Cyclicity versus center problem

We prove that there are one-parameter families of planar differential equations for which the center problem has a trivial solution and on the other hand the cyclicity of the weak focus is arbitrarily high. We illustrate this phenomenon in several examples for which this cyclicity is computed.

Steady-state global optimization of metabolic non-linear dynamic models through recasting into power-law canonical models

Background: Design of newly engineered microbial strains for biotechnological purposes would greatly benefit from the development of realistic mathematical models for the processes to be optimized. Such models can then be analyzed and, with the development and application of appropriate optimization techniques, one could identify the modifications that need to be made to the organism in order to achieve the desired biotechnological goal. As appropriate models to perform such an analysis are necessarily non-linear and typically non-convex, finding their global optimum is a challenging task. Canonical modeling techniques, such as Generalized Mass Action (GMA) models based on the power-law formalism, offer a possible solution to this problem because they have a mathematical structure that enables the development of specific algorithms for global optimization. Results: Based on the GMA canonical representation, we have developed in previous works a highly efficient optimization algorithm and a set of related strategies for understanding the evolution of adaptive responses in cellular metabolism. Here, we explore the possibility of recasting kinetic non-linear models into an equivalent GMA model, so that global optimization on the recast GMA model can be performed. With this technique, optimization is greatly facilitated and the results are transposable to the original non-linear problem. This procedure is straightforward for a particular class of non-linear models known as Saturable and Cooperative (SC) models that extend the power-law formalism to deal with saturation and cooperativity. Conclusions: Our results show that recasting non-linear kinetic models into GMA models is indeed an appropriate strategy that helps overcoming some of the numerical difficulties that arise during the global optimization task.

Improving Information Problem Solving skills in Secondary Education through embedded instruction

This empirical study consists in an investigation of the effects, on the development of Information Problem Solving (IPS) skills, of a long-term embedded, structured and supported instruction in Secondary Education. Forty secondary students of 7th and 8th grades (13–15 years old) participated in the 2-year IPS instruction designed in this study. Twenty of them participated in the IPS instruction, and the remaining twenty were the control group. All the students were pre- and post-tested in their regular classrooms, and their IPS process and performance were logged by means of screen capture software, to warrant their ecological validity. The IPS constituent skills, the web search sub-skills and the answers given by each participant were analyzed. The main findings of our study suggested that experimental students showed a more expert pattern than the control students regarding the constituent skill ‘defining the problem’ and the following two web search sub-skills: ‘search terms’ typed in a search engine, and ‘selected results’ from a SERP. In addition, scores of task performance were statistically better in experimental students than in control group students. The paper contributes to the discussion of how well-designed and well-embedded scaffolds could be designed in instructional programs in order to guarantee the development and efficiency of the students’ IPS skills by using net information better and participating fully in the global knowledge society.

Assignment markets with the same core

[spa] En el contexto de los juegos de asignación bilaterales, estudiamos el conjunto de matrices asociadas a mercados de asignación con el mismo nucleo. Se proporcionan condiciones sobre las entradas de la matriz que aseguran que los juegos de asignación asociados tienen el mismo núcleo. Se prueba que este conjunto de matrices que dan lugar al mismo núcleo forman un semirretículo con un número finito de elementos minimales y un único máximo. Se da una caracterización de estos elementos minimales. También se proporciona una condición suficiente para obtener un retículo.

Multi-sided Böhm-Bawerk assignment markets: the core

[cat] En aquest treball introduïm la classe de "multi-sided Böhm-Bawerk assignment games", que generalitza la coneguda classe de jocs d’assignació de Böhm-Bawerk bilaterals a situacions amb un nombre arbitrari de sectors. Trobem els extrems del core de qualsevol multi-sided Böhm-Bawerk assignment game a partir d’un joc convex definit en el conjunt de sectors enlloc del conjunt de venedors i compradors. Addicionalment estudiem quan el core d’aquests jocs d’assignació és estable en el sentit de von Neumann-Morgenstern.

Consistency and the core of multi-sided assignment markets

[cat] En aquest treball es demostra que en el domini dels jocs d’assignació equilibrats multisectorials (Quint, 1991), el core és l’única solució no buida que satisfà derived consistency i projection consistency. També es caracteritza el core en tota la classe dels jocs d’assignació multisectorials amb els axiomes de singleness best, individual antimonotonicity i derived consistency. Com a casos particulars, s’obtenen dues noves axiomàtiques del core per als jocs d’assignació bilaterals (Shapley and Shubik, 1972).

A geometric chracterization of the nucleolus of the assignment game

Maschler et al. (1979) caracteritzen geomètricament la intersecció del kernel i del core en els jocs cooperatius, demostrant que les distribucions que pertanyen a ambdós conjunts es troben en el punt mig d’un cert rang de negociació entre parelles de jugadors. En el cas dels jocs d’assignació, aquesta caracterització vol dir que el kernel només conté aquells elements del core on el màxim que un jugador pot transferir a una parella òptima és igual al màxim que aquesta parella li pot transferir, sense sortir-se’n del core. En aquest treball demostrem que el nucleolus d’un joc d’assignació queda caracteritzat si requerim que aquesta propietat de bisecció es compleixi no només per parelles, sinó també per coalicions entre sectors aparellades òptimament.

A geometric chracterization of the nucleolus of the assignment game

Maschler et al. (1979) caracteritzen geomètricament la intersecció del kernel i del core en els jocs cooperatius, demostrant que les distribucions que pertanyen a ambdós conjunts es troben en el punt mig d’un cert rang de negociació entre parelles de jugadors. En el cas dels jocs d’assignació, aquesta caracterització vol dir que el kernel només conté aquells elements del core on el màxim que un jugador pot transferir a una parella òptima és igual al màxim que aquesta parella li pot transferir, sense sortir-se’n del core. En aquest treball demostrem que el nucleolus d’un joc d’assignació queda caracteritzat si requerim que aquesta propietat de bisecció es compleixi no només per parelles, sinó també per coalicions entre sectors aparellades òptimament.

Assignment markets with the same core

[spa] En el contexto de los juegos de asignación bilaterales, estudiamos el conjunto de matrices asociadas a mercados de asignación con el mismo nucleo. Se proporcionan condiciones sobre las entradas de la matriz que aseguran que los juegos de asignación asociados tienen el mismo núcleo. Se prueba que este conjunto de matrices que dan lugar al mismo núcleo forman un semirretículo con un número finito de elementos minimales y un único máximo. Se da una caracterización de estos elementos minimales. También se proporciona una condición suficiente para obtener un retículo.