Extension of explicit formulas in Poissonian white noise analysis using harmonic analysis on configuration spaces

Harmonic analysis on configuration spaces is used in order to extend explicit expressions for the images of creation, annihilation, and second quantization operators in L2-spaces with respect to Poisson point processes to a set of functions larger than the space obtained by directly using chaos expansion. This permits, in particular, to derive an explicit expression for the generator of the second quantization of a sub-Markovian contraction semigroup on a set of functions which forms a core of the generator.

Theoretical Hyperbolic Model of a Partial Agonism: Explicit Formulas for Affinity, Efficacy and Amplification

The quantitative analysis of receptor-mediated effect is based on experimental concentration-response data in which the independent variable, the concentration of a receptor ligand, is linked with a dependent variable, the biological response. The steps between the drug–receptor interaction and the subsequent biological effect are to some extent unknown. The shape of the fitting curve of the experimental data may give some in-sights into the nature of the concentration–receptor–response (C-R-R) mechanism. It can be evaluated by non-linear regression analysis of the experimental data points of the independent and dependent variables, which could be considered as a history of the interaction between the drug and receptors. However, this information is not enough to evaluate such important parameters of the mechanism as the dissociation constant (affinity) and efficacy. There are two ways to provide more detailed information about the C-R-R mechanism: (i) an experimental way for obtaining data with new or

Explicit ruin formulas for models with dependence among risks

We show that a simple mixing idea allows one to establish a number of explicit formulas for ruin probabilities and related quantities in collective risk models with dependence among claim sizes and among claim inter-occurrence times. Examples include compound Poisson risk models with completely monotone marginal claim size distributions that are dependent according to Archimedean survival copulas as well as renewal risk models with dependent inter-occurrence times.

Genus and Braid Index Associated to Sequences of Renormalizable Lorenz Maps

We describe the Lorenz links generated by renormalizable Lorenz maps with reducible kneading invariant (K(f)(-), = K(f)(+)) = (X, Y) * (S, W) in terms of the links corresponding to each factor. This gives one new kind of operation that permits us to generate new knots and links from the ones corresponding to the factors of the *-product. Using this result we obtain explicit formulas for the genus and the braid index of this renormalizable Lorenz knots and links. Then we obtain explicit formulas for sequences of these invariants, associated to sequences of renormalizable Lorenz maps with kneading invariant (X, Y) * (S,W)*(n), concluding that both grow exponentially. This is specially relevant, since it is known that topological entropy is constant on the archipelagoes of renormalization.

Genus for knots and links in renormalizable templates with several branch nodes

We apply kneading theory to describe the knots and links generated by the iteration of renormalizable nonautonomous dynamical systems with reducible kneading invariants, in terms of the links corresponding to each factor. As a consequence we obtain explicit formulas for the genus for this kind of knots and links.

The β-Meixner model

We propose to approximate the Meixner model by a member of the B-family introduced in [Kuz10a]. The advantage of such approximations are the semi-explicit formulas for the running extrema under the B-family processes which enables us to produce more efficient algorithms for certain path dependent options.

On the nucleolus of 2 x 2 assignment games

[spa] En este artículo hallamos fórmulas para el nucleolo de juegos de asignación arbitrarios con dos compradores y dos vendedores. Se analizan cinco casos distintos, dependiendo de las entradas en la matriz de asignación. Los resultados se extienden a los casos de juegos de asignación de tipo 2 x m o m x 2.

Preisach modeling of hysteresis for a pseudoelastic Cu-Zn-Al single crystal

Stress-strain trajectories associated with pseudoelastic behavior of a Cu¿19.4 Zn¿13.1 Al (at.%) single crystal at room temperature have been determined experimentally. For a constant cross-head speed the trajectories and the associated hysteresis behavior are perfectly reproducible; the trajectories exhibit memory properties, dependent only on the values of return points, where transformation direction is reverted. An adapted version of the Preisach model for hysteresis has been implemented to predict the observed trajectories, using a set of experimental first¿order reversal curves as input data. Explicit formulas have been derived giving all trajectories in terms of this data set, with no adjustable parameters. Comparison between experimental and calculated trajectories shows a much better agreement for descending than for ascending paths, an indication of a dissymmetry between the dissipation mechanisms operative in forward and reverse directions of martensitic transformation.

On the nucleolus of 2 x 2 assignment games

[spa] En este artículo hallamos fórmulas para el nucleolo de juegos de asignación arbitrarios con dos compradores y dos vendedores. Se analizan cinco casos distintos, dependiendo de las entradas en la matriz de asignación. Los resultados se extienden a los casos de juegos de asignación de tipo 2 x m o m x 2.

Brisure de symétrie par la réduction des groupes de Lie simples à leurs sous-groupes de Lie réductifs maximaux

Dans ce travail, nous exploitons des propriétés déjà connues pour les systèmes de poids des représentations afin de les définir pour les orbites des groupes de Weyl des algèbres de Lie simples, traitées individuellement, et nous étendons certaines de ces propriétés aux orbites des groupes de Coxeter non cristallographiques. D'abord, nous considérons les points d'une orbite d'un groupe de Coxeter fini G comme les sommets d'un polytope (G-polytope) centré à l'origine d'un espace euclidien réel à n dimensions. Nous introduisons les produits et les puissances symétrisées de G-polytopes et nous en décrivons la décomposition en des sommes de G-polytopes. Plusieurs invariants des G-polytopes sont présentés. Ensuite, les orbites des groupes de Weyl des algèbres de Lie simples de tous types sont réduites en l'union d'orbites des groupes de Weyl des sous-algèbres réductives maximales de l'algèbre. Nous listons les matrices qui transforment les points des orbites de l'algèbre en des points des orbites des sous-algèbres pour tous les cas n<=8 ainsi que pour plusieurs séries infinies des paires d'algèbre-sous-algèbre. De nombreux exemples de règles de branchement sont présentés. Finalement, nous fournissons une nouvelle description, uniforme et complète, des centralisateurs des sous-groupes réguliers maximaux des groupes de Lie simples de tous types et de tous rangs. Nous présentons des formules explicites pour l'action de tels centralisateurs sur les représentations irréductibles des algèbres de Lie simples et montrons qu'elles peuvent être utilisées dans le calcul des règles de branchement impliquant ces sous-algèbres.

Modélisation du carnet d'ordres limites et prévision de séries temporelles

Le contenu de cette thèse est divisé de la façon suivante. Après un premier chapitre d’introduction, le Chapitre 2 est consacré à introduire aussi simplement que possible certaines des théories qui seront utilisées dans les deux premiers articles. Dans un premier temps, nous discuterons des points importants pour la construction de l’intégrale stochastique par rapport aux semimartingales avec paramètre spatial. Ensuite, nous décrirons les principaux résultats de la théorie de l’évaluation en monde neutre au risque et, finalement, nous donnerons une brève description d’une méthode d’optimisation connue sous le nom de dualité. Les Chapitres 3 et 4 traitent de la modélisation de l’illiquidité et font l’objet de deux articles. Le premier propose un modèle en temps continu pour la structure et le comportement du carnet d’ordres limites. Le comportement du portefeuille d’un investisseur utilisant des ordres de marché est déduit et des conditions permettant d’éliminer les possibilités d’arbitrages sont données. Grâce à la formule d’Itô généralisée il est aussi possible d’écrire la valeur du portefeuille comme une équation différentielle stochastique. Un exemple complet de modèle de marché est présenté de même qu’une méthode de calibrage. Dans le deuxième article, écrit en collaboration avec Bruno Rémillard, nous proposons un modèle similaire mais cette fois-ci en temps discret. La question de tarification des produits dérivés est étudiée et des solutions pour le prix des options européennes de vente et d’achat sont données sous forme explicite. Des conditions spécifiques à ce modèle qui permettent d’éliminer l’arbitrage sont aussi données. Grâce à la méthode duale, nous montrons qu’il est aussi possible d’écrire le prix des options européennes comme un problème d’optimisation d’une espérance sur en ensemble de mesures de probabilité. Le Chapitre 5 contient le troisième article de la thèse et porte sur un sujet différent. Dans cet article, aussi écrit en collaboration avec Bruno Rémillard, nous proposons une méthode de prévision des séries temporelles basée sur les copules multivariées. Afin de mieux comprendre le gain en performance que donne cette méthode, nous étudions à l’aide d’expériences numériques l’effet de la force et la structure de dépendance sur les prévisions. Puisque les copules permettent d’isoler la structure de dépendance et les distributions marginales, nous étudions l’impact de différentes distributions marginales sur la performance des prévisions. Finalement, nous étudions aussi l’effet des erreurs d’estimation sur la performance des prévisions. Dans tous les cas, nous comparons la performance des prévisions en utilisant des prévisions provenant d’une série bivariée et d’une série univariée, ce qui permet d’illustrer l’avantage de cette méthode. Dans un intérêt plus pratique, nous présentons une application complète sur des données financières.

Quasi-Interpolation von Funktionen und Anwendungen auf Potentialprobleme

Ausgangspunkt der Dissertation ist ein von V. Maz'ya entwickeltes Verfahren, eine gegebene Funktion f : Rn ! R durch eine Linearkombination fh radialer glatter exponentiell fallender Basisfunktionen zu approximieren, die im Gegensatz zu den Splines lediglich eine näherungsweise Zerlegung der Eins bilden und somit ein für h ! 0 nicht konvergentes Verfahren definieren. Dieses Verfahren wurde unter dem Namen Approximate Approximations bekannt. Es zeigt sich jedoch, dass diese fehlende Konvergenz für die Praxis nicht relevant ist, da der Fehler zwischen f und der Approximation fh über gewisse Parameter unterhalb der Maschinengenauigkeit heutiger Rechner eingestellt werden kann. Darüber hinaus besitzt das Verfahren große Vorteile bei der numerischen Lösung von Cauchy-Problemen der Form Lu = f mit einem geeigneten linearen partiellen Differentialoperator L im Rn. Approximiert man die rechte Seite f durch fh, so lassen sich in vielen Fällen explizite Formeln für die entsprechenden approximativen Volumenpotentiale uh angeben, die nur noch eine eindimensionale Integration (z.B. die Errorfunktion) enthalten. Zur numerischen Lösung von Randwertproblemen ist das von Maz'ya entwickelte Verfahren bisher noch nicht genutzt worden, mit Ausnahme heuristischer bzw. experimenteller Betrachtungen zur sogenannten Randpunktmethode. Hier setzt die Dissertation ein. Auf der Grundlage radialer Basisfunktionen wird ein neues Approximationsverfahren entwickelt, welches die Vorzüge der von Maz'ya für Cauchy-Probleme entwickelten Methode auf die numerische Lösung von Randwertproblemen überträgt. Dabei werden stellvertretend das innere Dirichlet-Problem für die Laplace-Gleichung und für die Stokes-Gleichungen im R2 behandelt, wobei für jeden der einzelnen Approximationsschritte Konvergenzuntersuchungen durchgeführt und Fehlerabschätzungen angegeben werden.

On Connection, Linearization and Duplication Coefficients of Classical Orthogonal Polynomials

In this work, we have mainly achieved the following: 1. we provide a review of the main methods used for the computation of the connection and linearization coefficients between orthogonal polynomials of a continuous variable, moreover using a new approach, the duplication problem of these polynomial families is solved; 2. we review the main methods used for the computation of the connection and linearization coefficients of orthogonal polynomials of a discrete variable, we solve the duplication and linearization problem of all orthogonal polynomials of a discrete variable; 3. we propose a method to generate the connection, linearization and duplication coefficients for q-orthogonal polynomials; 4. we propose a unified method to obtain these coefficients in a generic way for orthogonal polynomials on quadratic and q-quadratic lattices. Our algorithmic approach to compute linearization, connection and duplication coefficients is based on the one used by Koepf and Schmersau and on the NaViMa algorithm. Our main technique is to use explicit formulas for structural identities of classical orthogonal polynomial systems. We find our results by an application of computer algebra. The major algorithmic tools for our development are Zeilberger’s algorithm, q-Zeilberger’s algorithm, the Petkovšek-van-Hoeij algorithm, the q-Petkovšek-van-Hoeij algorithm, and Algorithm 2.2, p. 20 of Koepf's book "Hypergeometric Summation" and it q-analogue.

Stochastic perturbations to dynamical systems: a response theory approach

Using the formalism of the Ruelle response theory, we study how the invariant measure of an Axiom A dynamical system changes as a result of adding noise, and describe how the stochastic perturbation can be used to explore the properties of the underlying deterministic dynamics. We first find the expression for the change in the expectation value of a general observable when a white noise forcing is introduced in the system, both in the additive and in the multiplicative case. We also show that the difference between the expectation value of the power spectrum of an observable in the stochastically perturbed case and of the same observable in the unperturbed case is equal to the variance of the noise times the square of the modulus of the linear susceptibility describing the frequency-dependent response of the system to perturbations with the same spatial patterns as the considered stochastic forcing. This provides a conceptual bridge between the change in the fluctuation properties of the system due to the presence of noise and the response of the unperturbed system to deterministic forcings. Using Kramers-Kronig theory, it is then possible to derive the real and imaginary part of the susceptibility and thus deduce the Green function of the system for any desired observable. We then extend our results to rather general patterns of random forcing, from the case of several white noise forcings, to noise terms with memory, up to the case of a space-time random field. Explicit formulas are provided for each relevant case analysed. As a general result, we find, using an argument of positive-definiteness, that the power spectrum of the stochastically perturbed system is larger at all frequencies than the power spectrum of the unperturbed system. We provide an example of application of our results by considering the spatially extended chaotic Lorenz 96 model. These results clarify the property of stochastic stability of SRB measures in Axiom A flows, provide tools for analysing stochastic parameterisations and related closure ansatz to be implemented in modelling studies, and introduce new ways to study the response of a system to external perturbations. Taking into account the chaotic hypothesis, we expect that our results have practical relevance for a more general class of system than those belonging to Axiom A.

Large time behaviour for functional differential equations with dominant eigenvalues of arbitrary order

The spectral theory for linear autonomous neutral functional differential equations (FDE) yields explicit formulas for the large time behaviour of solutions. Our results are based on resolvent computations and Dunford calculus, applied to establish explicit formulas for the large time behaviour of solutions of FDE. We investigate in detail a class of two-dimensional systems of FDE. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.