de DMSO anul·la l'activitat d'aquests complexos, ja que el DMSO pot coordinar-se amb el Pt ocupant les posicions làbils del complex i evitant que es pugui coordinar amb el DNA. Els assaigs de proliferació cel·lular del complex PtCl2(dap-ASTTTNYT-NH2) i del pèptid lliure ASTTTNYT-NH2 han demostrat que ambdós compostos són actius. Tot i això, l'activitat del complex és superior a la del pèptid lliure, ja que el Pt pot interaccionar covalentment amb el DNA i augmentar l'efecte citotòxic. Per tant, el complex presenta un lligand portador biològicament actiu que pot transportar el metall a través de la membrana cel·lular i facilitar així la seva interacció amb el DNA. A través de la tècnica de citometria de flux s'ha comprovat que en tots els casos la mort cel·lular produïda pels complexos ha estat per apoptosi. Per últim, s'ha sintetitzat i caracteritzat un complex trinuclear de Pt(II), {[Pt(Me2Bpy)2][PtCl2(Me2Bpy)]2}, essent Me2Bpy= 4,4'-dimetil-2,2'-dipiridil. La resolució de la seva estructura per difracció de Raig-X ha permès determinar l'existència d'una interacció intramolecular Pt-Pt de 3.474 Å.

Demetrio Aguilera-Malta: Los que se van: inicios y retornos (Dossier: Cuatro narradores del 30, relecturas en su centenario)

La autora revisa los relatos de Aguilera-Malta incluidos en Los que se van. Ellos anticipan los contenidos y rasgos de su narrativa posterior, constituyendo un verdadero «octamerón de las pasiones» humanas. Sentimientos existenciales complejos animan a los personajes: una amistad llevada a sus límites, el autoengaño en relación al objeto amoroso, la autoexpiación de una vieja culpa, un «Don Juan» de las islas, que súbitamente, al encontrar el amor por primera vez, castiga al mal que lo posee mediante la autocastración y la muerte (el mal como algo intrínseco y extrínseco, a la vez). Una estructura compleja, intensidad en la forma, economía de recursos, claro sentido de fabulación: todos estos elementos, presentes en su narrativa posterior, se evidenciaban ya, con precoz maestría, en los cuentos incluidos en Los que se van.

Short-eared Owl (Asio flammeus) surveys in the North American Intermountain West: utilizing citizen scientists to conduct monitoring across a broad geographic scale

The Short-eared Owl (Asio flammeus) is an open-country species breeding in the northern United States and Canada, and has likely experienced a long-term, range-wide, and substantial decline. However, the cause and magnitude of the decline is not well understood. We set forth to address the first two of six previously proposed conservation priorities to be addressed for this species: (1) better define habitat use and (2) improve population monitoring. We recruited 131 volunteers to survey over 6.2 million ha within the state of Idaho for Short-eared Owls during the 2015 breeding season. We surveyed 75 transects, 71 of which were surveyed twice, and detected Short-eared Owls on 27 transects. We performed multiscale occupancy modeling to identify habitat associations, and performed multiscale abundance modeling to generate a state-wide population estimate. Our results suggest that within the state of Idaho, Short-eared Owls are more often found in areas with marshland or riparian habitat or areas with greater amounts of sagebrush habitat at the 1750 ha transect scale. At the 50 ha point scale, Short-eared Owls tend to associate positively with fallow and bare dirt agricultural land and negatively with grassland. Cropland was not chosen at the broader transect scale suggesting that Short-eared Owls may prefer more heterogeneous landscapes. On the surface our results may seem contradictory to the presumed land use by a “grassland” species; however, the grasslands of the Intermountain West, consisting largely of invasive cheatgrass (Bromus tectorum), lack the complex structure shown to be preferred by these owls. We suggest the local adaptation to agriculture represents the next best habitat to their historical native habitat preferences. Regardless, we have confirmed regional differences that should be considered in conservation planning for this species. Last, our results demonstrate the feasibility, efficiency, and effectiveness of utilizing public participation in scientific research to achieve a robust sampling methodology across the broad geography of the Intermountain West.

Investigation of the prototype silylene reaction, SiH2+H2O(and D2O): time-resolved gas-phase kinetic studies, isotope effects, RRKM calculations, and quantum chemical calculations of the reaction energy surface

Time-resolved kinetic studies of the reaction of silylene, SiH2, with H2O and with D2O have been carried out in the gas phase at 296 and at 339 K, using laser flash photolysis to generate and monitor SiH2. The reaction was studied over the pressure range 10-200 Torr with SF6 as bath gas. The second-order rate constants obtained were pressure dependent, indicating that the reaction is a third-body assisted association process. Rate constants at 339 K were about half those at 296 K. Isotope effects, k(H)/k(D), were small averaging 1.076 0.080, suggesting no involvement of H- (or D-) atom transfer in the rate determining step. RRKM modeling was undertaken based on a transition state appropriate to formation of the expected zwitterionic donoracceptor complex, H2Si...OH2. Because the reaction is close to the low pressure (third order) region, it is difficult to be definitive about the activated complex structure. Various structures were tried, both with and without the incorporation of rotational modes, leading to values for the high-pressure limiting (i.e., true secondorder) rate constant in the range 9.5 x 10(-11) to 5 x 10(-10) cm(3) molecule' s(-1). The RRKM modeling and mechanistic interpretation is supported by ab initio quantum calculations carried out at the G2 and G3 levels. The results are compared and contrasted with the previous studies.

Solvothermal syntheses, crystal structures and properties of five new thloantimonates(III) containing the [Sb4S7](2-) anion

Five new thioantimonates have been synthesized in the presence of organic amines under solvothermal conditions and their structures determined by single-crystal X-ray diffraction. All of the compounds are layered and contain antimony-sulphide anions of stoichiometry [Sb4S7](2-), but the structure of the anion formed is dependent on the amine used in synthesis. (H3N(CH2)(4)NH3)[Sb4S7] (1) contains [Sb4S7](2-) double chains directed along [010]. Weak interchain Sb-S interactions between neighbouring chains cause the double chains to pack into layers in the ab plane. In the [001] direction, the layers of double chains alternate with doubly protonated diaminobutane molecules to which the chains are hydrogen bonded. Compounds of general formula (TH)(2)[Sb4S7] (T= CH3(CH2)(2)NH2 (2), (CH3)(2)CHNH2 (3), CH3(CH2)(3)NH2 (4) and CH3(CH2)(4)NH2 (5)) adopt a more complex structure in which [Sb3S8](7-) units are linked by Sb-3(3-) pyramids to form chains, which in turn are bridged by sulphur atoms to create sheets containing large heterorings. Pairs of such sheets form double layers of four atoms thickness that are stacked along [001]. Protonated amine molecules are located between anionic antimony-sulphide layers to which they are hydrogen bonded. Thermal analysis reveals that the decomposition temperature of materials containing [Sb4S7](2-) anions is dependent both on the structure of the anion, the lowest decomposition temperature being that of the low-dimensional phase (1) and on the identity of the amine, the decomposition temperature decreasing with an increasing number of carbon atoms and decreasing density. (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

Assisted remote viewing of a teleoperation work cell

Intelligent viewing systems are required if efficient and productive teleoperation is to be applied to dynamic manufacturing environments. These systems must automatically provide remote views to an operator which assist in the completion of the task. This assistance increases the productivity of the teleoperation task if the robot controller is responsive to the unpredictable dynamic evolution of the workcell. Behavioral controllers can be utilized to give reactive 'intelligence.' The inherent complex structure of current systems, however, places considerable time overheads on any redesign of the emergent behavior. In industry, where the remote environment and task frequently change, this continual redesign process becomes inefficient. We introduce a novel behavioral controller, based on an 'ego-behavior' architecture, to command an active camera (a camera mounted on a robot) within a remote workcell. Using this ego-behavioral architecture the responses from individual behaviors are rapidly combined to produce an 'intelligent' responsive viewing system. The architecture is single-layered, each behavior being autonomous with no explicit knowledge of the number, description or activity of other behaviors present (if any). This lack of imposed structure decreases the development time as it allows each behavior to be designed and tested independently before insertion into the architecture. The fusion mechanism for the behaviors provides the ability for each behavior to compete and/or co-operate with other behaviors for full or partial control of the viewing active camera. Each behavior continually reassesses this degree of competition or co-operation by measuring its own success in controlling the active camera against pre-defined constraints. The ego-behavioral architecture is demonstrated through simulation and experimentation.

Does increased hydrochemical model complexity decrease robustness?

The aim of this study was, within a sensitivity analysis framework, to determine if additional model complexity gives a better capability to model the hydrology and nitrogen dynamics of a small Mediterranean forested catchment or if the additional parameters cause over-fitting. Three nitrogen-models of varying hydrological complexity were considered. For each model, general sensitivity analysis (GSA) and Generalized Likelihood Uncertainty Estimation (GLUE) were applied, each based on 100,000 Monte Carlo simulations. The results highlighted the most complex structure as the most appropriate, providing the best representation of the non-linear patterns observed in the flow and streamwater nitrate concentrations between 1999 and 2002. Its 5% and 95% GLUE bounds, obtained considering a multi-objective approach, provide the narrowest band for streamwater nitrogen, which suggests increased model robustness, though all models exhibit periods of inconsistent good and poor fits between simulated outcomes and observed data. The results confirm the importance of the riparian zone in controlling the short-term (daily) streamwater nitrogen dynamics in this catchment but not the overall flux of nitrogen from the catchment. It was also shown that as the complexity of a hydrological model increases over-parameterisation occurs, but the converse is true for a water quality model where additional process representation leads to additional acceptable model simulations. Water quality data help constrain the hydrological representation in process-based models. Increased complexity was justifiable for modelling river-system hydrochemistry. Increased complexity was justifiable for modelling river-system hydrochemistry.

Tensor regression based on linked multiway parameter analysis

Classical regression methods take vectors as covariates and estimate the corresponding vectors of regression parameters. When addressing regression problems on covariates of more complex form such as multi-dimensional arrays (i.e. tensors), traditional computational models can be severely compromised by ultrahigh dimensionality as well as complex structure. By exploiting the special structure of tensor covariates, the tensor regression model provides a promising solution to reduce the model’s dimensionality to a manageable level, thus leading to efficient estimation. Most of the existing tensor-based methods independently estimate each individual regression problem based on tensor decomposition which allows the simultaneous projections of an input tensor to more than one direction along each mode. As a matter of fact, multi-dimensional data are collected under the same or very similar conditions, so that data share some common latent components but can also have their own independent parameters for each regression task. Therefore, it is beneficial to analyse regression parameters among all the regressions in a linked way. In this paper, we propose a tensor regression model based on Tucker Decomposition, which identifies not only the common components of parameters across all the regression tasks, but also independent factors contributing to each particular regression task simultaneously. Under this paradigm, the number of independent parameters along each mode is constrained by a sparsity-preserving regulariser. Linked multiway parameter analysis and sparsity modeling further reduce the total number of parameters, with lower memory cost than their tensor-based counterparts. The effectiveness of the new method is demonstrated on real data sets.