Time of ruin in a risk model with generalized Erlang (n) interclaim times and a constant dividend barrier

In this paper we analyze the time of ruin in a risk process with the interclaim times being Erlang(n) distributed and a constant dividend barrier. We obtain an integro-differential equation for the Laplace Transform of the time of ruin. Explicit solutions for the moments of the time of ruin are presented when the individual claim amounts have a distribution with rational Laplace transform. Finally, some numerical results and a compare son with the classical risk model, with interclaim times following an exponential distribution, are given.

Time consistent Pareto solutions in common access resource gameswith asymmetric players

In the analysis of equilibrium policies in a di erential game, if agents have different time preference rates, the cooperative (Pareto optimum) solution obtained by applying the Pontryagin's Maximum Principle becomes time inconsistent. In this work we derive a set of dynamic programming equations (in discrete and continuous time) whose solutions are time consistent equilibrium rules for N-player cooperative di erential games in which agents di er in their instantaneous utility functions and also in their discount rates of time preference. The results are applied to the study of a cake-eating problem describing the management of a common property exhaustible natural resource. The extension of the results to a simple common property renewable natural resource model in in nite horizon is also discussed.

Spinal cord T-cell infiltration in the spared nerve injury model of neuropathic pain: a time course study

Background : Numerous studies have shown that immune cells infiltrate the spinal cord after peripheral nerve injury and that they play a major contribution to sensory hypersensitivity in rodents. In particular, the role of monocyte-derived cells and T lymphocytes seems to be prominent in this process. This exciting new perspective in research on neuropathic pain opens many different areas of work, including the understanding of the function of these cells and how they impact on neural function. However, no systematic description of the time course or cell types that characterize this infiltration has been published yet, although this seems to be the rational first step of an overall understanding of the phenomenon. Objective : Describe the time course and cell characteristics of T lymphocyte infiltration in the spinal cord in the Spared Nerve Injury (SNI) model of neuropathic pain in rats. Methods : Collect of lumbar spinal cords of rats at days 2, 7, 21 and 40 after SNI or sham operation (n=4). Immunofluorescence detecting different proteins of T cell subgroups (CD2+CD4+, CD2+CD8+, Th1 markers, Th2 markers, Th17 markers). Quantification of the infiltration rate of the different subgroups. Expected results : First, we expect to see an infiltration of T cells in the spinal cord ipsilateral to nerve injury, higher in SNI rats than in sham animals. Second, we anticipate that different subtypes of T cells penetrate at different time points. Finally, the number of T lymphocytes are expected to decrease at the latest time point, showing a resolution of the process underlying their infiltrating the spinal cord in the first place. Impact : A systematic description of the infiltration of T cells in the spinal cord after peripheral nerve injury is needed to have a better understanding of the role of immune cells in neuropathic pain. The time course that we want to establish will provide the scientific community with new perspectives. First, it will confirm that T cells do indeed infiltrate the spinal cord after SNI in rats. Second, the type of T cells infiltrating at different time points will give clues about their function, in particular their inflammatory or anti-inflammatory profile. From there on, other studies could be lead, investigating the functional side of the specific subtypes put to light by us. Ultimately, this could lead to the discovery of new drugs targeting T cells or their infiltration, in the hope of improving neuropathic pain.

On the tractability of the piecewise-linear approximation for general discrete-choice network revenue management

The choice network revenue management (RM) model incorporates customer purchase behavioras customers purchasing products with certain probabilities that are a function of the offeredassortment of products, and is the appropriate model for airline and hotel network revenuemanagement, dynamic sales of bundles, and dynamic assortment optimization. The underlyingstochastic dynamic program is intractable and even its certainty-equivalence approximation, inthe form of a linear program called Choice Deterministic Linear Program (CDLP) is difficultto solve in most cases. The separation problem for CDLP is NP-complete for MNL with justtwo segments when their consideration sets overlap; the affine approximation of the dynamicprogram is NP-complete for even a single-segment MNL. This is in contrast to the independentclass(perfect-segmentation) case where even the piecewise-linear approximation has been shownto be tractable. In this paper we investigate the piecewise-linear approximation for network RMunder a general discrete-choice model of demand. We show that the gap between the CDLP andthe piecewise-linear bounds is within a factor of at most 2. We then show that the piecewiselinearapproximation is polynomially-time solvable for a fixed consideration set size, bringing itinto the realm of tractability for small consideration sets; small consideration sets are a reasonablemodeling tradeoff in many practical applications. Our solution relies on showing that forany discrete-choice model the separation problem for the linear program of the piecewise-linearapproximation can be solved exactly by a Lagrangian relaxation. We give modeling extensionsand show by numerical experiments the improvements from using piecewise-linear approximationfunctions.

Electrical colonic stimultation reduces mean transit time in a porcine model

Rapport de synthèse : Introduction : La stimulation électrique représente une nouvelle modalité thérapeutique de divers troubles digestifs. Dans la constipation par exemple, le péristaltisme colique peut être activé par un système électrique alimenté par une batterie. La présente étude a pour but de démontrer l'impact d'une stimulation électrique directe du côlon sur le temps de transit moyen, en utilisant un modèle expérimental chronique porcin. L'effet de la stimulation et du matériel implanté dans la paroi colique est également évalué. Matériel et méthode : Trois paires d'électrodes ont été implantées dans la paroi cæcale de douze porcs anesthésiés. Avant implantation, un temps de transit colique de référence a été déterminé chez chaque animal par utilisation de marqueurs radio-opaques. Cette évaluation a été répétée quatre semaines après implantation, sous stimulation factice, et cinq semaines après implantation, sous stimulation électrique. Des trains séquentiels et aboraux de stimulation (10 V ; 120 Hz ; 1 ms) ont été appliqués quotidiennement durant six jours, en utilisant un stimulateur externe fonctionnant sur batteries. Pour chaque série de marqueurs, une valeur moyenne a été calculée à partir du temps de transit individuel des porcs. Un examen microscopique du cæcum a été systématiquement entrepris après sacrifice des animaux. Résultats : Une réduction du temps de transit moyen a été observée après stimulation électrique (19h ± 13 ; moyenne ± DS), comparativement au temps de référence (34h ± 7 ; p=0.045) et au temps de transit après stimulation factice (36h ± 9 ; p=0.035). L'examen histologique a montré la présence d'une inflammation chronique minime, autour des électrodes. Conclusion : Le temps de transit colique porcin peut être réduit, en conditions expérimentales chroniques, par une stimulation électrique directe et séquentielle de l'intestin. Des lésions tissulaires limitées ont été occasionnées par la stimulation ou le matériel implanté. La stimulation électrique colique représente certainement une approche prometteuse du traitement de certains troubles spécifiques du côlon, avant tout fonctionnels.

Electrical colonic stimultation reduces mean transit time in a porcine model

Rapport de synthèse : Introduction : La stimulation électrique représente une nouvelle modalité thérapeutique de divers troubles digestifs. Dans la constipation par exemple, le péristaltisme colique peut être activé par un système électrique alimenté par une batterie. La présente étude a pour but de démontrer l'impact d'une stimulation électrique directe du côlon sur le temps de transit moyen, en utilisant un modèle expérimental chronique porcin. L'effet de la stimulation et du matériel implanté dans la paroi colique est également évalué. Matériel et méthode : Trois paires d'électrodes ont été implantées dans la paroi cæcale de douze porcs anesthésiés. Avant implantation, un temps de transit colique de référence a été déterminé chez chaque animal par utilisation de marqueurs radio-opaques. Cette évaluation a été répétée quatre semaines après implantation, sous stimulation factice, et cinq semaines après implantation, sous stimulation électrique. Des trains séquentiels et aboraux de stimulation (10 V ; 120 Hz ; 1 ms) ont été appliqués quotidiennement durant six jours, en utilisant un stimulateur externe fonctionnant sur batteries. Pour chaque série de marqueurs, une valeur moyenne a été calculée à partir du temps de transit individuel des porcs. Un examen microscopique du cæcum a été systématiquement entrepris après sacrifice des animaux. Résultats : Une réduction du temps de transit moyen a été observée après stimulation électrique (19h ± 13 ; moyenne ± DS), comparativement au temps de référence (34h ± 7 ; p=0.045) et au temps de transit après stimulation factice (36h ± 9 ; p=0.035). L'examen histologique a montré la présence d'une inflammation chronique minime, autour des électrodes. Conclusion : Le temps de transit colique porcin peut être réduit, en conditions expérimentales chroniques, par une stimulation électrique directe et séquentielle de l'intestin. Des lésions tissulaires limitées ont été occasionnées par la stimulation ou le matériel implanté. La stimulation électrique colique représente certainement une approche prometteuse du traitement de certains troubles spécifiques du côlon, avant tout fonctionnels.

Hind limb ischemia in rabbit model: T2-prepared versus time-of-flight MR angiography at 3 T.

PURPOSE: To prospectively compare various parameters of vessels imaged at 3 T by using time-of-flight (TOF) and T2-prepared magnetic resonance (MR) angiography in a rabbit model of hind limb ischemia. MATERIALS AND METHODS: Experiments were approved by the institutional animal care and use committee. Endovascular occlusion of the left superficial femoral artery was induced in 14 New Zealand white rabbits. After 2 weeks, MR angiography and conventional (x-ray) angiography were performed. Vessel sharpness was evaluated visually in the ischemic and nonischemic limbs, and the presence of small collateral vessels was evaluated in the ischemic limbs. Vessel sharpness was also quantified by evaluating the magnitude of signal intensity change at the vessel borders. RESULTS: The sharpness of vessels in the nonischemic limbs was similar between the TOF and the T2-prepared images. In the ischemic limbs, however, T2-prepared imaging, as compared with TOF imaging, generated higher vessel sharpness in arteries with diminished blood flow (mean vessel sharpness: 44% vs 30% for popliteal arteries, 45% vs 28% for saphenous arteries; P < .001 for both comparisons) and enabled better detection of small collateral vessels (93% vs 36% of vessels, P < .001). CONCLUSION: T2-prepared imaging can facilitate high-spatial-resolution MR angiography of small vessels with low blood flow and thus has potential as a tool for noninvasive evaluation of arteriogenic therapies, without use of contrast material. Supplemental material: http://radiology.rsnajnls.org/cgi/content/full/2452062067/DC1.

Towards a dynamic model of e-commerce: environmental, technological and organisational drivers of B2C along time

Despite the important benefits for firms of commercial initiatives on the Internet, e-commerce is still an emerging distribution channel, even in developed countries. Thus, more needs to be known about the mechanisms affecting its development. A large number of works have studied firms¿ e-commerce adoption from technological, intraorganizational, institutional, or other specific perspectives, but there is a need for adequately tested integrative frameworks. Hence, this work proposes and tests a model of firms¿ business-to-consumer (called B2C) e-commerce adoption that is founded on a holistic vision of the phenomenon. With this integrative approach, the authors analyze the joint influence of environmental, technological, and organizational factors; moreover, they evaluate this effect over time. Using various representative Spanish data sets covering the period 1996-2005, the findings demonstrate the suitability of the holistic framework. Likewise, some lessons are learned from the analysis of the key building blocks. In particular, the current study provides evidence for the debate about the effect of competitive pressure, since the findings show that competitive pressure disincentivizes e-commerce adoption in the long term. The results also show that the development or enrichment of the consumers¿ consumption patterns, the technological readiness of the market forces, the firm¿s global scope, and its competences in innovation continuously favor e-commerce adoption.

On the inclusion of channel's time dependence in a hidden Markov model for blind channel estimation

In this paper, the theory of hidden Markov models (HMM) isapplied to the problem of blind (without training sequences) channel estimationand data detection. Within a HMM framework, the Baum–Welch(BW) identification algorithm is frequently used to find out maximum-likelihood (ML) estimates of the corresponding model. However, such a procedureassumes the model (i.e., the channel response) to be static throughoutthe observation sequence. By means of introducing a parametric model fortime-varying channel responses, a version of the algorithm, which is moreappropriate for mobile channels [time-dependent Baum-Welch (TDBW)] isderived. Aiming to compare algorithm behavior, a set of computer simulationsfor a GSM scenario is provided. Results indicate that, in comparisonto other Baum–Welch (BW) versions of the algorithm, the TDBW approachattains a remarkable enhancement in performance. For that purpose, onlya moderate increase in computational complexity is needed.

Modeling and Simulation ofReal-Time System as a Tool to Improve Capacity Management - Case Fenix

Tämän tutkimustyön kohteena on TietoEnator Oy:n kehittämän Fenix-tietojärjestelmän kapasiteettitarpeen ennustaminen. Työn tavoitteena on tutustua Fenix-järjestelmän eri osa-alueisiin, löytää tapa eritellä ja mallintaa eri osa-alueiden vaikutus järjestelmän kuormitukseen ja selvittää alustavasti mitkä parametrit vaikuttavat kyseisten osa-alueiden luomaan kuormitukseen. Osa tätä työtä on tutkia eri vaihtoehtoja simuloinnille ja selvittää eri vaihtoehtojen soveltuvuus monimutkaisten järjestelmien mallintamiseen. Kerätyn tiedon pohjaltaluodaan järjestelmäntietovaraston kuormitusta kuvaava simulaatiomalli. Hyödyntämällä mallista saatua tietoa ja tuotantojärjestelmästä mitattua tietoa mallia kehitetään vastaamaan yhä lähemmin todellisen järjestelmän toimintaa. Mallista tarkastellaan esimerkiksi simuloitua järjestelmäkuormaa ja jonojen käyttäytymistä. Tuotantojärjestelmästä mitataan eri kuormalähteiden käytösmuutoksia esimerkiksi käyttäjämäärän ja kellonajan suhteessa. Tämän työn tulosten on tarkoitus toimia pohjana myöhemmin tehtävälle jatkotutkimukselle, jossa osa-alueiden parametrisointia tarkennetaan lisää, mallin kykyä kuvata todellista järjestelmää tehostetaanja mallin laajuutta kasvatetaan.

Using tools to help cost estimating and pricing: examination of costing model's and cost breakdown's workability and their capability to cooperative work

Tämä diplomityö käsittelee työkaluja, jotka on suunniteltu kustannusten ennakointiin ja hinnan asetantaan. Aluksi on käyty läpi perinteisen ja toimintoperusteisen kustannuslaskennan perusteita. Näiden menetelmien välisiä eroja on tarkasteltu ja toimintoperusteisen kustannuslaskennan paremmin sopivuus nykypäivän yrityksille on perusteltu. Toisena käsitellään hinnoittelu. Hinnan merkitys, hinnoittelumenetelmät ja päätös lopullisesta hinnasta on käyty läpi. Hinnoittelun jälkeen esitellään kustannusjärjestelmät ja kustannusten arviointi. Nämä asiat todistavat, että tarkat kustannusarviot ovat elintärkeitä yritykselle. Tuotteen kustannusarviointi, hinnan asetanta ja tarjoaminen ovat erittäin merkityksellisiä asioita ottaen huomioon koko projektin elinkaaren ja tulevat tuotot. Nykyään on yleistä käyttää työkaluja kustannusarvioinnissa ja joskus myös hinnoittelussa. Työkalujen luotettavuus on tiedettävä, ennenkuin työkalut otetaan käyttöön. Myös työkalujen käyttäjät täytyy perehdyttää hyvin. Muuten yritys todennäköisesti kohtaa odottamattomia ja epämiellyttäviä yllätyksiä.

Analysis of a finite volume method for a cross-diffusion model in population dynamics

The main goal of this paper is to propose a convergent finite volume method for a reactionâeuro"diffusion system with cross-diffusion. First, we sketch an existence proof for a class of cross-diffusion systems. Then the standard two-point finite volume fluxes are used in combination with a nonlinear positivity-preserving approximation of the cross-diffusion coefficients. Existence and uniqueness of the approximate solution are addressed, and it is also shown that the scheme converges to the corresponding weak solution for the studied model. Furthermore, we provide a stability analysis to study pattern-formation phenomena, and we perform two-dimensional numerical examples which exhibit formation of nonuniform spatial patterns. From the simulations it is also found that experimental rates of convergence are slightly below second order. The convergence proof uses two ingredients of interest for various applications, namely the discrete Sobolev embedding inequalities with general boundary conditions and a space-time $L^1$ compactness argument that mimics the compactness lemma due to Kruzhkov. The proofs of these results are given in the Appendix.

Artificial evolution on network structures : how time and space influence dynamics

Abstract The main objective of this work is to show how the choice of the temporal dimension and of the spatial structure of the population influences an artificial evolutionary process. In the field of Artificial Evolution we can observe a common trend in synchronously evolv¬ing panmictic populations, i.e., populations in which any individual can be recombined with any other individual. Already in the '90s, the works of Spiessens and Manderick, Sarma and De Jong, and Gorges-Schleuter have pointed out that, if a population is struc¬tured according to a mono- or bi-dimensional regular lattice, the evolutionary process shows a different dynamic with respect to the panmictic case. In particular, Sarma and De Jong have studied the selection pressure (i.e., the diffusion of a best individual when the only selection operator is active) induced by a regular bi-dimensional structure of the population, proposing a logistic modeling of the selection pressure curves. This model supposes that the diffusion of a best individual in a population follows an exponential law. We show that such a model is inadequate to describe the process, since the growth speed must be quadratic or sub-quadratic in the case of a bi-dimensional regular lattice. New linear and sub-quadratic models are proposed for modeling the selection pressure curves in, respectively, mono- and bi-dimensional regu¬lar structures. These models are extended to describe the process when asynchronous evolutions are employed. Different dynamics of the populations imply different search strategies of the resulting algorithm, when the evolutionary process is used to solve optimisation problems. A benchmark of both discrete and continuous test problems is used to study the search characteristics of the different topologies and updates of the populations. In the last decade, the pioneering studies of Watts and Strogatz have shown that most real networks, both in the biological and sociological worlds as well as in man-made structures, have mathematical properties that set them apart from regular and random structures. In particular, they introduced the concepts of small-world graphs, and they showed that this new family of structures has interesting computing capabilities. Populations structured according to these new topologies are proposed, and their evolutionary dynamics are studied and modeled. We also propose asynchronous evolutions for these structures, and the resulting evolutionary behaviors are investigated. Many man-made networks have grown, and are still growing incrementally, and explanations have been proposed for their actual shape, such as Albert and Barabasi's preferential attachment growth rule. However, many actual networks seem to have undergone some kind of Darwinian variation and selection. Thus, how these networks might have come to be selected is an interesting yet unanswered question. In the last part of this work, we show how a simple evolutionary algorithm can enable the emrgence o these kinds of structures for two prototypical problems of the automata networks world, the majority classification and the synchronisation problems. Synopsis L'objectif principal de ce travail est de montrer l'influence du choix de la dimension temporelle et de la structure spatiale d'une population sur un processus évolutionnaire artificiel. Dans le domaine de l'Evolution Artificielle on peut observer une tendence à évoluer d'une façon synchrone des populations panmictiques, où chaque individu peut être récombiné avec tout autre individu dans la population. Déjà dans les année '90, Spiessens et Manderick, Sarma et De Jong, et Gorges-Schleuter ont observé que, si une population possède une structure régulière mono- ou bi-dimensionnelle, le processus évolutionnaire montre une dynamique différente de celle d'une population panmictique. En particulier, Sarma et De Jong ont étudié la pression de sélection (c-à-d la diffusion d'un individu optimal quand seul l'opérateur de sélection est actif) induite par une structure régulière bi-dimensionnelle de la population, proposant une modélisation logistique des courbes de pression de sélection. Ce modèle suppose que la diffusion d'un individu optimal suit une loi exponentielle. On montre que ce modèle est inadéquat pour décrire ce phénomène, étant donné que la vitesse de croissance doit obéir à une loi quadratique ou sous-quadratique dans le cas d'une structure régulière bi-dimensionnelle. De nouveaux modèles linéaires et sous-quadratique sont proposés pour des structures mono- et bi-dimensionnelles. Ces modèles sont étendus pour décrire des processus évolutionnaires asynchrones. Différentes dynamiques de la population impliquent strategies différentes de recherche de l'algorithme résultant lorsque le processus évolutionnaire est utilisé pour résoudre des problèmes d'optimisation. Un ensemble de problèmes discrets et continus est utilisé pour étudier les charactéristiques de recherche des différentes topologies et mises à jour des populations. Ces dernières années, les études de Watts et Strogatz ont montré que beaucoup de réseaux, aussi bien dans les mondes biologiques et sociologiques que dans les structures produites par l'homme, ont des propriétés mathématiques qui les séparent à la fois des structures régulières et des structures aléatoires. En particulier, ils ont introduit la notion de graphe sm,all-world et ont montré que cette nouvelle famille de structures possède des intéressantes propriétés dynamiques. Des populations ayant ces nouvelles topologies sont proposés, et leurs dynamiques évolutionnaires sont étudiées et modélisées. Pour des populations ayant ces structures, des méthodes d'évolution asynchrone sont proposées, et la dynamique résultante est étudiée. Beaucoup de réseaux produits par l'homme se sont formés d'une façon incrémentale, et des explications pour leur forme actuelle ont été proposées, comme le preferential attachment de Albert et Barabàsi. Toutefois, beaucoup de réseaux existants doivent être le produit d'un processus de variation et sélection darwiniennes. Ainsi, la façon dont ces structures ont pu être sélectionnées est une question intéressante restée sans réponse. Dans la dernière partie de ce travail, on montre comment un simple processus évolutif artificiel permet à ce type de topologies d'émerger dans le cas de deux problèmes prototypiques des réseaux d'automates, les tâches de densité et de synchronisation.

Renewal equations for option pricing

In this paper we will develop a methodology for obtaining pricing expressions for financial instruments whose underlying asset can be described through a simple continuous-time random walk (CTRW) market model. Our approach is very natural to the issue because it is based in the use of renewal equations, and therefore it enhances the potential use of CTRW techniques in finance. We solve these equations for typical contract specifications, in a particular but exemplifying case. We also show how a formal general solution can be found for more exotic derivatives, and we compare prices for alternative models of the underlying. Finally, we recover the celebrated results for the Wiener process under certain limits.

Activity-Based Costing Model for a Vendor Managed Inventory Service

Uusien paperikoneiden kysyntä on vähentynyt ja jälkimarkkinointipalveluiden, kuten huoltojen ja varaosamyyntien, merkittävyys paperikoneliiketoiminnassa on kasvanut entisestään viime aikoina. Uudentyyppisiä palveluja kilpailuedun lisäämiseksi kehitellään jatkuvasti. Esimerkki tällaisesta palvelusta on sopimusperusteinen varastointipalvelu, jossa osat ovat myyjän varastossa kunnes asiakas ottaa ne käyttöön. Diplomityön tavoite on rakentaa malli varastoinnin kustannuslaskentaan ja laskea sen avulla varastointipalvelun kustannukset. Perinteinen toimitusketju monine varastoineen ei nykykäsityksen mukaan ole enää kustannustehokas. Yhä useammat yritykset kaupan ja teollisuuden aloilla ovat ryhtyneet soveltamaan VMI (Vendor Managed Inventory) teoriaa toimitusketjuissaan. Varastot ovat tällöin keskitettyjä, tiedonkulku toimitusketjun portaiden välillä on nopeaa ja kysyntään pystytään vastaamaan lyhyemmällä viiveellä sen ennakoitavuuden paranemisen takia. Työn tuloksena on toimintolaskentaan pohjautuva kustannuslaskentamalli, jota voidaan hyödyntää myös hinnoittelupäätöksiä tehtäessä. Työssä esitellään mallin soveltaminen eri tapauksiin ja ehdotetaan jatkotoimenpiteitä.