Defining new criteria for selection of cell-based intestinal models using publicly available databases.

BACKGROUND: The criteria for choosing relevant cell lines among a vast panel of available intestinal-derived lines exhibiting a wide range of functional properties are still ill-defined. The objective of this study was, therefore, to establish objective criteria for choosing relevant cell lines to assess their appropriateness as tumor models as well as for drug absorption studies. RESULTS: We made use of publicly available expression signatures and cell based functional assays to delineate differences between various intestinal colon carcinoma cell lines and normal intestinal epithelium. We have compared a panel of intestinal cell lines with patient-derived normal and tumor epithelium and classified them according to traits relating to oncogenic pathway activity, epithelial-mesenchymal transition (EMT) and stemness, migratory properties, proliferative activity, transporter expression profiles and chemosensitivity. For example, SW480 represent an EMT-high, migratory phenotype and scored highest in terms of signatures associated to worse overall survival and higher risk of recurrence based on patient derived databases. On the other hand, differentiated HT29 and T84 cells showed gene expression patterns closest to tumor bulk derived cells. Regarding drug absorption, we confirmed that differentiated Caco-2 cells are the model of choice for active uptake studies in the small intestine. Regarding chemosensitivity we were unable to confirm a recently proposed association of chemo-resistance with EMT traits. However, a novel signature was identified through mining of NCI60 GI50 values that allowed to rank the panel of intestinal cell lines according to their drug responsiveness to commonly used chemotherapeutics. CONCLUSIONS: This study presents a straightforward strategy to exploit publicly available gene expression data to guide the choice of cell-based models. While this approach does not overcome the major limitations of such models, introducing a rank order of selected features may allow selecting model cell lines that are more adapted and pertinent to the addressed biological question.

Startegy selection during exploratory behavior: sex differences, uncertainty and risk managment

This study deals with the psychological processes underlying the selection of appropriate strategy during exploratory behavior. A new device was used to assess sexual dimorphisms in spatial abilities that do not depend on spatial rotation, map reading or directional vector extraction capacities. Moreover, it makes it possible to investigate exploratory behavior as a specific response to novelty that trades off risk and reward. Risk management under uncertainty was assessed through both spontaneous searching strategies and signal detection capacities. The results of exploratory behavior, detection capacities, and decision-making strategies seem to indicate that women's exploratory behavior is based on risk-reducing behavior while men behavior does not appear to be influenced by this variable. This difference was interpreted as a difference in information processing modifying beliefs concerning the likelihood of uncertain events, and therefore influencing risk evaluation.

Induced aggregation operators in decision making with the Dempster-Shafer belief structure

We study the induced aggregation operators. The analysis begins with a revision of some basic concepts such as the induced ordered weighted averaging (IOWA) operator and the induced ordered weighted geometric (IOWG) operator. We then analyze the problem of decision making with Dempster-Shafer theory of evidence. We suggest the use of induced aggregation operators in decision making with Dempster-Shafer theory. We focus on the aggregation step and examine some of its main properties, including the distinction between descending and ascending orders and different families of induced operators. Finally, we present an illustrative example in which the results obtained using different types of aggregation operators can be seen.

On the efficiency of recursive evaluations with applications to risk theory

On the efficiency of recursive evaluations with applications to risk theoryCette thèse est composée de trois essais qui portent sur l'efficacité des évaluations récursives de la distribution du montant total des sinistres d'un portefeuille de polices d'assurance au cours d'un période donnée. Le calcul de sa fonction de probabilité ou de quantités liées à cette distribution apparaît fréquemment dans la plupart des domaines de la pratique actuarielle.C'est le cas notamment pour le calcul du capital de solvabilité en Suisse ou pour modéliser la perte d'une assurance vie au cours d'une année. Le principal problème des évaluations récursives est que la propagation des erreurs provenant de la représentation des nombres réels par l'ordinateur peut être désastreuse. Mais, le gain de temps qu'elles procurent en réduisant le nombre d'opérations arithmétiques est substantiel par rapport à d'autres méthodes.Dans le premier essai, nous utilisons certaines propriétés d'un outil informatique performant afin d'optimiser le temps de calcul tout en garantissant une certaine qualité dans les résultats par rapport à la propagation de ces erreurs au cours de l'évaluation.Dans le second essai, nous dérivons des expressions exactes et des bornes pour les erreurs qui se produisent dans les fonctions de distribution cumulatives d'un ordre donné lorsque celles-ci sont évaluées récursivement à partir d'une approximation de la transformée de De Pril associée. Ces fonctions cumulatives permettent de calculer directement certaines quantités essentielles comme les primes stop-loss.Finalement, dans le troisième essai, nous étudions la stabilité des évaluations récursives de ces fonctions cumulatives par rapport à la propagation des erreurs citées ci-dessus et déterminons la précision nécessaire dans la représentation des nombres réels afin de garantir des résultats satisfaisants. Cette précision dépend en grande partie de la transformée de De Pril associée.

The induced 2-tuple linguistic generalized OWA operator and its application in linguistic decision making

[spa] Se presenta el operador de media ponderada ordenada generalizada lingüística de 2 tuplas inducida (2-TILGOWA). Es un nuevo operador de agregación que extiende los anteriores modelos a través de utilizar medias generalizadas, variables de ordenación inducidas e información lingüística representada mediante el modelo de las 2 tuplas lingüísticas. Su principal ventaja se encuentra en la posibilidad de incluir a un gran número de operadores de agregación lingüísticos como casos particulares. Por eso, el análisis puede ser visto desde diferentes perspectivas de forma que se obtiene una visión más completa del problema considerado y seleccionar la alternativa que parece estar en mayor concordancia con nuestros intereses o creencias. A continuación se desarrolla una generalización mayor a través de utilizar medias cuasi-aritméticas, obteniéndose el operador Quasi-2-TILOWA. El trabajo finaliza analizando la aplicabilidad del nuevo modelo en un problema de toma de decisiones sobre gestión de la producción.

The generalized index of maximum and minimum level and its application in decision making

[spa] El índice del máximo y el mínimo nivel es una técnica muy útil, especialmente para toma de decisiones, que usa la distancia de Hamming y el coeficiente de adecuación en el mismo problema. En este trabajo, se propone una generalización a través de utilizar medias generalizadas y cuasi aritméticas. A estos operadores de agregación, se les denominará el índice del máximo y el mínimo nivel medio ponderado ordenado generalizado (GOWAIMAM) y cuasi aritmético (Quasi-OWAIMAM). Estos nuevos operadores generalizan una amplia gama de casos particulares como el índice del máximo y el mínimo nivel generalizado (GIMAM), el OWAIMAM, y otros. También se desarrolla una aplicación en la toma de decisiones sobre selección de productos.

Induced aggregation operators in decision making with the Dempster-Shafer belief structure

We study the induced aggregation operators. The analysis begins with a revision of some basic concepts such as the induced ordered weighted averaging (IOWA) operator and the induced ordered weighted geometric (IOWG) operator. We then analyze the problem of decision making with Dempster-Shafer theory of evidence. We suggest the use of induced aggregation operators in decision making with Dempster-Shafer theory. We focus on the aggregation step and examine some of its main properties, including the distinction between descending and ascending orders and different families of induced operators. Finally, we present an illustrative example in which the results obtained using different types of aggregation operators can be seen.

The induced 2-tuple linguistic generalized OWA operator and its application in linguistic decision making

[spa] Se presenta el operador de media ponderada ordenada generalizada lingüística de 2 tuplas inducida (2-TILGOWA). Es un nuevo operador de agregación que extiende los anteriores modelos a través de utilizar medias generalizadas, variables de ordenación inducidas e información lingüística representada mediante el modelo de las 2 tuplas lingüísticas. Su principal ventaja se encuentra en la posibilidad de incluir a un gran número de operadores de agregación lingüísticos como casos particulares. Por eso, el análisis puede ser visto desde diferentes perspectivas de forma que se obtiene una visión más completa del problema considerado y seleccionar la alternativa que parece estar en mayor concordancia con nuestros intereses o creencias. A continuación se desarrolla una generalización mayor a través de utilizar medias cuasi-aritméticas, obteniéndose el operador Quasi-2-TILOWA. El trabajo finaliza analizando la aplicabilidad del nuevo modelo en un problema de toma de decisiones sobre gestión de la producción.

The generalized index of maximum and minimum level and its application in decision making

[spa] El índice del máximo y el mínimo nivel es una técnica muy útil, especialmente para toma de decisiones, que usa la distancia de Hamming y el coeficiente de adecuación en el mismo problema. En este trabajo, se propone una generalización a través de utilizar medias generalizadas y cuasi aritméticas. A estos operadores de agregación, se les denominará el índice del máximo y el mínimo nivel medio ponderado ordenado generalizado (GOWAIMAM) y cuasi aritmético (Quasi-OWAIMAM). Estos nuevos operadores generalizan una amplia gama de casos particulares como el índice del máximo y el mínimo nivel generalizado (GIMAM), el OWAIMAM, y otros. También se desarrolla una aplicación en la toma de decisiones sobre selección de productos.

Coalitionally monotonic set-solutions for cooperative TU games

A static comparative study on set-solutions for cooperative TU games is carried out. The analysis focuses on studying the compatibility between two classical and reasonable properties introduced by Young (1985) in the context of single valued solutions, namely core-selection and coalitional monotonicity. As the main result, it is showed that coalitional monotonicity is not only incompatible with the core-selection property but also with the bargaining-selection property. This new impossibility result reinforces the tradeoff between these kinds of interesting and intuitive economic properties. Positive results about compatibility between desirable economic properties are given replacing the core selection requirement by the core-extension property.

Analysis, modelling and visualisation of spatiotemporal data for urban studies

The proportion of population living in or around cites is more important than ever. Urban sprawl and car dependence have taken over the pedestrian-friendly compact city. Environmental problems like air pollution, land waste or noise, and health problems are the result of this still continuing process. The urban planners have to find solutions to these complex problems, and at the same time insure the economic performance of the city and its surroundings. At the same time, an increasing quantity of socio-economic and environmental data is acquired. In order to get a better understanding of the processes and phenomena taking place in the complex urban environment, these data should be analysed. Numerous methods for modelling and simulating such a system exist and are still under development and can be exploited by the urban geographers for improving our understanding of the urban metabolism. Modern and innovative visualisation techniques help in communicating the results of such models and simulations. This thesis covers several methods for analysis, modelling, simulation and visualisation of problems related to urban geography. The analysis of high dimensional socio-economic data using artificial neural network techniques, especially self-organising maps, is showed using two examples at different scales. The problem of spatiotemporal modelling and data representation is treated and some possible solutions are shown. The simulation of urban dynamics and more specifically the traffic due to commuting to work is illustrated using multi-agent micro-simulation techniques. A section on visualisation methods presents cartograms for transforming the geographic space into a feature space, and the distance circle map, a centre-based map representation particularly useful for urban agglomerations. Some issues on the importance of scale in urban analysis and clustering of urban phenomena are exposed. A new approach on how to define urban areas at different scales is developed, and the link with percolation theory established. Fractal statistics, especially the lacunarity measure, and scale laws are used for characterising urban clusters. In a last section, the population evolution is modelled using a model close to the well-established gravity model. The work covers quite a wide range of methods useful in urban geography. Methods should still be developed further and at the same time find their way into the daily work and decision process of urban planners. La part de personnes vivant dans une région urbaine est plus élevé que jamais et continue à croître. L'étalement urbain et la dépendance automobile ont supplanté la ville compacte adaptée aux piétons. La pollution de l'air, le gaspillage du sol, le bruit, et des problèmes de santé pour les habitants en sont la conséquence. Les urbanistes doivent trouver, ensemble avec toute la société, des solutions à ces problèmes complexes. En même temps, il faut assurer la performance économique de la ville et de sa région. Actuellement, une quantité grandissante de données socio-économiques et environnementales est récoltée. Pour mieux comprendre les processus et phénomènes du système complexe "ville", ces données doivent être traitées et analysées. Des nombreuses méthodes pour modéliser et simuler un tel système existent et sont continuellement en développement. Elles peuvent être exploitées par le géographe urbain pour améliorer sa connaissance du métabolisme urbain. Des techniques modernes et innovatrices de visualisation aident dans la communication des résultats de tels modèles et simulations. Cette thèse décrit plusieurs méthodes permettant d'analyser, de modéliser, de simuler et de visualiser des phénomènes urbains. L'analyse de données socio-économiques à très haute dimension à l'aide de réseaux de neurones artificiels, notamment des cartes auto-organisatrices, est montré à travers deux exemples aux échelles différentes. Le problème de modélisation spatio-temporelle et de représentation des données est discuté et quelques ébauches de solutions esquissées. La simulation de la dynamique urbaine, et plus spécifiquement du trafic automobile engendré par les pendulaires est illustrée à l'aide d'une simulation multi-agents. Une section sur les méthodes de visualisation montre des cartes en anamorphoses permettant de transformer l'espace géographique en espace fonctionnel. Un autre type de carte, les cartes circulaires, est présenté. Ce type de carte est particulièrement utile pour les agglomérations urbaines. Quelques questions liées à l'importance de l'échelle dans l'analyse urbaine sont également discutées. Une nouvelle approche pour définir des clusters urbains à des échelles différentes est développée, et le lien avec la théorie de la percolation est établi. Des statistiques fractales, notamment la lacunarité, sont utilisées pour caractériser ces clusters urbains. L'évolution de la population est modélisée à l'aide d'un modèle proche du modèle gravitaire bien connu. Le travail couvre une large panoplie de méthodes utiles en géographie urbaine. Toutefois, il est toujours nécessaire de développer plus loin ces méthodes et en même temps, elles doivent trouver leur chemin dans la vie quotidienne des urbanistes et planificateurs.

Komik, Ernst und Mise en page. Zum Problem der Farblinien in Heinrich Wittenwilers "Der Ring"

Der Aufsatz nähert sich dem Interpretationsproblem des ,Ring', eines seit Forschungsbeginn ausserordentlich konträr diskutierten Textes, aus wissenschaftsanalytischer Perspektive. Er führt die Zersplitterung und die Extremisierung der Deutungsansätze, die die breite Forschung zu Wittenwilers Werk kennzeichnet, auf einen vergleichsweise simplen Befund zurück: die ungeklärte Frage nach dem Verhältnis von Komik und Didaktik und der Ernsthaftigkeit des lehrhaften Angebots im ,Ring'. Die so auf grundlegendster Ebene offen gebliebene Erfassung des Textes führt in einen interpretatorischen Leerraum, in dem die widersprüchlichsten, oft wissenschaftsideologisch begründeten Positionen Platz finden. Ihre Analyse zeigt, dass sie sich in wiederkehrende Gruppierungen ordnen. Als Schlüsselglied sowohl der Befunddaten als auch der konträren Vernetzungen von Befund und Deutung wird die wechselnd rote und grüne Initialenlinie der Münchner Handschrift identifiziert. Als im Prolog eingeführte Markierung von Ernst auf der einen und Komik auf der anderen Seite ist sie nicht nur visueller Ausdruck des Deutungsproblems des ,Ring', sondern sie hat es wegen der scheinbaren Unstimmigkeit ihrer Zuweisungen auch wesentlich bedingt. Der Aufsatz zeigt ihren bisher übersehenen Aufschluss für das Verständnis des Werks. Nimmt man die Linie als graphisches Verfahren ernst, stellt sie sich als strukturelle Markierung zum Auffinden von Text im diskontinuierlichen Zugriff dar - nicht aber, wie man sie bisher ausnahmslos verstand, als semantische Kommentierung eines laufenden, kontinuierlich zu lesenden Textes. Die strukturierende Funktion des Farbwechsels ist auf zwei Ebenen nachzuweisen: Auf Makroebene trennen seine Zuweisungen vorwiegend narrative und vorwiegend wissensvermittelnde Grosspartien des ,Ring' durch eine jeweilige Grundfarbe. Auf Mikroebene wird diese Grundfarbe durch die jeweils andere Farbe durchbrochen, um formale Einschnitte wie etwa Sprecherwechsel, Ortswechsel, Handlungsneueinsätze, Beginn und Ende eines eingeschalteten Binnentextes oder einer Sentenz anzuzeigen. Dem Benutzer der autornahen Handschrift sollte so in einem ersten Schritt (makrostrukturell) ermöglicht werden, gezielt auf gewünschte Stellen des Textes zuzugreifen und ihn in einem zweiten Schritt (mikrostrukturell) schneller zu erfassen. Nicht in seiner Umsetzung, sehr wohl aber in seiner Funktion steht dieses ungewöhnliche Layout zeitgenössischen Techniken der Buchgliederung durchaus nahe. Auch im Profil der Zusammenstellung seiner Binnentexte rückt der ,Ring' damit in die Nähe der im Spätmittelalter beliebten Sammelhandschriften mit Ziel einer Wissenssumme, die hier narrativ verbundenen wird. Es scheint, als möchte der ,Ring' in einem ungewöhnlichen Experiment beides sein: Kompilation und Werkganzes, Wissenssammlung und Erzählwerk - Texte und Text. Als Ergebnis einer Neuuntersuchung des Münchner codex unicus des ,Ring' weist der Beitrag schliesslich darauf hin, dass auch zahlreiche Markierungszeichen am Spaltenrand formale und strukturelle Texteinschnitte anzeigen und somit die gleiche Funktion haben wie der Farbwechsel auf Mikroebene. Ein kausaler, produktionstechnischer Zusammenhang zwischen diesen Zeichen und der Verteilung des Farbwechsels ist nicht auszuschliessen, zumal beide Verfahren etwa im letzten Fünftel des Textes zunehmend zusammenfallen. Möglicherweise war nur die makrostrukturelle Funktion des Farbwechsel ursprünglich indendiert und mit der Erläuterung im Prolog bezeichnet, während seine mikrostrukturelle Funktion erst Resultat des Abschreibprozesses ist.

Multivariate analysis and geostatistics of the fertility of a humic rhodic hapludox under coffee cultivation

The spatial variability of soil and plant properties exerts great influence on the yeld of agricultural crops. This study analyzed the spatial variability of the fertility of a Humic Rhodic Hapludox with Arabic coffee, using principal component analysis, cluster analysis and geostatistics in combination. The experiment was carried out in an area under Coffea arabica L., variety Catucai 20/15 - 479. The soil was sampled at a depth 0.20 m, at 50 points of a sampling grid. The following chemical properties were determined: P, K+, Ca2+, Mg2+, Na+, S, Al3+, pH, H + Al, SB, t, T, V, m, OM, Na saturation index (SSI), remaining phosphorus (P-rem), and micronutrients (Zn, Fe, Mn, Cu and B). The data were analyzed with descriptive statistics, followed by principal component and cluster analyses. Geostatistics were used to check and quantify the degree of spatial dependence of properties, represented by principal components. The principal component analysis allowed a dimensional reduction of the problem, providing interpretable components, with little information loss. Despite the characteristic information loss of principal component analysis, the combination of this technique with geostatistical analysis was efficient for the quantification and determination of the structure of spatial dependence of soil fertility. In general, the availability of soil mineral nutrients was low and the levels of acidity and exchangeable Al were high.

Effects of small surface tension in Hele-Shaw multifinger dynamics: an analytical and numerical study

We study the singular effects of vanishingly small surface tension on the dynamics of finger competition in the Saffman-Taylor problem, using the asymptotic techniques described by Tanveer [Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A 343, 155 (1993)] and Siegel and Tanveer [Phys. Rev. Lett. 76, 419 (1996)], as well as direct numerical computation, following the numerical scheme of Hou, Lowengrub, and Shelley [J. Comput. Phys. 114, 312 (1994)]. We demonstrate the dramatic effects of small surface tension on the late time evolution of two-finger configurations with respect to exact (nonsingular) zero-surface-tension solutions. The effect is present even when the relevant zero-surface-tension solution has asymptotic behavior consistent with selection theory. Such singular effects, therefore, cannot be traced back to steady state selection theory, and imply a drastic global change in the structure of phase-space flow. They can be interpreted in the framework of a recently introduced dynamical solvability scenario according to which surface tension unfolds the structurally unstable flow, restoring the hyperbolicity of multifinger fixed points.

Selection, shape and relaxation of fronts: A numerical study of the effects of inertia.

We study the problem of front propagation in the presence of inertia. We extend the analytical approach for the overdamped problem to this case, and present numerical results to support our theoretical predictions. Specifically, we conclude that the velocity and shape selection problem can still be described in terms of the metastable, nonlinear, and linear overdamped regimes. We study the characteristic relaxation dynamics of these three regimes, and the existence of degenerate (¿quenched¿) solutions.