Exploring statistical and population aspects of network complexity

The characterization and the definition of the complexity of objects is an important but very difficult problem that attracted much interest in many different fields. In this paper we introduce a new measure, called network diversity score (NDS), which allows us to quantify structural properties of networks. We demonstrate numerically that our diversity score is capable of distinguishing ordered, random and complex networks from each other and, hence, allowing us to categorize networks with respect to their structural complexity. We study 16 additional network complexity measures and find that none of these measures has similar good categorization capabilities. In contrast to many other measures suggested so far aiming for a characterization of the structural complexity of networks, our score is different for a variety of reasons. First, our score is multiplicatively composed of four individual scores, each assessing different structural properties of a network. That means our composite score reflects the structural diversity of a network. Second, our score is defined for a population of networks instead of individual networks. We will show that this removes an unwanted ambiguity, inherently present in measures that are based on single networks. In order to apply our measure practically, we provide a statistical estimator for the diversity score, which is based on a finite number of samples.

Awareness and knowledge of autism and autism interventions: A general population survey.

Recent figures show that Autism Spectrum Disorder (ASD) affects at least 1 in 88 of the population, yet for years, international public awareness of ASD was limited. Over the past 5-10 years intense efforts have been made to raise autism awareness in the general population in countries such as UK and US. In this paper we report data from a large-scale general population survey (n=1204) in which we assessed autism awareness, knowledge about autism, and perceptions about autism interventions in Northern Ireland. We found high levels of autism awareness, in fact over 80% of the sample were aware of ASD and over 60% of these respondents knew someone with ASD in their own family, circle of friends or work colleagues. Generally, knowledge of strengths and challenges faced by individuals with ASD was relatively accurate. However, perceptions of interventions and service provider responsibilities were vague and uncertain. Results show that local and international autism awareness campaigns have largely been successful and that the focus should shift towards disseminating accurate information regarding intervention and service provider responsibilities.

The Size Distribution of US Banks and Credit Unions

This study examines the firm size distribution of US banks and credit unions. A truncated lognormal distribution describes the size distribution, measured using assets data, of a large population of small, community-based commercial banks. The size distribution of a smaller but increasingly dominant cohort of large banks, which operate a high-volume low-cost retail banking model, exhibits power-law behaviour. There is a progressive increase in skewness over time, and Zipf’s Law is rejected as a descriptor of the size distribution in the upper tail. By contrast, the asset size distribution of the population of credit unions conforms closely to the lognormal distribution.

Prevalence of the different types of age-related cataract in an African population.

PURPOSE: To describe the prevalence of different types of cataract and their association with visual acuity in a Tanzanian population aged 40 years and older. METHODS: A prevalence survey for lens opacity, glaucoma, and visual impairment was carried out on all residents age 40 and older of six villages in Kongwa, Tanzania. One examiner graded the lens for presence of nuclear (NSC), posterior subcapsular (PSC), and cortical cataract (CC), using the new WHO Simplified Cataract Grading System. Visual acuity was measured in each eye, both presenting and best corrected, using an illiterate E chart. RESULTS: The proportion of eligible subjects participating was 90% (3268/3641). The prevalence of cataract was as follows: NSC, 15.6%; CC, 8.8%; and PSC, 1.9%. All types of cataract increased with age, from NSC, 1.7%; CC, 2.4%; and PSC, 0.4% for those aged 40 to 49 years to NSC, 59.2%; CC, 23.5%; and PSC, 5.9% for those aged 70 years and older (P < 0.0001 for all cataract types, chi(2) test for trend). Cataract prevalence was higher among women than men for NSC (P = 0.0001), but not for CC (P = 0.15) or PSC (P = 0.25), after adjusting for age. Prevalence rates of visual impairment (BCVA < 6/12), US blindness (< or = 6/60) and WHO blindness (< 6/120) for this population were 13.3%, 2.1%, and 1.3%, respectively. Older age and each of the major types of pure and mixed cataract were independently associated with worse vision in regression modeling. CONCLUSIONS: Unlike African-derived populations in Salisbury and Barbados, NSC rather than CC was most prevalent in this African population. The seeming lower prevalence of CC may to some extent be explained by different grading schemes, differential availability of cataract surgery, the younger mean age of the Tanzanian subjects, and a higher prevalence of NSC in this population.

Reversal in gender valuations of cataract surgery after the implementation of free screening and low-priced high-quality surgery in a rural population of southern China.

PURPOSE: To assess the impact of community outreach and the availability of low-cost surgeries [500 Renminbi (RMB) or 65 United States dollars (US$) per surgery] on the willingness to pay for cataract surgery among male and female rural-dwelling Chinese.METHODS: Cross-sectional willingness-to-pay surveys were conducted at the initiation of a cataract outreach programme in June 2001 and then again in July 2006. Respondents underwent visual acuity testing and provided socio-demographic data.RESULTS: In 2001 and 2006, 325 and 303 subjects, respectively, were interviewed. On average the 2006 sample subjects were of similar age, more likely to be female (p < 0.01), illiterate (p < 0.01), and less likely to come from a household with annual income of less than US$789 (62% vs. 87%, p < 0.01). Familiarity with cataract surgery increased from 21.2% to 44.4% over the 5 years for male subjects (p < 0.01) and 15.8%-44.4% among females (p < 0.01). The proportion of respondents willing to pay at least 500 RMB for surgery increased from 67% to 88% (p < 0.01) among male subjects and from 50% to 91% (p < 0.01) among females.CONCLUSIONS: Five years of access to free cataract testing and low-cost surgery programmes appears to have improved the familiarity with cataract surgery and increased the willingness to pay at least 500 RMB (US$65) for it in this rural population. Elderly women are now as likely as men to be willing to pay at least 500 RMB, reversing gender differences present 5 years ago.

Our Past Betrays Us: Collective Memory, Homicide and Southern Lynching

Thesis (Master's)--University of Washington, 2013

Qualified exceptionalism: the US Congress in comparative perspective

The framers of the American Constitution devised a singular bicameral legislative body, which invested substantial power in both a broadly representative lower chamber and a second "deliberative" chamber that was both insulated from the voters and unrepresentative of the population as a whole. Until the early 20th Century, the singular U.S. Congress changed little, but with growing national responsibilities, it sought to construct organizational forms that could address a consistently stronger executive. Since the 1980s, the Congress has relied increasingly on stronger parties to organize its activities. This development, embraced in turn by Democrats and Republicans, has led to changes that have edged the Congress in the direction of parliamentary democracies. We conclude this analysis has real, but limited utility, as congressional party leaders continue to barter for votes and, in the context, of narrow chamber majorities, often rely heavily on presidential assistance on divisive issues that are important to their party brand. Yet, the traditional features of the American separated system - bicameralism, the committee systems, and the centrifugal forces emanating from diverse congressional districts, increasingly complex policy issues, and the fear of electoral retribution - also remain strong, and effectively constrain the influence of leaders.'Qualified exceptionalism' thus most aptly describes the contemporary American Congress, which remains 'exceptional,' but less than unique, as it responds to many of the same forces, in some of the same ways (e.g., strong parties), as do many other representative assemblies around the world.

Does Cost-Effectiveness Analysis Have a Role in US Managed Care Drug Formularies? An Empirical Study of Utilization, Costs, Outcomes, and Elasticity of Demand of a Value-Based Formulary

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2015

Creation of an Age-Adjusted, Dual-Energy X-ray Absorptiometry-Derived Trabecular Bone Score Curve for the Lumbar Spine in Non-Hispanic US White Women.

The trabecular bone score (TBS, Med-Imaps, Pessac, France) is an index of bone microarchitecture texture extracted from anteroposterior dual-energy X-ray absorptiometry images of the spine. Previous studies have documented the ability of TBS of the spine to differentiate between women with and without fractures among age- and areal bone mineral density (aBMD)-matched controls, as well as to predict future fractures. In this cross-sectional analysis of data collected from 3 geographically dispersed facilities in the United States, we investigated age-related changes in the microarchitecture of lumbar vertebrae as assessed by TBS in a cohort of non-Hispanic US white American women. All subjects were 30 yr of age and older and had an L1-L4aBMDZ-score within ±2 SD of the population mean. Individuals were excluded if they had fractures, were on any osteoporosis treatment, or had any illness that would be expected to impact bone metabolism. All data were extracted from Prodigy dual-energy X-ray absorptiometry devices (GE-Lunar, Madison, WI). Cross-calibrations between the 3 participating centers were performed for TBS and aBMD. aBMD and TBS were evaluated for spine L1-L4 but also for all other possible vertebral combinations. To validate the cohort, a comparison between the aBMD normative data of our cohort and US non-Hispanic white Lunar data provided by the manufacturer was performed. A database of 619 non-Hispanic US white women, ages 30-90 yr, was created. aBMD normative data obtained from this cohort were not statistically different from the non-Hispanic US white Lunar normative data provided by the manufacturer (p = 0.30). This outcome thereby indirectly validates our cohort. TBS values at L1-L4 were weakly inversely correlated with body mass index (r = -0.17) and weight (r = -0.16) and not correlated with height. TBS values for all lumbar vertebral combinations decreased significantly with age. There was a linear decrease of 16.0% (-2.47 T-score) in TBS at L1-L4 between 45 and 90 yr of age (vs. -2.34 for aBMD). Microarchitectural loss rate increased after age 65 by 50% (-0.004 to -0.006). Similar results were obtained for other combinations of lumbar vertebra. TBS, an index of bone microarchitectural texture, decreases with advancing age in non-Hispanic US white women. Little change in TBS is observed between ages 30 and 45. Thereafter, a progressive decrease is observed with advancing age. The changes we observed in these American women are similar to that previously reported for a French population of white women (r(2) > 0.99). This reference database will facilitate the use of TBS to assess bone microarchitectural deterioration in clinical practice.

Multifractal portrayal of the Swiss population

Fractal geometry is a fundamental approach for describing the complex irregularities of the spatial structure of point patterns. The present research characterizes the spatial structure of the Swiss population distribution in the three Swiss geographical regions (Alps, Plateau and Jura) and at the entire country level. These analyses were carried out using fractal and multifractal measures for point patterns, which enabled the estimation of the spatial degree of clustering of a distribution at different scales. The Swiss population dataset is presented on a grid of points and thus it can be modelled as a "point process" where each point is characterized by its spatial location (geometrical support) and a number of inhabitants (measured variable). The fractal characterization was performed by means of the box-counting dimension and the multifractal analysis was conducted through the Renyi's generalized dimensions and the multifractal spectrum. Results showed that the four population patterns are all multifractals and present different clustering behaviours. Applying multifractal and fractal methods at different geographical regions and at different scales allowed us to quantify and describe the dissimilarities between the four structures and their underlying processes. This paper is the first Swiss geodemographic study applying multifractal methods using high resolution data.

Caractérisation clinique et génétique d’une nouvelle forme d’ataxie autosomique récessive dans la population québécoise

Les ataxies autosomiques récessives sont un groupe de troubles neurologiques hétérogènes caractérisés par une incoordination brute des mouvements musculaires impliquant le dysfonctionnement nerveux du cervelet qui coordonne le mouvement. Plusieurs formes héréditaires ont été décrites dont la plus connue : l’ataxie de Friedriech. Dans cette thèse nous rapportons l'identification et la caractérisation d’une nouvelle forme dans la population québécoise. L’ataxie récessive spastique avec leucoencéphalopathie (ARSAL; aussi connue comme l’ataxie autosomique récessive spastique de type 3 (SPAX3); OMIM 611390) est la deuxième ataxie spastique décrite dans la population canadienne française. En effet, près de 50 % de nos cas sont originaires de la région de Portneuf. En 2006, nous avons décrit les caractéristiques cliniques de cette nouvelle forme d’ataxie. Un premier criblage du génome entier, constitué de plus de 500 marqueurs microsatellites, a permis la localisation du locus sur le chromosome 2q33-34. Suite au séquençage de plus de 37 gènes candidats et afin de rétrécir cet intervalle candidat, nous avons utilisé une micro-puce d’ADN constituée de marqueurs SNP «single nucleotide polymorphism» et nous avons identifié un deuxième intervalle candidat de 0.658Mb au locus 2q33 dans lequel se trouvent moins de 9 gènes. L’identification et la caractérisation de ces mutations a nécessité l’utilisation de diverses technologies de pointe. Trois mutations (une délétion et deux réarrangements complexes) dans le gène mitochondrial tRNA-synthetase (MARS2) ont été identifiées dans notre cohorte. Nous émettons l’hypothèse que la nature des mutations complexes est responsable d’un dérèglement de la transcription du gène, ce qui a un impact néfaste sur la fonction mitochondriale et le tissu neuronal.

Étude fonctionnelle et génétique d'une population de lymphocytes T CD4-CD8- impliquée dans la résistance au diabète auto-immun chez la souris

Le diabète auto-immun résulte de la destruction des cellules bêta pancréatiques sécrétrices d’insuline par les lymphocytes T du système immunitaire. Il s’ensuit une déficience hormonale qui peut être comblée par des injections quotidiennes d’insuline d’origine exogène, toutefois il demeure à ce jour impossible de guérir les patients atteints de la maladie. De façon générale, un système immunitaire sain reconnaît une multitude d’antigènes différents et assure ainsi notre défense à l’égard de différents pathogènes ou encore de cellules tumorales. Il arrive cependant que, pour des raisons génétiques et/ou environnementales, les lymphocytes T puissent s’activer de façon aberrante suite à la reconnaissance d’antigènes provenant du soi. C’est ce bris de tolérance qui mène au développement de pathologies auto-immunes telles que le diabète auto-immun. Afin de limiter l’auto-immunité, des mécanismes de sélection stricts permettent d’éliminer la majorité des lymphocytes T présentant une forte affinité envers des antigènes du soi lors de leur développement dans le thymus. Certains de ces lymphocytes réussissent toutefois à échapper à l’apoptose et migrent en périphérie afin d’y circuler en quête d’un antigène spécifiquement reconnu. Il est alors primordial que des mécanismes périphériques assurent le maintien de la tolérance immunitaire en faisant obstacle à l’activation et à la prolifération des lymphocytes T auto-réactifs. L’une des avenues afin d’inhiber le développement de réponses immunitaires aberrantes est la génération de lymphocytes T régulateurs. Ces cellules, d’origine thymique ou périphérique, peuvent arborer différents phénotypes et agissent via de multiples mécanismes afin d’inactiver et/ou éliminer les cellules impliquées dans l’apparition de pathologies auto-immunes. L’utilisation de modèles murins transgéniques a permis la mise en évidence d’une population peu caractérisée de lymphocytes T au potentiel régulateur. En effet, la proportion de ces cellules T n’exprimant pas les corécepteurs CD4 et CD8 (double négatives, DN) a été inversement corrélée à la prédisposition à l’auto-immunité chez ces ii souris. L’objectif principal de cette thèse est de démontrer la fonction immuno-régulatrice des lymphocytes T DN, tout en investiguant les facteurs génétiques responsables du maintien de cette population cellulaire. Nous avons observé que les lymphocytes T DN exercent une activité cytotoxique à l’égard des lymphocytes B de façon spécifique à l’antigène, via la libération de granules cytolytiques contenant du granzyme B et de la perforine. Par ailleurs, nous avons établi qu’un unique transfert adoptif de ces cellules est suffisant afin d’inhiber le développement du diabète auto-immun chez des hôtes transgéniques prédisposés à la maladie. Le recours à des souris déficientes pour l’expression du gène CD47 a permis de constater que la voie de signalisation CD47-Sirp est essentielle dans le maintien de la proportion des lymphocytes T DN. De plus, le locus murin de prédisposition au diabète auto-immun Idd13, qui contient le gène Sirp, a été identifié pour son rôle dans la régulation de la proportion de ces cellules. Finalement, une analyse génétique a révélé que d’autres intervalles génétiques sont impliqués dans le contrôle de la population des lymphocytes T DN. Parmi ceux-ci, un locus situé en région proximale du chromosome 12 a été validé grâce à la création de souris congéniques. Grâce aux résultats présentés dans cette thèse, notre compréhension de la biologie ainsi que de la régulation des lymphocytes T DN est approfondie. Ces connaissances constituent un pas important vers la création de thérapies cellulaires novatrices permettant de prévenir et de guérir diverses pathologies auto-immunes.

Risque de cancer du poumon associé aux expositions environnementales de fumées de soudage : 2 études cas-témoins basées sur la population montréalaise.

Objectif : Examiner la relation entre une exposition professionnelle aux fumées de soudage au gaz et à l’arc et le risque de développer un cancer du poumon, chez des travailleurs provenant de différents milieux de travail et exposés à de nombreuses substances de différentes concentrations. Méthodes : Nous avons mené deux études cas-témoins basés sur la population montréalaise (1979-86 et 1996-2001), incluant respectivement 857 et 736 cas, ainsi que des témoins appariés selon la fréquence des cas, le sexe et le lieu de résidence. Un historique détaillé des emplois occupés fut obtenu par entrevue et évalué par une équipe d’experts afin d’estimer l’intensité, la durée ainsi que l’exposition cumulative à un grand nombre de substances. Les fumées de soudage au gaz et à l’arc sont parmi les substances évaluées et nous avons pu calculer un rapport de cote (RC) et son intervalle de confiance de 95% (IC 95%) pour le risque de cancer du poumon en utilisant la régression logistique et en ajustant pour l’historique de tabagisme et plusieurs autres covariables pertinentes. Des analyses subséquentes ont permis d’explorer d’autres voies, comme la modification des effets observés par le tabagisme. Résultats : Les résultats obtenus à partir des deux études étant assez similaires, nous avons donc pu les combiner pour former une seule étude. Aucune association statistiquement significative n’a été trouvée entre le cancer du poumon et les fumées de soudage au gaz (RC=1,13; IC 95%=0,90-1,42) et les fumées de soudage à l’arc (RC=1,01; IC 95%=0,80-1,26). Par contre, dans le sous-groupe des non-fumeurs et fumeurs très légers, nous avons trouvé un risque accru de cancer du poumon en relation avec les fumées de soudage au gaz (RC=2,78; IC 95%=1,66-4,65) et à l’arc (RC=2,20; IC 95%=1,32-3,70). En se concentrant sur ce sous-groupe, nous avons trouvé un risque encore plus élevé de développer un cancer du poumon pour ceux exposé à des doses plus substantielles, pour le soudage au gaz (RC=4,63; IC 95%=2,14-10,03) et à l’arc (RC=3,45; IC 95%=1,59-7,48). Discussion : Globalement, aucun excès de risque causé par une exposition aux fumées de soudage n’a été détecté, mais un excès a été trouvé chez les non-fumeurs et fumeurs légers uniquement et ce, pour les deux types de fumées de soudage. L’effet des fumées de soudage peut être voilé chez les fumeurs, ou bien les non-fumeurs pourraient être plus vulnérables.

Opinion de la population civile par rapport à l’intervention militaire de la communauté internationale lors des opérations de maintien de la paix : le cas de la Bosnie-Herzégovine

Le rôle de la communauté militaire internationale dans le cadre des opérations de maintien de la paix (OMP) s’est profondément transformé depuis la fin de la Guerre froide. En effet, elle intervient de plus en plus fréquemment dans des guerres civiles ou intra-étatiques, particulièrement lorsque les autorités en place ne sont plus en mesure d’assurer la sécurité de la population. Par ailleurs, le rôle des militaires ne se limite plus à la fonction traditionnelle de combattants. Ils doivent maintenant assumer des tâches qui visent beaucoup plus le développement de relations avec la population civile dont la coopération est un élément essentiel à la réussite de ce type d’intervention. L’objectif de ce mémoire est d’analyser l’opinion de la population civile de la région de Bihać par rapport à l’intervention des militaires dans le cadre de l’OMP en Bosnie-Herzégovine. L’historique du conflit dans cette région, l’état des connaissances sur les sources d’insatisfaction de la population par rapport au déroulement des OMP en général, ainsi que des entrevues avec des informateurs-clés nous permettent d’identifier deux problématiques distinctes, soit : (1) l’écart important entre les attentes et les besoins de la population et le mandat confié par l’ONU; et (2) la dichotomie entre la formation de base des militaires et ce qui est attendu d’eux dans le cadre de ces interventions.

L’anxiété sociale à l’adolescence en tant que facteur prédictif de la délinquance chez une population de jeunes québécois

La présente thèse regroupe deux articles qui examinent le rôle de l’anxiété sociale sur les comportements délinquants à l’adolescence. Pour le premier article, l’apport de l’anxiété sociale sur l’émergence de comportements de délinquance générale et relationnelle parmi 191 adolescents a été évalué. Les adolescents provenaient d’écoles secondaires de la province de Québec qui participaient à l’évaluation d’une stratégie d’intervention Agir Autrement (SIAA), une stratégie de prévention du décrochage scolaire en milieu défavorisé. L’échantillon obtenu a permis d’identifier deux groupes d’adolescents présentant des caractéristiques de délinquance générale ou relationnelle pour tester le rôle prédictif de l’anxiété sociale, de l’estime de soi, de l’isolement social et de la dépression sur leur profil de délinquance. Les résultats d’une analyse linéaire discriminante ont révélé qu’au-delà des facteurs individuels et sociaux testés, l’anxiété sociale prédit les trajectoires de délinquance deux ans plus tard. Pour le deuxième article, des analyses de trajectoires à partir d’analyses par équations structurelles ont été effectuées pour expliquer les associations prospectives entre l’anxiété sociale, la dépression et l’isolement social au début de l’adolescence sur les comportements de délinquance générale et relationnelle. Les résultats ont montré que l’anxiété sociale et l’isolement social sont des prédicteurs importants dans le développement de la délinquance relationnelle, toutefois la dépression ne s’est pas avérée prédictive. Ces études contribuent à la recherche dans le domaine de l’anxiété en expliquant l’importance de poursuivre les travaux pour mieux cerner le rôle de l’anxiété sociale et de l’isolement social chez les adolescents qui commettent des actes de délinquance relationnelle.