Virtual tissue alignment and cutting plane definition--a new method to obtain optimal longitudinal histological sections.

Histomorphometric evaluation of the buccal aspects of periodontal tissues in rodents requires reproducible alignment of maxillae and highly precise sections containing central sections of buccal roots; this is a cumbersome and technically sensitive process due to the small specimen size. The aim of the present report is to describe and analyze a method to transfer virtual sections of micro-computer tomographic (CT)-generated image stacks to the microtome for undecalcified histological processing and to describe the anatomy of the periodontium in rat molars. A total of 84 undecalcified sections of all buccal roots of seven untreated rats was analyzed. The accuracy of section coordinate transfer from virtual micro-CT slice to the histological slice, right-left side differences and the measurement error for linear and angular measurements on micro-CT and on histological micrographs were calculated using the Bland-Altman method, interclass correlation coefficient and the method of moments estimator. Also, manual alignment of the micro-CT-scanned rat maxilla was compared with multiplanar computer-reconstructed alignment. The supra alveolar rat anatomy is rather similar to human anatomy, whereas the alveolar bone is of compact type and the keratinized gingival epithelium bends apical to join the junctional epithelium. The high methodological standardization presented herein ensures retrieval of histological slices with excellent display of anatomical microstructures, in a reproducible manner, minimizes random errors, and thereby may contribute to the reduction of number of animals needed.

Computation of bifurcation boundaries for power systems: A new Delta-plane method

This paper is devoted to the problems of finding the load flow feasibility, saddle node, and Hopf bifurcation boundaries in the space of power system parameters. The first part contains a review of the existing relevant approaches including not-so-well-known contributions from Russia. The second part presents a new robust method for finding the power system load flow feasibility boundary on the plane defined by any three vectors of dependent variables (nodal voltages), called the Delta plane. The method exploits some quadratic and linear properties of the load now equations and state matrices written in rectangular coordinates. An advantage of the method is that it does not require an iterative solution of nonlinear equations (except the eigenvalue problem). In addition to benefits for visualization, the method is a useful tool for topological studies of power system multiple solution structures and stability domains. Although the power system application is developed, the method can be equally efficient for any quadratic algebraic problem.

Analysis of the nano-surface of a modified glassy carbon electrode by pseudo phase plane method

This paper presents the Pseudo phase plane (PPP) method for detecting the existence of a nanofilm on the nitroazobenzene-modified glassy carbon electrode (NAB-GC) system. This modified electrode systems and nitroazobenze-nanofilm were prepared by the electrochemical reduction of diazonium salt of NAB at the glassy carbon electrodes (GCE) in nonaqueous media. The IR spectra of the bare glassy carbon electrodes (GCE), the NAB-GC electrode system and the organic NAB film were recorded. The IR data of the bare GC, NAB-GC and NAB film were categorized into five series consisting of FILM1, GC-NAB1, GC1; FILM2, GC-NAB2, GC2; FILM3, GC-NAB3, GC3 and FILM4, GC-NAB4, GC4 respectively. The PPP approach was applied to each group of the data of unmodified and modified electrode systems with nanofilm. The results provided by PPP method show the existence of the NAB film on the modified GC electrode.

The application of preprocessing and cutting plane techniques for a class of production planning problems

This paper investigates properties of integer programming models for a class of production planning problems. The models are developed within a decision support system to advise a sales team of the products on which to focus their efforts in gaining new orders in the short term. The products generally require processing on several manufacturing cells and involve precedence relationships. The cells are already (partially) committed with products for stock and to satisfy existing orders and therefore only the residual capacities of each cell in each time period of the planning horizon are considered. The determination of production recommendations to the sales team that make use of residual capacities is a nontrivial optimization problem. Solving such models is computationally demanding and techniques for speeding up solution times are highly desirable. An integer programming model is developed and various preprocessing techniques are investigated and evaluated. In addition, a number of cutting plane approaches have been applied. The performance of these approaches which are both general and application specific is examined.

Développement d’un algorithme de branch-and-price-and-cut pour le problème de conception de réseau avec coûts fixes et capacités

De nombreux problèmes en transport et en logistique peuvent être formulés comme des modèles de conception de réseau. Ils requièrent généralement de transporter des produits, des passagers ou encore des données dans un réseau afin de satisfaire une certaine demande tout en minimisant les coûts. Dans ce mémoire, nous nous intéressons au problème de conception de réseau avec coûts fixes et capacités. Ce problème consiste à ouvrir un sous-ensemble des liens dans un réseau afin de satisfaire la demande, tout en respectant les contraintes de capacités sur les liens. L'objectif est de minimiser les coûts fixes associés à l'ouverture des liens et les coûts de transport des produits. Nous présentons une méthode exacte pour résoudre ce problème basée sur des techniques utilisées en programmation linéaire en nombres entiers. Notre méthode est une variante de l'algorithme de branch-and-bound, appelée branch-and-price-and-cut, dans laquelle nous exploitons à la fois la génération de colonnes et de coupes pour la résolution d'instances de grande taille, en particulier, celles ayant un grand nombre de produits. En nous comparant à CPLEX, actuellement l'un des meilleurs logiciels d'optimisation mathématique, notre méthode est compétitive sur les instances de taille moyenne et supérieure sur les instances de grande taille ayant un grand nombre de produits, et ce, même si elle n'utilise qu'un seul type d'inégalités valides.

L'algorithme de Branch and Price and Cut pour le problème de conception de réseaux avec coûts fixes et sans capacité

Le problème de conception de réseaux est un problème qui a été beaucoup étudié dans le domaine de la recherche opérationnelle pour ses caractéristiques, et ses applications dans des nombreux domaines tels que le transport, les communications, et la logistique. Nous nous intéressons en particulier dans ce mémoire à résoudre le problème de conception de réseaux avec coûts fixes et sans capacité, en satisfaisant les demandes de tous les produits tout en minimisant la somme des coûts de transport de ces produits et des coûts fixes de conception du réseau. Ce problème se modélise généralement sous la forme d’un programme linéaire en nombres entiers incluant des variables continues. Pour le résoudre, nous avons appliqué la méthode exacte de Branch-and-Bound basée sur une relaxation linéaire du problème avec un critère d’arrêt, tout en exploitant les méthodes de génération de colonnes et de génération de coupes. Nous avons testé la méthode de Branch-and-Price-and-Cut sur 156 instances divisées en cinq groupes de différentes tailles, et nous l’avons comparée à Cplex, l’un des meilleurs solveurs d’optimisation mathématique, ainsi qu’à la méthode de Branch-and- Cut. Notre méthode est compétitive et plus performante sur les instances de grande taille ayant un grand nombre de produits.

Optimisation des horaires des agents et du routage des appels dans les centres d’appels

Nous étudions la gestion de centres d'appels multi-compétences, ayant plusieurs types d'appels et groupes d'agents. Un centre d'appels est un système de files d'attente très complexe, où il faut généralement utiliser un simulateur pour évaluer ses performances. Tout d'abord, nous développons un simulateur de centres d'appels basé sur la simulation d'une chaîne de Markov en temps continu (CMTC), qui est plus rapide que la simulation conventionnelle par événements discrets. À l'aide d'une méthode d'uniformisation de la CMTC, le simulateur simule la chaîne de Markov en temps discret imbriquée de la CMTC. Nous proposons des stratégies pour utiliser efficacement ce simulateur dans l'optimisation de l'affectation des agents. En particulier, nous étudions l'utilisation des variables aléatoires communes. Deuxièmement, nous optimisons les horaires des agents sur plusieurs périodes en proposant un algorithme basé sur des coupes de sous-gradients et la simulation. Ce problème est généralement trop grand pour être optimisé par la programmation en nombres entiers. Alors, nous relaxons l'intégralité des variables et nous proposons des méthodes pour arrondir les solutions. Nous présentons une recherche locale pour améliorer la solution finale. Ensuite, nous étudions l'optimisation du routage des appels aux agents. Nous proposons une nouvelle politique de routage basé sur des poids, les temps d'attente des appels, et les temps d'inoccupation des agents ou le nombre d'agents libres. Nous développons un algorithme génétique modifié pour optimiser les paramètres de routage. Au lieu d'effectuer des mutations ou des croisements, cet algorithme optimise les paramètres des lois de probabilité qui génèrent la population de solutions. Par la suite, nous développons un algorithme d'affectation des agents basé sur l'agrégation, la théorie des files d'attente et la probabilité de délai. Cet algorithme heuristique est rapide, car il n'emploie pas la simulation. La contrainte sur le niveau de service est convertie en une contrainte sur la probabilité de délai. Par après, nous proposons une variante d'un modèle de CMTC basé sur le temps d'attente du client à la tête de la file. Et finalement, nous présentons une extension d'un algorithme de coupe pour l'optimisation stochastique avec recours de l'affectation des agents dans un centre d'appels multi-compétences.

Méthode de génération de colonnes pour les problèmes de conception de réseaux avec coûts d’ajout de capacité

Les problèmes de conception de réseaux ont reçu un intérêt particulier et ont été largement étudiés de par leurs nombreuses applications dans différents domaines, tels que les transports et les télécommunications. Nous nous intéressons dans ce mémoire au problème de conception de réseaux avec coûts d’ajout de capacité. Il s’agit d’installer un ensemble d’équipements sur un réseau en vue de satisfaire la demande, tout en respectant les contraintes de capacité, chaque arc pouvant admettre plusieurs équipements. L’objectif est de minimiser les coûts variables de transport des produits et les coûts fixes d’installation ou d’augmentation de capacité des équipements. La méthode que nous envisageons pour résoudre ce problème est basée sur les techniques utilisées en programmation linéaire en nombres entiers, notamment celles de génération de colonnes et de coupes. Ces méthodes sont introduites dans un algorithme général de branch-and-bound basé sur la relaxation linéaire. Nous avons testé notre méthode sur quatre groupes d’instances de tailles différentes, et nous l’avons comparée à CPLEX, qui constitue un des meilleurs solveurs permettant de résoudre des problèmes d’optimisation, ainsi qu’à une méthode existante dans la littérature combinant des méthodes exactes et heuristiques. Notre méthode a été plus performante que ces deux méthodes, notamment pour les instances de très grandes tailles.

Generating unconstrained two-dimensional non-guillotine cutting patterns by a Recursive Partitioning Algorithm

In this study, a dynamic programming approach to deal with the unconstrained two-dimensional non-guillotine cutting problem is presented. The method extends the recently introduced recursive partitioning approach for the manufacturer's pallet loading problem. The approach involves two phases and uses bounds based on unconstrained two-staged and non-staged guillotine cutting. The method is able to find the optimal cutting pattern of a large number of pro blem instances of moderate sizes known in the literature and a counterexample for which the approach fails to find known optimal solutions was not found. For the instances that the required computer runtime is excessive, the approach is combined with simple heuristics to reduce its running time. Detailed numerical experiments show the reliability of the method. Journal of the Operational Research Society (2012) 63, 183-200. doi: 10.1057/jors.2011.6 Published online 17 August 2011

Measurement of event-plane correlations in √s_NN=2.76 TeV lead-lead collisions with the ATLAS detector

A measurement of event-plane correlations involving two or three event planes of different order is presented as a function of centrality for 7 μb −1 Pb+Pb collision data at √s NN =2.76 TeV, recorded by the ATLAS experiment at the Large Hadron Collider. Fourteen correlators are measured using a standard event-plane method and a scalar-product method, and the latter method is found to give a systematically larger correlation signal. Several different trends in the centrality dependence of these correlators are observed. These trends are not reproduced by predictions based on the Glauber model, which includes only the correlations from the collision geometry in the initial state. Calculations that include the final-state collective dynamics are able to describe qualitatively, and in some cases also quantitatively, the centrality dependence of the measured correlators. These observations suggest that both the fluctuations in the initial geometry and the nonlinear mixing between different harmonics in the final state are important for creating these correlations in momentum space.

Algorithme de branch-and-price-and-cut pour le problème de conception de réseaux avec coûts fixes, capacités et un seul produit

De nombreux problèmes liés aux domaines du transport, des télécommunications et de la logistique peuvent être modélisés comme des problèmes de conception de réseaux. Le problème classique consiste à transporter un flot (données, personnes, produits, etc.) sur un réseau sous un certain nombre de contraintes dans le but de satisfaire la demande, tout en minimisant les coûts. Dans ce mémoire, on se propose d'étudier le problème de conception de réseaux avec coûts fixes, capacités et un seul produit, qu'on transforme en un problème équivalent à plusieurs produits de façon à améliorer la valeur de la borne inférieure provenant de la relaxation continue du modèle. La méthode que nous présentons pour la résolution de ce problème est une méthode exacte de branch-and-price-and-cut avec une condition d'arrêt, dans laquelle nous exploitons à la fois la méthode de génération de colonnes, la méthode de génération de coupes et l'algorithme de branch-and-bound. Ces méthodes figurent parmi les techniques les plus utilisées en programmation linéaire en nombres entiers. Nous testons notre méthode sur deux groupes d'instances de tailles différentes (gran-des et très grandes), et nous la comparons avec les résultats donnés par CPLEX, un des meilleurs logiciels permettant de résoudre des problèmes d'optimisation mathématique, ainsi qu’avec une méthode de branch-and-cut. Il s'est avéré que notre méthode est prometteuse et peut donner de bons résultats, en particulier pour les instances de très grandes tailles.

Algorithme de branch-and-price-and-cut pour le problème de conception de réseaux avec coûts fixes, capacités et un seul produit

De nombreux problèmes liés aux domaines du transport, des télécommunications et de la logistique peuvent être modélisés comme des problèmes de conception de réseaux. Le problème classique consiste à transporter un flot (données, personnes, produits, etc.) sur un réseau sous un certain nombre de contraintes dans le but de satisfaire la demande, tout en minimisant les coûts. Dans ce mémoire, on se propose d'étudier le problème de conception de réseaux avec coûts fixes, capacités et un seul produit, qu'on transforme en un problème équivalent à plusieurs produits de façon à améliorer la valeur de la borne inférieure provenant de la relaxation continue du modèle. La méthode que nous présentons pour la résolution de ce problème est une méthode exacte de branch-and-price-and-cut avec une condition d'arrêt, dans laquelle nous exploitons à la fois la méthode de génération de colonnes, la méthode de génération de coupes et l'algorithme de branch-and-bound. Ces méthodes figurent parmi les techniques les plus utilisées en programmation linéaire en nombres entiers. Nous testons notre méthode sur deux groupes d'instances de tailles différentes (gran-des et très grandes), et nous la comparons avec les résultats donnés par CPLEX, un des meilleurs logiciels permettant de résoudre des problèmes d'optimisation mathématique, ainsi qu’avec une méthode de branch-and-cut. Il s'est avéré que notre méthode est prometteuse et peut donner de bons résultats, en particulier pour les instances de très grandes tailles.

Systematic studies of elliptic flow measurements in Au plus Au collisions at s(NN)=200 GeV

We present inclusive charged hadron elliptic flow (v(2)) measured over the pseudorapidity range vertical bar eta vertical bar < 0.35 in Au+Au collisions at s(NN)=200 GeV. Results for v(2) are presented over a broad range of transverse momentum (p(T)=0.2-8.0 GeV/c) and centrality (0-60%). To study nonflow effects that are correlations other than collective flow, as well as the fluctuations of v(2), we compare two different analysis methods: (1) the event-plane method from two independent subdetectors at forward (vertical bar eta vertical bar=3.1-3.9) and beam (vertical bar eta vertical bar>6.5) pseudorapidities and (2) the two-particle cumulant method extracted using correlations between particles detected at midrapidity. The two event-plane results are consistent within systematic uncertainties over the measured p(T) and in centrality 0-40%. There is at most a 20% difference in the v(2) between the two event-plane methods in peripheral (40-60%) collisions. The comparisons between the two-particle cumulant results and the standard event-plane measurements are discussed.

Absence of bifurcation of the portal vein

Absence of the horizontal segment of the left portal vein (PV) or absence of bifurcation of the portal vein (ABPV) is extremely rare anomaly. The aim of this study was to study the extra-hepatic PV demonstrating the importance of its careful assessment for the purpose of split-liver transplantation. Human cadaver livers (n = 60) were obtained from routine autopsies. The cutting plane of the liver consisted of a longitudinal section made immediately on the left of the supra-hepatic inferior vena cava through the gallbladder bed preserving the arterial, portal and biliary branches in order to obtain two viable grafts (right lobe-segments V, VI, VII, and VIII and left lobe-segments II, III, and IV) as defined by the main portal scissure. The PV was dissected out and recorded for application of the liver splitting. The PV trunk has been divided into right and left branch in 50 (83.3%) cases. A trifurcation of the PV was found in 9 (15.2%) cases, 3 (5%) was a right anterior segmental PV arising from the left PV and 6 (10%) a right posterior segmental PV arising from the main PV. ABPV occurred in 1 (1.6%) case. Absence of bifurcation of the portal vein is a rare anatomic variation, the surgeon must be cautious and aware of the existence of this exceptional PV anomaly either pre or intra-operatively for the purpose of hepatectomies or even split-liver transplantation.

Abordagem prática para execução de taludes em obras rodoviárias com recurso a pré‐corte

Este trabalho é realizado no domínio das obras de engenharia, área onde o desmonte de rocha com recurso a explosivos em obras rodoviárias é uma actividade específica e consistiu no acompanhamento e execução de três obras rodoviárias de média e grande dimensão. A necessidade de executar escavações, recorrendo a técnicas de desmonte cuidadoso de contorno, onde o plano de corte do talude final deve obedecer a requisitos de localização, alinhamento, inclinação, estabilidade e também estéticos, acrescendo a isto a necessidade de optimizar os meios envolvidos, obriga a que esta actividade seja encarada de uma forma sistematizada, visando o racional aproveitamento de recursos. A execução desta actividade requer conhecimentos no domínio das técnicas de desmonte de contorno, dos explosivos, do mecanismo de rotura de rochas, da operação de perfuração e da geomecânica dos maciços. A abordagem deste trabalho incide sobre a técnica denominada de pré‐corte e tem como objectivo encontrar uma equação característica que permita relacionar diferentes parâmetros envolvidos nesta actividade. Este objectivo é alcançado recorrendo à correlação entre equações relativas à pressão de detonação, à pressão no furo e ao espaçamento entre furos consecutivos, desenvolvidas por outros autores. Desta forma obteve‐se uma equação que relaciona parâmetros relativos ao maciço rochoso (resistência à tracção), ao explosivo (velocidade de detonação e densidade) e ao diagrama de fogo (concentração de carga – volume de explosivo e comprimento do furo – volume do furo). A comparação entre os valores destes parâmetros obtidos na produção e os obtidos com recurso à equação característica permite concluir que a sua aplicação para execução de futuras obras possibilita uma optimização dos meios envolvidos.