An Implicit enumeration program for zero-one integer programming,

Bibliography: p. 41-42.

Synthesis of optimal double-rail logic networks using NOR-OR gates by integer programming.

"Supported in part by ... Grant no. NSF GJ-503."

Computational experience in all-integer, binary variable, integer programming problems using Gomory's all-integer algorithm,

Bibliographical footnotes.

Implicit enumeration algorithm of integer programming on Illiac IV,

Bibliography: p. 29.

Optimum network design using NOR-OR gates by integer programming.

"Supported in part by ... Grant no. NSF GJ-503."

Heuristic algorithm for computing reversal distance with multigene families via binary integer programming

Hannenhalli and Pevzner developed the first polynomial-time algorithm for the combinatorial problem of sorting of signed genomic data. Their algorithm solves the minimum number of reversals required for rearranging a genome to another when gene duplication is nonexisting. In this paper, we show how to extend the Hannenhalli-Pevzner approach to genomes with multigene families. We propose a new heuristic algorithm to compute the reversal distance between two genomes with multigene families via the concept of binary integer programming without removing gene duplicates. The experimental results on simulated and real biological data demonstrate that the proposed algorithm is able to find the reversal distance accurately. ©2005 IEEE

A Kreps-Scheinkman-állítás érvényessége lineáris keresletű vegyes duopóliumok esetén (The Kreps and Scheinkman result remains valid for mixed duopolies with linear demand)

Vegyes oligopóliumoknak nevezzük az olyan piacszerkezeteket, amelyek esetében a magánvállalatok mellett állami vállalatok is tevékenykednek. A vegyes oligopóliumokban az állami vállalatok részben vagy egészében a társadalmi többletet kívánják maximalizálni. Olyan vegyes duopóliumot vizsgálunk, amelyben a vállalatok előbb kiépítik kapacitásaikat, majd meghatározzák termékük kínálati árát. Kreps-Scheinkman [1983] tisztán magánvállalatos duopóliumokra vizsgált ilyen két időszakos modellt, és megállapította, hogy az első időszaki egyensúlyi kapacitások megegyeznek az azonos költségszerkezetű és kínálati viszonyú Cournot-duopólium egyensúlyi kibocsátásaival. Tanulmányunkban Kreps-Scheinkman [1983] eredményét kiterjesztjük a vegyes duopóliumok - lineáris keresleti görbe és konstans egységköltségek melletti - esetére. _____ In mixed oligopolies, private firms compete with a public firm, which at least partially aims to maximize social surplus. The authors investigate mixed duopolies in which the firms first build capacities simultaneously and then set their prices simultaneously as well. For the same two-stage game with purely private firms Kreps and Scheinkman demonstrated in 1983 that the first-stage equilibrium capacities of the two-stage game are identical with the equilibrium outputs of the Cournot duopoly. This paper extends Kreps and Scheinkman's results to mixed duopolies with linear demands and constant unit costs. It is shown that quantity pre-commitment and Bertrand competition also yield to Cournot outcomes when a public firm is involved, not only in the case of private firms.

Nonparametric tests of collectively rational consumption behavior: an integer programming procedure

We present an IP-based nonparametric (revealed preference) testing procedure for rational consumption behavior in terms of general collective models, which include consumption externalities and public consumption. An empirical application to data drawn from the Russia Longitudinal Monitoring Survey (RLMS) demonstrates the practical usefulness of the procedure. Finally, we present extensions of the testing procedure to evaluate the goodness-of-…t of the collective model subject to testing, and to quantify and improve the power of the corresponding collective rationality tests.

Allocating reforestation areas for sediment flow minimization: an integer programming formulation and a heuristic solution method

Policy and decision makers dealing with environmental conservation and land use planning often require identifying potential sites for contributing to minimize sediment flow reaching riverbeds. This is the case of reforestation initiatives, which can have sediment flow minimization among their objectives. This paper proposes an Integer Programming (IP) formulation and a Heuristic solution method for selecting a predefined number of locations to be reforested in order to minimize sediment load at a given outlet in a watershed. Although the core structure of both methods can be applied for different sorts of flow, the formulations are targeted to minimization of sediment delivery. The proposed approaches make use of a Single Flow Direction (SFD) raster map covering the watershed in order to construct a tree structure so that the outlet cell corresponds to the root node in the tree. The results obtained with both approaches are in agreement with expert assessments of erosion levels, slopes and distances to the riverbeds, which in turn allows concluding that this approach is suitable for minimizing sediment flow. Since the results obtained with the IP formulation are the same as the ones obtained with the Heuristic approach, an optimality proof is included in the present work. Taking into consideration that the heuristic requires much less computation time, this solution method is more suitable to be applied in large sized problems.

Development of new scenario decomposition techniques for linear and nonlinear stochastic programming

Une approche classique pour traiter les problèmes d’optimisation avec incertitude à deux- et multi-étapes est d’utiliser l’analyse par scénario. Pour ce faire, l’incertitude de certaines données du problème est modélisée par vecteurs aléatoires avec des supports finis spécifiques aux étapes. Chacune de ces réalisations représente un scénario. En utilisant des scénarios, il est possible d’étudier des versions plus simples (sous-problèmes) du problème original. Comme technique de décomposition par scénario, l’algorithme de recouvrement progressif est une des méthodes les plus populaires pour résoudre les problèmes de programmation stochastique multi-étapes. Malgré la décomposition complète par scénario, l’efficacité de la méthode du recouvrement progressif est très sensible à certains aspects pratiques, tels que le choix du paramètre de pénalisation et la manipulation du terme quadratique dans la fonction objectif du lagrangien augmenté. Pour le choix du paramètre de pénalisation, nous examinons quelques-unes des méthodes populaires, et nous proposons une nouvelle stratégie adaptive qui vise à mieux suivre le processus de l’algorithme. Des expériences numériques sur des exemples de problèmes stochastiques linéaires multi-étapes suggèrent que la plupart des techniques existantes peuvent présenter une convergence prématurée à une solution sous-optimale ou converger vers la solution optimale, mais avec un taux très lent. En revanche, la nouvelle stratégie paraît robuste et efficace. Elle a convergé vers l’optimalité dans toutes nos expériences et a été la plus rapide dans la plupart des cas. Pour la question de la manipulation du terme quadratique, nous faisons une revue des techniques existantes et nous proposons l’idée de remplacer le terme quadratique par un terme linéaire. Bien que qu’il nous reste encore à tester notre méthode, nous avons l’intuition qu’elle réduira certaines difficultés numériques et théoriques de la méthode de recouvrement progressif.

Development of new scenario decomposition techniques for linear and nonlinear stochastic programming

Une approche classique pour traiter les problèmes d’optimisation avec incertitude à deux- et multi-étapes est d’utiliser l’analyse par scénario. Pour ce faire, l’incertitude de certaines données du problème est modélisée par vecteurs aléatoires avec des supports finis spécifiques aux étapes. Chacune de ces réalisations représente un scénario. En utilisant des scénarios, il est possible d’étudier des versions plus simples (sous-problèmes) du problème original. Comme technique de décomposition par scénario, l’algorithme de recouvrement progressif est une des méthodes les plus populaires pour résoudre les problèmes de programmation stochastique multi-étapes. Malgré la décomposition complète par scénario, l’efficacité de la méthode du recouvrement progressif est très sensible à certains aspects pratiques, tels que le choix du paramètre de pénalisation et la manipulation du terme quadratique dans la fonction objectif du lagrangien augmenté. Pour le choix du paramètre de pénalisation, nous examinons quelques-unes des méthodes populaires, et nous proposons une nouvelle stratégie adaptive qui vise à mieux suivre le processus de l’algorithme. Des expériences numériques sur des exemples de problèmes stochastiques linéaires multi-étapes suggèrent que la plupart des techniques existantes peuvent présenter une convergence prématurée à une solution sous-optimale ou converger vers la solution optimale, mais avec un taux très lent. En revanche, la nouvelle stratégie paraît robuste et efficace. Elle a convergé vers l’optimalité dans toutes nos expériences et a été la plus rapide dans la plupart des cas. Pour la question de la manipulation du terme quadratique, nous faisons une revue des techniques existantes et nous proposons l’idée de remplacer le terme quadratique par un terme linéaire. Bien que qu’il nous reste encore à tester notre méthode, nous avons l’intuition qu’elle réduira certaines difficultés numériques et théoriques de la méthode de recouvrement progressif.

A Fault-Tolerant Manipulator Robot Based on H(2), H(infinity), and Mixed H(2)/H(infinity) Markovian Controls

This paper develops a Markovian jump model to describe the fault occurrence in a manipulator robot of three joints. This model includes the changes of operation points and the probability that a fault occurs in an actuator. After a fault, the robot works as a manipulator with free joints. Based on the developed model, a comparative study among three Markovian controllers, H(2), H(infinity), and mixed H(2)/H(infinity) is presented, applied in an actual manipulator robot subject to one and two consecutive faults.

Influence of support material on the immobilization of biomass for the degradation of linear alkylbenzene sulfonate in anaerobic reactors

Two horizontal-flow anaerobic immobilized biomass reactors (HAIB) were used to study the degradation of the LAS surfactant: one filled with charcoal (HAIB1) and the other with a mixed bed of expanded clay and polyurethane foam (HAIB2). The reactors were fed with synthetic substrate supplemented with 14 mg l(-1) of LAS, kept at 30 +/- 2 degrees C and operated with a hydraulic retention time (HRT) of 12 h. The surfactant was quantified by HPLC. Spatial variation analyses were done to quantify organic matter and LAS consumption along the reactor length. The presence of the surfactant in the load did not affect the removal of organic matter (COD), which was close to 90% in both reactors for an influent COD of 550 ring l(-1). The results of a mass balance indicated that 28% of all LAS added to HAIB1 was removed by degradation. HAIB2 presented 27% degradation. Molecular biology techniques revealed microorgan isms belonging the uncultured Holophaga sp., uncultured delta Proteobacterium, uncultured Verrucomicrobium sp., Bacteroides sp. and uncultured gamma Proteobacterium sp. The reactor with biomass immobilized on charcoal presented lower adsorption and a higher kinetic degradation coefficient. So, it was the most suitable support for LAS anaerobic treatment. (c) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

A hybrid-mixed finite element formulation for the geometrically exact analysis of three-dimensional framed structures

This paper addresses the development of a hybrid-mixed finite element formulation for the quasi-static geometrically exact analysis of three-dimensional framed structures with linear elastic behavior. The formulation is based on a modified principle of stationary total complementary energy, involving, as independent variables, the generalized vectors of stress-resultants and displacements and, in addition, a set of Lagrange multipliers defined on the element boundaries. The finite element discretization scheme adopted within the framework of the proposed formulation leads to numerical solutions that strongly satisfy the equilibrium differential equations in the elements, as well as the equilibrium boundary conditions. This formulation consists, therefore, in a true equilibrium formulation for large displacements and rotations in space. Furthermore, this formulation is objective, as it ensures invariance of the strain measures under superposed rigid body rotations, and is not affected by the so-called shear-locking phenomenon. Also, the proposed formulation produces numerical solutions which are independent of the path of deformation. To validate and assess the accuracy of the proposed formulation, some benchmark problems are analyzed and their solutions compared with those obtained using the standard two-node displacement/ rotation-based formulation.