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Dissertations / Theses on the topic 'MARKOVIAN APPROACH'
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Larsson, Joakim, and Henrik Sjökvist. "American Football : A Markovian Approach." Thesis, KTH, Matematisk statistik, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-188987.
Full textAbstract:
This bachelor's thesis in applied mathematics & industrial economics is an attempt to model drives in American football using Markov chains. The transition matrix is obtained through logit regression analysis on historical data from the NFL. Different outcomes of drives are modelled as separate absorbing states in the Markov chain. Absorption probabilities are calculated representing the probabilities of each outcome. Results are tested against a Markov chain with the transition matrix based on frequency analysis. Three scoring rules unanimously declare the regression based model to be superior. The application of the model pertains to live sports betting. With the insight provided by the Markovian model, a bettor should be able to make statistically informed betting decisions. The prospect of creating a start-up based on the Markovian betting model is discussed.Denna kandidatuppsats i tillämpad matematik & industriell ekonomi är ett försök till att modellera drives i amerikansk fotboll med hjälp av Markovkedjor. Övergångsmatrisen fås genom logit-regressionsanalys av historisk data från NFL. Olika utfall av drives modelleras som separata absorberande tillstånd i Markovkedjan. Absorptionssannolikheter beräknas, vilka representerar sannolikheterna för de olika utfallen. Resultaten testas mot en Markovkedja där övergångsmatrisen fås genom frekvensanalys. Tre olika poängregler föredrar enhälligt den regressionsbaserade modellen. Modellens tillämpning berör sportbetting. Med hjälp av Markovmodellen bör en spelare kunna ta statistiskt underbyggda beslut i deras betting. Möjligheterna att skapa ett företag baserat på Markovmodellen diskuteras.
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Grave, Edouard. "A Markovian approach to distributional semantics." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00940575.
Full textAbstract:
This thesis, which is organized in two independent parts, presents work on distributional semantics and on variable selection. In the first part, we introduce a new method for learning good word representations using large quantities of unlabeled sentences. The method is based on a probabilistic model of sentence, using a hidden Markov model and a syntactic dependency tree. The latent variables, which correspond to the nodes of the dependency tree, aim at capturing the meanings of the words. We develop an efficient algorithm to perform inference and learning in those models, based on online EM and approximate message passing. We then evaluate our models on intrinsic tasks such as predicting human similarity judgements or word categorization, and on two extrinsic tasks: named entity recognition and supersense tagging. In the second part, we introduce, in the context of linear models, a new penalty function to perform variable selection in the case of highly correlated predictors. This penalty, called the trace Lasso, uses the trace norm of the selected predictors, which is a convex surrogate of their rank, as the criterion of model complexity. The trace Lasso interpolates between the $\ell_1$-norm and $\ell_2$-norm. In particular, it is equal to the $\ell_1$-norm if all predictors are orthogonal and to the $\ell_2$-norm if all predictors are equal. We propose two algorithms to compute the solution of least-squares regression regularized by the trace Lasso, and perform experiments on synthetic datasets to illustrate the behavior of the trace Lasso.
3
Staake, Thorsten R. "IP traffic statistics : a Markovian approach." Link to electronic thesis, 2002. http://www.wpi.edu/Pubs/ETD/Available/etd-0429102-123525.
Full text
4
Keisling, John Davis 1969. "Approach to equilibrium for Markovian infinite particle systems with exclusion interaction." Diss., The University of Arizona, 1996. http://hdl.handle.net/10150/282248.
Full textAbstract:
The N-exclusion process is an interacting particle system that generalizes the simple exclusion process by allowing up to N particles at each site. In this work, we define the jump rates to be 1 if any particles are present and 0 if not, and we consider the infinite-volume limit of this process in arbitrary dimension. Assuming symmetry and translation invariance of the underlying Markov chain, we show that the extremal translation-invariant stationary measures are product measures, one for each given "density" of particles. With the further assumption of irreducibility, we generalize a coupling argument of Liggett to show that every translation-invariant measure converges to a mixture of these product measures.
5
Siegle, Peter [Verfasser]. "Markovian Embedding of Superdiffusion within a Generalized Langevin Equation Approach / Peter Siegle." München : Verlag Dr. Hut, 2011. http://d-nb.info/1011441683/34.
Full text
6
Swaminathan, Shiva. "The influence of initial conditions on power system production costing - A markovian approach." Ohio : Ohio University, 1995. http://www.ohiolink.edu/etd/view.cgi?ohiou1178904364.
Full text
7
Wallin, Pontus. "Estimation of cross-border flow in electricity markets using a Markovian-Tobit approach." Thesis, KTH, Skolan för elektro- och systemteknik (EES), 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-187673.
Full textAbstract:
In an electricity price forecast model the influence from connected external electricity markets affects the supply. In order to predict electricity prices in a supply and demand model one can increase the accuracy by predicting the import or export from the connected markets if the connected market models are not price optimized towards each other. There is a limit for the maximum transfer capacity of electricity between the markets and the capacity is changing in time. This thesis investigates methods of predicting the influence from connected markets by using cross validation. A multiple linear regression model is compared with varieties of the Tobit model, a model that accounts for limited or censored variables. An extension is made using Markov regime shifting models in order to evaluate if this can capture more dynamics and increase the predictive power. The result shows that a special case of the Tobit model that accounts for a time varying limit increases the accuracy of the prediction compared to the other models. The Markov regime shifting models add a greater level of complexity to the prediction, but can increase the predictive power in some cases.Elpriset kan estimeras i en modell som tar hänsyn till tillgång och efterfrågan på elmarknaden. I en sådan prognosmodell för elpriser på elmarknaden påverkar sammankopplade elmarknader tillgången på elektricitet i modellen. Om en angränsande marknad inte har prisoptimerats mot den gällande marknadsmodellen kan en prognos för import och export av el förbättra prisprognosen. ¨Överföringskapaciteten, den maximala mängden el som kan importeras eller exporteras mellan marknaderna är begränsad och kapaciteten skiftar i tiden. Detta arbete ¨ämnar att genom korsvalidering undersöka metoder för att estimera ett sådant begränsat flöde av elektricitet mellan två marknader. En multipel linjär regression är jämförd med varianter av Tobit modellen, en modell som hanterar avgränsat data. Denna modell är utökad med gömda Markovprocesser för att undersöka om detta kan minska felet i prediktionen. Resultatet visar att ett specialfall av Tobitmodellen som kan hantera en skiftande kapacitet i tiden minskar felet på prediktionen. Markov processerna ökar komplexiteten för prediktionen, men kan minska felet i prognosen i vissa fall.
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Trapani, J. "STOCHASTIC NOISE APPROACH TO NON-MARKOVIAN DECOHERENCE IN CONTINUOUS VARIABLE OPEN QUANTUM SYSTEMS." Doctoral thesis, Università degli Studi di Milano, 2017. http://hdl.handle.net/2434/465686.
Full textAbstract:
In this PHD thesis, I address the study of the evolution of quantum correlations of continuous variable systems interacting with classical environments, portrayed by classical stochastic fields. In particular, the first goal is individuating the working regimes where a full quantum description of the system-environment interaction may be simulated with a stochastic approach. As a paradigmatic example, I consider quantum harmonic oscillators subject to phase diffusion and dissipation decoherence. My results show that the stochastic noise may take over the full quantum description of Markovian dephasing channels, while a stochastic approach to dissipation only works at a high temperature in the early stage of the dynamics.
The second goal consists in better exploring the connection between the dynamics of correlations of the system, non-Markovianity and backflow of information. In many situations non-Markovianity cannot be proved but only revealed by means of appropriate witnesses, usually associated to backflow of information. My results show that stochastic phase diffusing and stochastic dissipative environments lead to non-Markovian dynamics, but their non-Markovianity stays unwitnessed unless revivals of correlations as nonclassicality, entanglement or discord are detected. This suggests that non-Markovianity sets the natural framework for revivals of correlations, but the true resource to obtain revivals is the backflow of information.
The third goal consists in showing that effects of local or global noise on a bipartite system may easily be distinguished by means of standard laboratory techniques. Indeed, my results show that homodyne-detection-based schemes may discriminate the effects of a global stochastic noise affecting two probes from local perturbation, using as states of the probe “lab-friendly” states.
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Huisinga, Wilhelm. "Metastability of Markovian systems a transfer operator based approach in application to molecular dynamics /." [S.l.] : [s.n.], 2001. http://www.diss.fu-berlin.de/2001/277/index.html.
Full text
10
Kato, Akihito. "Analysis of the Quantum Heat Transport under Non-Perturbative and Non-Markovian Conditions: The Hierarchical Equations of Motion Approach." 京都大学 (Kyoto University), 2017. http://hdl.handle.net/2433/225419.
Full text
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Welack, Sven. "Reduced Density Matrix Approach to the Laser-Assisted Electron Transport in Molecular Wires." Master's thesis, Universitätsbibliothek Chemnitz, 2006. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:ch1-200600571.
Full textAbstract:
The electron transport through a molecular wire under the influence of an
external laser field is studied using a reduced density matrix formalism.
The full system is partitioned into the relevant part, i.e. the wire, electron
reservoirs and a phonon bath. An earlier second-order perturbation theory approach of Meier and Tannor for
bosonic environments which employs a numerical decomposition of the spectral
density is used to describe the coupling to the phonon bath and is extended
to deal with the electron transfer between the reservoirs and the molecular wire.
Furthermore, from the resulting time-nonlocal (TNL) scheme a time-local (TL)
approach can be determined. Both are employed to propagate the reduced density
operator in time for an arbitrary time-dependent system Hamiltonian which
incorporates the laser field non-perturbatively.
Within the TL formulation, one can extract a current operator for the open quantum system.
This enables a more general formulation of the problem which is necessary to
employ an optimal control algorithm for open quantum systems in order to
compute optimal control fields for time-distributed target states, e.g. current patterns. Thus, we take
a fundamental step towards optimal control in molecular electronics. Numerical examples of the population dynamics, laser controlled current, TNL vs. TL and optimal control fields are presented to demonstrate the diverse applicability of
the derived formalism.
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vom, Ende Frederik [Verfasser], Steffen J. [Akademischer Betreuer] Glaser, Dariusz [Gutachter] Chruscinski, Steffen J. [Gutachter] Glaser, and Robert [Gutachter] König. "Reachability in Controlled Markovian Quantum Systems : An Operator-Theoretic Approach / Frederik vom Ende ; Gutachter: Dariusz Chruscinski, Steffen J. Glaser, Robert König ; Betreuer: Steffen J. Glaser." München : Universitätsbibliothek der TU München, 2020. http://d-nb.info/1223093239/34.
Full text
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Prager, Tobias. "Synchronization in periodically driven and coupled stochastic systems a discrete state approach /." Doctoral thesis, [S.l.] : [s.n.], 2006. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=980110262.
Full text
14
KALLAS, KASSEM. "A Game-Theoretic Approach for Adversarial Information Fusion in Distributed Sensor Networks." Doctoral thesis, Università di Siena, 2017. http://hdl.handle.net/11365/1005735.
Full textAbstract:
Every day we share our personal information through digital systems which are constantly exposed to threats. For this reason, security-oriented disciplines of signal processing have received increasing attention in the last decades: multimedia forensics, digital watermarking, biometrics, network monitoring, steganography and steganalysis are just a few examples. Even though each of these fields has its own peculiarities, they all have to deal with a common problem: the presence of one or more adversaries aiming at making the system fail. Adversarial Signal Processing lays the basis of a general theory that takes into account the impact that the presence of an adversary has on the design of effective signal processing tools.
By focusing on the application side of Adversarial Signal Processing, namely adversarial information fusion in distributed sensor networks, and adopting a game-theoretic approach, this thesis contributes to the above mission by addressing four issues. First, we address decision fusion in distributed sensor networks by developing a novel soft isolation defense scheme that protects the
network from adversaries, specifically, Byzantines. Second, we develop an optimum decision fusion strategy in the presence of Byzantines. In the next step, we propose a technique to reduce the complexity of the optimum fusion by relying on a novel nearly-optimum message passing algorithm based on factor graphs. Finally, we introduce a defense mechanism to protect decentralized networks running consensus algorithm against data falsification attacks.
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Koch, Christiane. "Quantum dissipative dynamics with a surrogate Hamiltonian." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I, 2002. http://dx.doi.org/10.18452/14816.
Full textAbstract:
Diese Dissertation untersucht Quantensysteme in kondensierter Phase, welche mit ihrer Umgebung wechselwirken und durch ultrakurze Laserpulse angeregt werden. Die Zeitskalen der verschiedenen beteiligten Prozessen lassen sich bei solchen Problemen nicht separieren, weshalb die Standardmethoden zur Behandlung offener Quantensysteme nicht angewandt werden können. Die Methode des Surrogate Hamiltonian stellt ein Beispiel neuer Herangehensweisen an dissipative Quantendynamik dar. Die Weiterentwicklung der Methode und ihre Anwendung auf Phänomene, die zur Zeit experimentell untersucht werden, stehen im Mittelpunkt dieser Arbeit. Im ersten Teil der Arbeit werden die einzelnen dissipativen Prozesse klassifiziert und diskutiert. Insbesondere wird ein Modell der Dephasierung in die Methode des Surrogate Hamiltonian eingeführt. Dies ist wichtig für zukünftige Anwendungen der Methode, z.b. auf kohärente Kontrolle oder Quantencomputing. Diesbezüglich hat der Surrogate Hamiltonian einen großen Vorteil gegenüber anderen zur Verfügung stehenden Methoden dadurch, daß er auf dem Spin-Bad, d.h. auf einer vollständig quantenmechanischen Beschreibung der Umgebung, beruht. Im nächsten Schritt wird der Surrogate Hamiltonian auf ein Standardproblem für Ladungstransfer in kondensierter Phase angewandt, zwei nichtadiabatisch gekoppelte harmonische Oszillatoren, die in ein Bad eingebettet sind. Dieses Modell stellt eine große Vereinfachung von z.B. einem Molekül in Lösung dar, es dient hier jedoch als Testbeispiel für die theoretische Beschreibung eines prototypischen Ladungstransferereignisses. Alle qualitativen Merkmale eines solchen Experimentes können wiedergegeben und Defizite früherer Behandlungen identifiziert werden. Ultraschnelle Experimente beobachten Reaktionsdynamik auf der Zeitskala von Femtosekunden. Dies kann besonders gut durch den Surrogate Hamiltonian als einer Methode, die auf einer zeitabhängigen Beschreibung beruht, erfaßt werden. Die Kombination der numerischen Lösung der zeitabhängigen Schrödingergleichung mit der Wignerfunktion, die die Visualisierung eines Quantenzustands im Phasenraum ermöglicht, gestattet es, dem Ladungstransferzyklus intuitiv Schritt für Schritt zu folgen. Der Nutzen des Surrogate Hamiltonian wird weiterhin durch die Verbindung mit der Methode der Filterdiagonalisierung erhöht. Dies gestattet es, aus mit dem Surrogate Hamiltonian nur für relative kurze Zeite konvergierte Erwartungswerten Ergebnisse in der Frequenzdomäne zu erhalten. Der zweite Teil der Arbeit beschäftigt sich mit der theoretischen Beschreibung der laserinduzierten Desorption kleiner Moleküle von Metalloxidoberflächen. Dieses Problem stellt ein Beispiel dar, in dem alle Aspekte mit derselben methodischen Genauigkeit beschrieben werden, d.h. ab initio Potentialflächen werden mit einem mikroskopischen Modell für die Anregungs- und Relaxationsprozesse verbunden. Das Modell für die Wechselwirkung zwischen angeregtem Adsorbat-Substrat-System und Elektron-Loch-Paaren des Substrats beruht auf einer vereinfachten Darstellung der Elektron-Loch-Paare als ein Bad aus Dipolen und auf einer Dipol-Dipol-Wechselwirkung zwischen System und Bad. Alle Parameter können aus Rechnungen zur elektronischen Struktur abgeschätzt werden. Desorptionswahrscheinlichkeiten und Desorptionsgeschwindigkeiten werden unabhängig voneinander im experimentell gefundenen Bereich erhalten. Damit erlaubt der Surrogate Hamiltonian erstmalig eine vollständige Beschreibung der Photodesorptionsdynamik auf ab initio-Basis.This thesis investigates condensed phase quantum systems which interact with their environment and which are subject to ultrashort laser pulses. For such systems the timescales of the involved processes cannot be separated, and standard approaches to treat open quantum systems fail. The Surrogate Hamiltonian method represents one example of a number of new approaches to address quantum dissipative dynamics. Its further development and application to phenomena under current experimental investigation are presented. The single dissipative processes are classified and discussed in the first part of this thesis. In particular, a model of dephasing is introduced into the Surrogate Hamiltonian method. This is of importance for future work in fields such as coherent control and quantum computing. In regard to these subjects, it is a great advantage of the Surrogate Hamiltonian over other available methods that it relies on a spin, i.e. a fully quantum mechanical description of the bath. The Surrogate Hamiltonian method is applied to a standard model of charge transfer in condensed phase, two nonadiabatically coupled harmonic oscillators immersed in a bath. This model is still an oversimplification of, for example, a molecule in solution, but it serves as testing ground for the theoretical description of a prototypical ultrafast pump-probe experiment. All qualitative features of such an experiment are reproduced and shortcomings of previous treatments are identified. Ultrafast experiments attempt to monitor reaction dynamics on a femtosecond timescale. This can be captured particularly well by the Surrogate Hamiltonian as a method based on a time-dependent picture. The combination of the numerical solution of the time-dependent Schrödinger equation with the phase space visualization given by the Wigner function allows for a step by step following of the sequence of events in a charge transfer cycle in a very intuitive way. The utility of the Surrogate Hamiltonian is furthermore significantly enhanced by the incorporation of the Filter Diagonalization method. This allows to obtain frequency domain results from the dynamics which can be converged within the Surrogate Hamiltonian approach only for comparatively short times. The second part of this thesis is concerned with the theoretical treatment of laser induced desorption of small molecules from oxide surfaces. This is an example which allows for a description of all aspects of the problem with the same level of rigor, i.e. ab initio potential energy surfaces are combined with a microscopic model for the excitation and relaxation processes. This model of the interaction between the excited adsorbate-substrate complex and substrate electron-hole pairs relies on a simplified description of the electron-hole pairs as a bath of dipoles, and a dipole-dipole interaction between system and bath. All parameters are connected to results from electronic structure calculations. The obtained desorption probabilities and desorption velocities are simultaneously found to be in the right range as compared to the experimental results. The Surrogate Hamiltonian approach therefore allows for a complete description of the photodesorption dynamics on an ab initio basis for the first time.
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Bonnet, Celine. "Différentiation cellulaire, régulation des cellules souches et impact des mutations : une approche probabiliste." Thesis, Institut polytechnique de Paris, 2020. http://www.theses.fr/2020IPPAX016.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la compréhension des mécanismes de différenciation cellulaire des cellules souches permettant la production des globules rouges (mécanisme appelé érythropoïèse). Nous avons élaboré différents modèles mathématiques permettant une compréhension à différents niveaux. Dans un premier temps, nous avons construit et calibré un modèle à 8 équations différentielles ordinaires pour décrire la dynamique de 6 populations de cellules en érythropoïèse de repos et de stress. L’étude de données expérimentales in vivo, recueillies par nos collaborateurs Stéphane Giraudier (hématologue) et Evelyne Lauret (INSERM), a montré la nécessité d’ajouter deux équations pour modéliser les régulations érythropoïètiques. La calibration du modèle a été effectuée à l’aide des données biologiques et d’un algorithme d’optimisation stochastique appelé CMA-ES. Ce modèle nous a permis de mettre en lumière l’importance de la capacité d’auto-renouvellement des cellules érythropoïètiques dans la production des globules rouges. L’élaboration d’un modèle probabiliste de dimension 3 nous a ensuite permis de comprendre les conséquences dynamiques de cette capacité sur la production des globules rouges. L’étude de ce modèle a nécessité des changements d’échelles en taille et en temps révélant un système dit lent/rapide. À l’aide de méthodes dites de moyennisation nous avons décrit l’approximation en grande population du nombre de cellules de chaque type. Nous avons également quantifié mathématiquement les grandes fluctuations biologiquement observées au niveau du nombre de globules rouges. Nous avons finalement construit un modèle pour comprendre l’influence des longues phases d’inactivité, connues, des cellules souches mutantes dans la production des globules rouges. Les cellules souches mutantes, en faible nombre dans l’organisme comparé aux cellules saines, basculent aléatoirement d’un état actif à un état inactif. Les différences d’échelle de taille entre les populations de cellules, nous a conduit à étudier la dynamique d’un processus de Markov déterministe par morceaux de dimension 4. Nous avons montré l’existence d’une unique probabilité invariante vers laquelle le processus converge en variation totale, et identifié cette limiteThis thesis focuses on understanding the mechanisms of stem cell differentiation leading to the production of red blood cells (a mechanism called erythropoiesis). To this end, we have developed different mathematical modelling leading to an understanding at different levels. Firstly, we have built and calibrated a model with 8 ordinary differential equations to describe the dynamics of 6 populations of cells in steady-state and stress erythropoiesis. The study of in vivo experimental data, realized by our collaborators St´ephane Giraudier (hematologist) and Evelyne Lauret (INSERM), showed the need of two equations to model erythropoiesis regulations. Modeling calibration was performed using biological data and a stochastic optimization algorithm called CMA-ES. This model highlighted the importance of the self-renewal capacity of the erythropoietic cells in the production of red blood cells. The development of a 3-dimensional probabilistic model then allowed us to understand the dynamic consequences of this capacity on the production of red blood cells. The study of this model required changes of scale in size and time revealing a so-called slow/fast system. Using averaging methods, we described the large population approximation of the number of each cell type. We have also mathematically quantified the large fluctuations in the number of red blood cells, biologically observed. Finally, we constructed a model to understand the influence of long periods of inactivity of mutant stem cells in the production of red blood cells. Mutant stem cells, which are in low numbers in the organism compared to healthy cells, randomly switch between an active and an inactive state. The different size scale between the cell populations led us to study the dynamics of a 4-dimensional piecewise deterministic Markov process. We showed the existence of a unique invariant probability measure towards which the process converges in total variation, and we identified this limits
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Deveaux, Vincent. "Modèles markoviens partiellement orientés. Approche géométrique des Automates cellulaires probabilistes." Phd thesis, Université de Rouen, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00325051.
Full textAbstract:
Le sujet global de cette thèse est l'étude d'automates cellulaires probabilistes. Elle est divisée en deux grandes parties.Au cours de la première, nous définissons la notion de chaîne partiellement ordonnée qui généralise celle d'automate cellulaire probabiliste. Cette définition se fait par l'intermédiaire de spécification partiellement ordonnée de la même façon que les mesures de Gibbs sont définies à l'aide de spécifications. Nous obtenons des résultats analogues sur l'espace des phases : caractérisation des mesures extrêmes, construction/reconstruction en partant des noyaux sur un seul site, critères d'unicité. Les résultats sont appliqués tout au long du texte à des automates déjà connus.
La deuxième partie est essentiellement vouée à l'étude d'automates cellulaires unidimensionnels à deux voisins et deux états. Nous donnons deux décompositions des configurations spatio-temporelles en flot d'information. Ces flots ont une signification géométrique. De cela nous tirons deux critères d'unicité.
En annexe, nous donnons une démonstration de transition de phase d'un automate cellulaire défini par A. Toom, le modèle NEC. Tout au long du texte, des simulations sont présentées.
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Ait, Rami Mustapha. "Approche LMI pour l'analyse et la commande des systèmes à sauts markoviens." Paris 9, 1997. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=1997PA090026.
Full textAbstract:
Les systèmes soumis à des changements brusques de leurs paramètres ou de leur structure peuvent être modélisés par un ensemble de systèmes linéaires. Chaque système représente un mode de fonctionnement du système qui, suivant un processus markovien, peut sauter d'un mode a un autre. Ce processus markovien prend un nombre fini de valeurs (le nombre des modes). De tels modelés stochastiques portent le nom de système linéaires a sauts markoviens. Dans la littérature, on suppose une connaissance exacte des probabilités de transition du processus markovien. Toutefois, celles-ci sont difficiles à estimer et leurs valeurs sont souvent entachées d'incertitudes. Nous considérons les problèmes d'analyse et de synthèse des systèmes a sauts markoviens dont les probabilités de transition sont incertaines. Nous démontrons que de nombreux résultats s'obtiennent par la résolution de problèmes d'optimisation convexe sous forme d'inégalité matricielle linéaire (LMI). Nos conditions sont nécessaires et suffisantes dans le cas où les probabilités de transitions sont parfaitement connues. Mots clés : systèmes stochastiques, systèmes linéaires à sauts markoviens, stabilité en moyenne quadratique, inégalité matricielle linéaire.
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Samson, Vincent. "Approche régularisée pour la détection d'objets ponctuels dans une séquence d'images." Paris 11, 2002. http://www.theses.fr/2002PA112295.
Full textAbstract:
Nous nous intéressons au problème de la détection d'objets ponctuels sur fond nuageux en imagerie optique. Les techniques classiques de suppression de fond utilisent des méthodes de prédiction linéaire et identifient les cibles comme des anomalies pixelliques. Afin de dépasser les limitations de ces approches, nous envisageons ce problème sous l'angle de l'estimation bayésienne et nous développons une approche régularisée de type "bimodèle". Il s'agit en effet d'extraire des objets ponctuels isolés du fond structuré constitué par le ciel nuageux. Dans le cas mono-image, notre méthode d'estimation peut être vue comme une méthode de prédiction non linéaire globale du fond, dans laquelle l'image des cibles s'identifie aux résidus de prédiction. La solution est obtenue en minimisant un critère pénalisé robuste et s'interprète comme l'estimée au sens du maximum a posteriori. Pour des raisons de coût de calcul, nous considérons une énergie strictement convexe dont le minimum peut être atteint par un algorithme itératif de descente locale. Cette approche régularisée est étendue au traitement conjoint de deux images successives de la séquence en prenant en compte le mouvement apparent de translation du fond. Nous illustrons notre propos par des résultats obtenus sur des images de synthèse réalistes. Le bimodèle mono-image fournit un gain très sensible en performances de détection tandis que la solution bi-image s'avère plus efficace qu'un filtrage prédictif spatio-temporel pour de faibles vitesses de défilement de cibles. Nous étudions également les possibilités d'améliorer la qualité de la détection en modélisant le caractère sous-échantillonneur du capteur. Ainsi, nous préconisons un critère de super-résolution pour inverser le repliement spectral du fond et d'autre part, nous procédons à une comparaison empirique de différentes statistiques de détection de cibles subpixelliquesWe address the issue of point target detection in image sequences. Our application deals with optical images of cloud scenes for remote surveillance but this problem is also relevant to other domains such as astronomical or biomedical imaging. Among the different techniques in the literature, clutter removal algorithms identify point objects as pixel anomalies with respect to the background correlated structure. Thus, we propose to solve this problem in a regularized framework by taking into account some a priori information on the two components of the data, cluttered background and isolated point targets. Our goal is to separate them by inverting the observation model. The single frame estimate of the background is defined as the minimizer of a global penalized criterion involving two robust terms. The enhanced target image is the residual output and can be interpreted in a Bayesian framework as the MAP solution. For the sake of computational burden, the criterion is chosen convex and searched by a gradient-type algorithm. We propose an extension of this approach to the simultaneous processing of several frames. It takes into account the apparent translational motion of the background and leads to multiframe estimates of background and targets. Simulation results on realistic images show that the single frame solution overcomes spatial matched filter and in the spatio-temporal case, our method gives improved performance for detecting slow moving objects compared to linear prediction filters. Then, we develop high-resolution models to cape with undersampling, in particular the aliasing of the background. Detection of point objects with random subpixel location is also tackled through the comparison of empirical performances of refined detection statistics
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Darolles, Serge. "Approche statistique de la décomposition spectrale de l'opérateur d'espérance conditionnelle : applications aux processus markoviens." Toulouse 1, 1999. http://www.theses.fr/1999TOU10013.
Full textAbstract:
Cette thèse comporte cinq chapitres, et s'intéresse à l'analyse statistique de la décomposition spectrale de l'opérateur d'espérance conditionnelle. Le premier chapitre introduit la notion de processus de Markov, puis leur construction à partir du semi-groupe des opérateurs espérance conditionnelle et du générateur infinitésimal associé. Dans le second chapitre, nous considérons le problème de l'estimation non paramétrique des fonctions de tendance et de volatilité d'un processus de diffusion scalaire, à partir de données observées en temps discret. Nous introduisons la notion de processus tronqué, puis étudions ses propriétés dynamiques. Les fonctions appartenant au domaine du générateur du processus tronqué vérifient des contraintes explicites qu'il est alors possible d'utiliser dans la phase d'estimation. Le troisième chapitre s'intéresse à l'extension au cas des processus non réversibles des méthodes spectrales employées dans le cadre des diffusions scalaires. Cette extension constitue une généralisation de l'analyse canonique linéaire usuelle. Nous considérons une analyse canonique non linéaire basée sur un estimateur à noyau de la densité, ce qui permet d'obtenir la convergence et la normalité asymptotique des estimateurs des corrélations canoniques et des variables canoniques. Le quatrième chapitre s'intéresse à la dynamique intrajournalière des prix de transaction sur les marchés financiers fonctionnant avec appariement en continu. Les prix de transaction présentent deux caractéristiques majeures : ils sont discrets en niveau et n'existent qu'à des dates de transaction aléatoires. Nous proposons une modélisation tenant compte de ces deux caractéristiques, puis nous la comparons à un modèle structurel dans lequel il existe une valeur sous-jacente de l'actif en temps continu. Le cinquième chapitre propose une application de la décomposition spectrale de l'opérateur espérance conditionnelle au calcul approche du prix d'un actif dérivéThis thesis deals with the statistical analysis of the spectral decomposition of the conditional expectation operator. The first part introduces the notion of Markov process, and the link with the conditional expectation semi-group and the associated infinitesimal generator. We consider in the second part the nonparametric estimation of the drift and volatility functions of a scalar diffusion process. We introduce the notion of truncated process and study its dynamic properties. The functions belonging to the domain of the infinitesimal generator fulfil explicit constrains which can be used in the estimation step. The third part deals with the extension to the case of irreversible processes of the spectral approach used for scalar diffusions. We consider a kernel based approach to nonlinear correlation analysis and its implementation for time series. This allows to obtain the convergence and the asymptotic normality of the estimated canonical correlations and canonical variates. The next part concerns the intraday dynamics of transaction prices. High frequency prices exhibit two major characteristics : they are discrete in level and only exist at random transaction dates. We first describe the transaction price process as a Markov chain with random transaction dates. Then, we compare our specification to a structural model which assumes an underlying continuous-time underlying process and an observation rule leading to the transaction price process. The last part introduce an application of the spectral decomposition to the pricing of derivative securities
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Djama, Zahir. "Approche multi modèles à sauts markoviens et fusion multi capteurs pour la localisation d'un robot mobile." Paris 12, 2001. http://www.theses.fr/2001PA12A001.
Full textAbstract:
Les techniques de fusion et de filtrage utilisées actuellement pour la localisation d’un robot mobile, présentent deux inconvénients majeurs. Le premier est lié au fait qu’aucune information fiable a priori sur l’entrée et la covariance du bruit de mesure n’est généralement disponible. Le second est lié au fait que le processus de localisation est souvent modélisé à l’aide d’un modèle unique, ce qui introduit des erreurs de modélisation qui dégradent la qualité du filtrage. Le travail présenté dans cette thèse constitue deux contributions. La première, consiste à prendre en compte l’existence de plusieurs régimes dans le processus de localisation. Ce dernier est modélisé sous la forme d’un processus hybride à sauts Markoviens, à la fois du point de vue du processus d’état et de celui d’observation. La deuxième contribution consiste d’une part, à effectuer une estimation adaptative en ligne de paramètres statistiques tels les variances des bruits d’état et d’observation et d’autre part, à assurer une gestion optimale des moyens d’observation. La fusion de données est réalisée par des filtres de Kalman adaptatifs linéaires pour les processus linéaires et étendus pour les processus non linéaires. Cette approche a été validée en simulation sur un robot équipé d’un odomètre, de deux télémètres placés perpendiculairement et d’un compas. Pour montrer son efficacité, une analyse comparative de ses performances par rapport à des approches existantes est présentée. Ainsi, les gains en précision apportés par cette approche comparativement aux filtres classiques sont de 2 en translation et de 2 en orientationFusion and filtering techniques currently used for the localization of a mobile robot present two main drawbacks. The first one concerns the fact that no a priori reliable information on the input and the measurement noise covariance is generaily available. The second one is tied to the fact that the process of localization is often modelled under the form of a unique model leading to the introduction of modelling errors that degrade the quality of the filtering. The work presented in this thesis presents two contributions. The first one consists in taking into account the existence of several regimes in the localization process. This one is modelled under the form of a Markovian hybrid process both from state and observation procesess point of view. The second contribution consists in proposing an on-une adaptative estimation of statistical parameters such as state and observation noise variances along with an optimal management of observations. The fusion of data is performed by Kalman filters of adaptive linear type for linear process and of adaptive extended type for non linear process. This approach has been validated in simulation on a robot equipped with an odometer, two telemeters perpendicularly displayed and a compas. In order to show its efficiency, a comparative analysis of its performance with respect to existing approaches is presented. Thus, gains values on accuracy obtained hy this approach compared to classical filters are 2 on translation and 2 on orientation
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Caplier, Alice. "Modele markovien de detection de mouvement dans les sequences d'images : approche spatio-temporelle et mises en uvre temps reel." Grenoble INPG, 1995. http://www.theses.fr/1995INPG0170.
Full textAbstract:
Ce travail aborde le probleme de l'analyse du mouvement dans les sequences d'images et se focalise plus precisement sur la detection de mouvement: l'objectif est de localiser les objets mobiles d'une scene filmee avec une camera fixe, la seule information de mouvement prise en compte etant la difference entre deux images successives. Le cadre mathematique general est la theorie des champs de markov. Les informations contenues dans une sequence d'images evoluant au cours du temps, une detection de mouvement n'est pertinente que si elle est faite en temps reel. Par ailleurs, a partir d'une image isolee d'une sequence, aucune information de mouvement n'est disponible. Il faut au minimum deux images successives pour pouvoir calculer la vitesse d'un objet et trois images sont necessaires pour evaluer son acceleration. Cet exemple illustre le fait que si on integre les informations contenues dans un plus grand nombre d'images consecutives, la caracterisation du mouvement est plus complete. Les algorithmes de detection de mouvement presentes dans ce rapport s'efforce de respecter ces deux contraintes: cadence de traitement rapide et integration de l'information temporelle bien qu'elles soient contradictoires (plus on prend en compte d'images, plus la quantite de calculs est importante). Le premier algorithme propose (appele algorithme spatial) ne prend en compte que trois images successives de la sequence. La recherche du champ des etiquettes cachees a lieu a un instant donne. Apres avoir valide le bon comportement de l'algorithme grace a des tests sur une station de travail, nous nous sommes interesses a sa mise en uvre sur des materiels specifiques disponibles au jour d'aujourd'hui afin d'en accelerer la cadence de fonctionnement. Trois solutions materielles ont ete envisagees: programmation d'une machine parallele, mapping de l'algorithme sur un reseau resistif vlsi analogique et utilisation d'une carte a base de dsp. La cadence de traitement atteinte lors du traitement d'images de taille 128 x 128 est encourageante (entre 3 et 10 images/seconde selon le cas). Pour le second algorithme propose (appele algorithme spatio-temporel), la sequence d'images n'est plus consideree comme une succession d'images mais comme un volume de pixels qui est decoupe en tranches temporelles de n images successives (n 5). Sur une tranche d'images donnee, on recherche le volume d'etiquettes le plus probable etant donne le volume des observations associe. La relaxation a lieu sur tout le volume constitue par les n images. Cette formulation presente l'avantage d'integrer l'information temporelle sur un horizon plus etendu ce qui s'avere particulierement efficace pour l'analyse de sequences bruitees ou pour la reconstruction complete des zones de glissement des objets sur eux-memes. Nous avons pour finir insere l'algorithme de detection spatio-temporel dans un cadre multi-resolution spatio-temporelle. La structure hierarchique des donnees consiste a construire une pyramide de sequences au moyen d'une serie de filtrages passe-bas et de sous-echantillonnages dans chacune des trois directions x, y, et t. Il en resulte une amelioration des performances de l'algorithme pour la detection des mouvements tres lents et des objets peu textures. Celle-ci provient de l'amelioration des observations prises en compte par le modele
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Bušić, Ana. "Comparaison stochastique de modèles markoviens : une approche algorithmique et ses applications en fiabilité et en évaluation de performance." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2007. http://www.theses.fr/2007VERS0026.
Full textAbstract:
We consider Markov chain comparison methods and algorithms, and applications to network performance and system reliability analysis. We have extended the classical framework, which uses strong stochastic order on a totally ordered state space and the steady-state analysis, to transient and absorption time analysis to study the point availability or reliability, also considered using level-crossing order. Comparing the chains uses two sufficient conditions: the transition matrix comparison and the stochastic monotonicity. Moving from the classical framework allows to improve the complexity or the quality of bounds. We obtain the algorithms for icx order or for partially ordered state space. In the favorable case we show the monotonicity of the system under natural partial order of states and the numerical analysis is then simple. Otherwise, we provide bounding algorithms using a matrix or event approachNous traitons des méthodes et algorithmes de comparaison de chaînes de Markov et des applications aux performances des réseaux et à la fiabilité de systèmes. Nous avons étendu le cadre classique, qui ne considère que l'ordre stochastique fort sur un ordre total des états et le calcul des distributions stationnaires, aux transitoires et aux temps d'absorption pour étudier la disponibilité ponctuelle ou la fiabilité, problème aussi traité par la comparaison au sens level crossing. Comparer les chaînes utilise deux conditions suffisantes : comparaison de leur matrices et la monotonie stochastique. Changer le cadre classique permet d'améliorer la complexité ou la qualité des bornes. Nous obtenons des algorithmes pour l'ordre icx ou lorsque les états sont partiellement ordonnés. Dans les cas favorables on démontre que le système est monotone sur l'ordre naturel et l'analyse numérique est simple. Sinon, on obtient des algorithmes bornants avec des approches matricielles ou événementielles
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Buffet, Olivier. "Une double approche modulaire de l'apprentissage par renforcement pour des agents intelligents adaptatifs." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00509349.
Full textAbstract:
Cette thèse s'est intéressée à deux domaines de l'intelligence artificielle : d'une part l'apprentissage par renforcement (A/R), et d'autre part les systèmes multi-agents (SMA). Le premier permet de concevoir des agents (entités intelligentes) en se basant sur un signal de renforcement qui récompense les décisions menant au but fixé, alors que le second concerne l'intelligence qui peut venir de l'interaction d'un groupe d'entités (dans la perspective que le tout soit plus que la somme de ses parties). Chacun de ces deux outils souffre de diverses difficultés d'emploi. Le travail que nous avons mené a permis de montrer comment chacun des deux outils peut servir à l'autre pour répondre à certains de ces problèmes. On a ainsi conçu les agents d'un SMA par A/R, et organisé l'architecture d'un agent apprenant par renforcement sous la forme d'un SMA. Ces deux outils se sont avérés très complémentaires, et notre approche globale d'une conception “progressive” a prouvé son efficacité.
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Charmet, Fabien. "Security characterization of SDN virtual network migration : formal approach and resource optimization." Electronic Thesis or Diss., Institut polytechnique de Paris, 2020. http://www.theses.fr/2020IPPAS008.
Full textAbstract:
Cette thèse explore la sécurité de la migration de réseaux virtuels. Au cours des années, la virtualisation a été utilisée pour optimiser l'usage des ressources informatiques et pour supporter les infrastructures des entreprises. La virtualisation consiste à allouer une partie des ressources d'une machine physique à un utilisateur (sous la forme d'une machine virtuelle) pour qu'il puisse l'exploiter. Les machines virtuelles sont utilisées pour héberger des services opérationnels comme un serveur internet ou une base de données. La virtualisation des réseaux n'a pas profité du même intérêt de la part des chercheurs et des acteurs industriels. Le paradigme du Software Defined Networking a introduit de nouvelles possibilités pour implémenter la virtualisation réseau et fournir aux utilisateurs une solution flexible pour leurs besoins métiers. Les réseaux virtuels sont utilisés pour interconnecter des machines virtuelles, et ils peuvent être configurés avec des règles de routages ou des protocoles de sécurité spécifiques. Dans l'éventualité où un équipement réseau tomberait en panne ou sous le coup d'une attaque informatique, le système d'hypervision va migrer les ressources afin de préserver la disponibilité des services utilisateurs.La sécurité des machines virtuelles et de leur migration est un domaine de recherche qui a été grandement exploré par le passé, tandis que la virtualisation réseau et plus spécifiquement la migration de réseaux virtuels restent encore des domaines de recherche assez jeune et où beaucoup reste à faire. La surface d'attaque de la virtualisation réseau est similaire en nature à celle de la virtualisation traditionnelle, mais elle présente un aspect supplémentaire dû à l'usage du paradigme du Software Defined Networking. La motivation de notre travail est d'étudier la sécurité du processus de migration des réseaux virtuels, dans le contexte du Software Defined Networking. Nous proposons d'atteindre cet objectif en trois phases. Tout d'abord, nous définissons le périmètre de cette étude, et nous concentrons sur l'aspect réseau de la migration. Ensuite, nous décrivons le modèle d'attaquant afin de compromettre la migration des réseaux et nous concevons un mécanisme de détection contre les attaques envers l'infrastructure de virtualisation. Enfin, nous améliorons le mécanisme de défense en optimisant le déploiement des ressources de détection afin d'obtenir une couverture optimale de l'infrastructure.Dans la première partie de cette thèse, nous proposons une approche formelle pour décrire les différents composants de l'infrastructure de virtualisation.Nous utilisons un formalisme de logique du premier ordre pour décrire différentes propriétés de sécurité sous la forme de prédicats booléens.Cette modélisation inclut la représentation des données des utilisateurs finaux ainsi que l'infrastructure de virtualisation.Une trace d'exécution est générée pendant la migration d'un réseau virtuel, et est ensuite utilisée par un prouveur de théorème afin de vérifier formellement si la sécurité de la migration a été respectée. Le modèle formel est basé sur la supposition que la trace d'exécution est générée par un outil de supervision exempt de tout défaut. Ceci implique que la preuve formelle est complète. Nous levons cette hypothèse en modélisant un problème d'allocation de ressources afin de déterminer quels équipements réseau devraient être chargés de la détection d'attaques pour une couverture optimale. Nous résolvons ce problème en utilisant un processus de décision markovien. Nous concluons notre optimisation en proposant un déploiement statique des ressources, en amont de toute migrationThis thesis investigates the security of virtual network migration. Over the years, virtualization has been used to optimize physical resources and to support businesses’ infrastructure. Virtualization consists in exposing a fraction of a resource for a user to operate. Virtual Machines are used to host business services like web servers or a backup service. Network virtualization has not benefited from the same interest from researchers and the industry. The Software Defined Networking paradigm has introduced new possibilities to implement network virtualization and provide users with a flexible network, decoupled from the physical equipment. Virtual Networks are used to interconnect Virtual Machines and can be configured with specific routing policies or security protocols. In case of a failure of the resource, either accidental or intentional, the virtualization infrastructure will migrate the resource to maintain the service provided.The security of Virtual Machines and their migration is a well-researched topic that has been widely in the past, while the study of network virtualization and especially the migration process only are at an early stage. The attack surface of network virtualization is similar in nature to the virtualization of legacy resources, and presents an additional aspect because of the use of Software Defined Networking.The motivation of this research is to investigate the security of the virtual network migration process in the context of Software Defined Networking. In order to do so, we first define the scope of the study and focus on the networking aspect of the migration. Then, we outline the threat model of the migration process and devise a detection mechanism against attacks in the virtualization infrastructure. Finally, we optimize the previous mechanism by optimizing the deployment of network monitoring resources for an optimal coverage.In the first part of this thesis we propose a formal approach to describe the different aspects of the virtualization infrastructure. We use a first order formalism to model several security properties as a set of logical predicates. These predicates account for both physical and virtual elements of the virtualization infrastructure, and the data use by both end users and the infrastructure owner.An execution trace is generated during the migration of a virtual network, and will be used by a theorem prover to compute a formal proof to verify if a security violation occurred. The first order model is based on the assumption that the execution trace is generated using perfect monitoring. This implies that the proof is complete and that the networking monitoring is always done under optimal conditions.We alleviate this assumption by modeling a resource allocation problem to determine how the monitoring resources should be deployed and which network nodes provide the best coverage. We solve this problem using a Markov Decision Process, and determine a dynamic deployment of monitoring resources during the migration. We conclude our optimization with a proposition of a static deployment of the resources prior to the migration
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Waserhole, Ariel. "Optimisation des systèmes de véhicules en libre service par la tarification." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENM049/document.
Full textAbstract:
Nous étudions les systèmes de véhicules en libre service en aller-simple : avec emprunt et restitution dans des lieux éventuellement différents. La publicité promeut l'image de flexibilité et d'accessibilité (tarifaire) de tels systèmes, mais en réalité il arrive qu'il n'y ait pas de véhicule disponible au départ, voire pire, pas de place à l'arrivée. Il est envisageable (et pratiqué pour Vélib' à Paris) de relocaliser les véhicules pour éviter que certaines stations soient vides ou pleines à cause des marées ou de la gravitation. Notre parti-pris est cependant de ne pas considérer de ``relocalisation physique'' (à base de tournées de camions) en raison du coût, du trafic et de la pollution occasionnées (surtout pour des systèmes de voitures, comme Autolib' à Paris). La question à laquelle nous désirons répondre dans cette thèse est la suivante : Une gestion via des tarifs incitatifs permet-elle d'améliorer significativement les performances des systèmes de véhicules en libre service ?One way Vehicle Sharing Systems (VSS), in which users pick-up and return a vehicle in different places is a new type of transportation system that presents many advantages. However, even if advertising promotes an image of flexibility and price accessibility, in reality customers might not find a vehicle at the original station (which may be considered as an infinite price), or worse, a parking spot at destination. Since the first Bike Sharing Systems (BSS), problems of vehicles and parking spots availability have appeared crucial. We define the system performance as the number of trips sold (to be maximized). BSS performance is currently improved by vehicle relocation with trucks. Our scope is to focus on self regulating systems through pricing incentives, avoiding physical station balancing. The question we are investigating in this thesis is the following: Can a management of the incentives increases significantly the performance of the vehicle sharing systems?
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MISHRA, SMRITI. "OPTIMAL AVAILABILITY ANALYSIS OF BRAKE DRUM MANUFACTURING SYSTEM BY USING MARKOVIAN APPROACH." Thesis, 2016. http://dspace.dtu.ac.in:8080/jspui/handle/repository/14980.
Full textAbstract:
In this thesis availability analysis is carried out for a Brake Drum manufacturing system using Markovian approach with the purpose to improve its operational availability. The analysis helped in identifying the key factors that affects the system reliability and there exists good scope to improve the system availability by controlling the contributing factors.
Separate models are developed for active and passive redundancy cases. All the feasible states and, failure and repair transitions are identified to develop the system model. Keeping in mind the limitation of the Markov model the failure and repair rates are taken as constant. The set of ordinary differential equations are obtained for the change of probability of being in respective system states with respect to time in each model. This system of rate equations is solved using Runge- Kutta method in MATLAB. The system availability assessment is based in the sum of probabilities of all working states. Sensitivity analysis is also carried out by varying the repair rates of constituent components in the system which helped in identifying the critical factors and assessing their impact on the system availability. These results are helpful to identify the more sensible elements for overall plant availability and suggest some maintenance and operational action to reduce down-time and maintenance costs.
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Huisinga, Wilhelm [Verfasser]. "Metastability of Markovian systems : a transfer operator based approach in application to molecular dynamics / vorgelegt von Wilhelm Huisinga." 2001. http://d-nb.info/963811134/34.
Full text
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Chang, Shih-Wei, and 張世瑋. "The Assets Allocation During the Upside, Downside, and Sideway States in Taiwan Stock Market：Application of Markovian Chain Approach." Thesis, 2003. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/21901982482556331300.
Full textAbstract:
碩士銘傳大學
財務金融學系碩士班
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Markowitz’s mean-variance efficiency oftered us a useful method for modern portfolio theory. As economic varies, there are some viewpoints about modifying Markowitz’s theory. For example, Koskosidis and Durate（1997）emphasized ”Scenario Analysis.” Clark and Silva（1998）pointed that then on different efficient frointers in different economic states. Many studies focued on upside and downside of stock markets. However, Taiwan’s stock market was in the state of the sideway recently. In our study, Therefore, the purpose of this paper is to develop a method of assets allocation in three states（up, down and sideway）. Using data from 19 industry indices in Taiwan stock market during January 1996 to February 2003,the empirical evidence based on a forecasting model with regular Markov chain in the states showed the results as following: There are differences between sectors and sectors in different season. If we adjust our portfolio as different condition change. It is helpful to portfolio performance. (1) According to historical data, we establish three states to estimate different assets’ expected return and standard deviation. The portfolio performance or optimal weights applied by Markov chain are better than other methods, such as original market portfolio, mean-variance-based portfolio and equally weighted portfolio. (2)It is useful to use Markov Chain to predict inputs, and make assets allocation in different states.
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Kuo, Hsien-Chang, and 郭憲章. "Safety-First Oriented Decisions for the Establishment and Application of Bank Credit Granting Model: A Markovian Dynamic Programming Approach." Thesis, 1995. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/51515623772702978620.
Full textAbstract:
博士國立交通大學
管理科學研究所
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This dissertation proposes a credit granting model based on safety-first strategy. Our model could reduce bad debt for granting credit, enhance the quality of the loan, decrease the defect of the loan officer''s subjective, and protect the asset of banks. After a brief introductory chapter, chapter 2 compares the bank credit granting models by vary discipline, analyze different approaches for establishing credit granting models, and induce the prototype of comprehensive decision support systems for exploring system functions of our research. The methodology of dynamic programming is studied in chapter 3. Adopting cost-volume-profit analysis as a tool, that makes the optimal credit granting decisions by multi-period net cash flow basis, and provides loan officer step-by-step procedure to monitor the planning process by Markovian dynamic programming. Chapter 4 uses net cash flow concept to derive the customer''s revenue exceeding adjusted break-even point, which is an effec- tive indicator of risk measure. The portion of total revenue curve beyond the break-even point which the bank will make the safety- first oriented decisions for credit granting procedure is defined as feasible curve. The feasible curve could be referred to acceptive area. It is an important function as a safety-first oriented decision for bank credit granting that measures whether customers are likely to improve their business performance after granting the loan. Chapter 5 proposes the generalized procedure for our approach. We also propose a case study in the last section of this chapter. Finally, concluding remarks summarize our approach that provides the strategic decisions of bank credit granting and up- grade the quality of loans, and adopt some suggestions to enhance our further researches.
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Chen, Po-Wei, and 陳柏瑋. "Robust Synthetic Biology Design in Biofuel Metabolic Engineering: A Fuzzy-based Stochastic Game Theory Approach with Markovian Jumping Kinetic Parameters." Thesis, 2011. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/85021744084489522121.
Full textAbstract:
博士國立清華大學
電機工程學系
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Biofuel is a powerful energy source in the near future. How to produce biofuel efficiently is a sustaining challenge. In conventional studies, many engineers focused on the recombination of genes from different organisms to design the biofuel productivity and yield. However, the stochastic behaviors from random systemic switching, time-varying process delay, intrinsic molecular fluctuations, extrinsic noises and uncertain initial conditions are all affect the metabolic pathway. In this situation, a biofuel metabolic pathway in vivo can be modeled as a nonlinear Markovian jumping process. In this study, we proposed a fuzzy-based stochastic game theory approach method with GA-based design algorithm to engineer a metabolic pathway to achieve a desired yield despite stochastic behaviors. Here, the external noises and uncertainties of initial conditions are considered to be a player to maximize the deterioration as a worst-case effect on the regulation performance, while the design parameters via existing promoter libraries and datasheets are considered to be the other player to improve the regulation performance by minimizing the worst-case effect under random jumps of kinetic parameters, intrinsic fluctuations and process delays in a Markovian jumping system. Avoiding to solving the Hamilton-Jacobi inequality for the nonlinear stochastic game design problem, we solved an equivalent Linear Matrix Inequalities (LMIs)-constrained optimization problem via the help of T-S fuzzy interpolation method and Lyapunov-Krasovskii functional theory. Therefore, the robust metabolic engineering design could be easily and efficiently achieved. Our method could be applied to the progress of other metabolic engineerings like the mass production of medicinal metabolites e.g. insulin and so on.
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Welack, Sven. "Reduced Density Matrix Approach to the Laser-Assisted Electron Transport in Molecular Wires." Master's thesis, 2005. https://monarch.qucosa.de/id/qucosa%3A18497.
Full textAbstract:
The electron transport through a molecular wire under the influence of an
external laser field is studied using a reduced density matrix formalism.
The full system is partitioned into the relevant part, i.e. the wire, electron
reservoirs and a phonon bath. An earlier second-order perturbation theory approach of Meier and Tannor for
bosonic environments which employs a numerical decomposition of the spectral
density is used to describe the coupling to the phonon bath and is extended
to deal with the electron transfer between the reservoirs and the molecular wire.
Furthermore, from the resulting time-nonlocal (TNL) scheme a time-local (TL)
approach can be determined. Both are employed to propagate the reduced density
operator in time for an arbitrary time-dependent system Hamiltonian which
incorporates the laser field non-perturbatively.
Within the TL formulation, one can extract a current operator for the open quantum system.
This enables a more general formulation of the problem which is necessary to
employ an optimal control algorithm for open quantum systems in order to
compute optimal control fields for time-distributed target states, e.g. current patterns. Thus, we take
a fundamental step towards optimal control in molecular electronics. Numerical examples of the population dynamics, laser controlled current, TNL vs. TL and optimal control fields are presented to demonstrate the diverse applicability of
the derived formalism.
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Tsai, Yu-An, and 蔡宇安. "Non-Markovain Two-Time correlation functions: Exact Result v.s Perturbation Approach." Thesis, 2011. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/22443886533994020497.
Full textAbstract:
碩士國立臺灣大學
物理研究所
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A two-level system which decays spontaneously into field vacuum is studied through the Jaynes-Cummings model in the rotating wave approximation (RWA).When at most one excitation is considered, this model is exactly solvable. Here we evaluate the non-Markovian two-time correlation functions (CF''s) of system operators for this model in two ways: one by directly solving the system-environment evolution,and the other by using the perturbative time-convolutionless non-Markovian master equation approach. We derive valid to fourth order in system-bath coupling strength a non-Markovain evolution equation for the two-time CF''s of system operators. We use the derived evolution equation to calculate a two-time CF for the two-level model and compare it with the exact result obtained by direct evaluation. Another numerical series acceleration method is applied to the calculation of the perturbation decay, and this method is found to improve the accuracy of the evolution equation. The result obtained by the derived perturbative two-time evolution equation is much better than those by the perturbative Markovian Quantum regression theorem(QRT), the non-Markovian QRT and exact QRT as it agrees more closely with the exact result even when the model is in the regime where the bath correlation time is comparable to the system relaxation time.This demonstrates the validity and usefulness of our derived non-Markovain two-time evolution equation. The exact spontaneous emission spectrum is also calcukated, and it has very different behaviours in the strong coupling an the weak coupling regions.
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Ji, Min. "Markovian Approaches to Joint-life Mortality with Applications in Risk Management." Thesis, 2011. http://hdl.handle.net/10012/6090.
Full textAbstract:
The combined survival status of the insured lives is a critical problem when pricing and reserving insurance products with more than one life. Our preliminary experience examination of bivariate annuity data from a large Canadian insurance company shows that the relative risk of mortality for an individual increases after the loss of his/her spouse, and that the increase is especially dramatic shortly after bereavement. This preliminary result is supported by the empirical studies over the past 50 years, which suggest dependence between a husband and wife.
The dependence between a married couple may be significant in risk management of joint-life policies. This dissertation progressively explores Markovian models in pricing and risk management of joint-life policies, illuminating their advantages in dependent modeling of joint time-until-death (or other exit time) random variables. This dissertation argues that in the dependent modeling of joint-life dependence, Markovian models are flexible, transparent, and easily extended.
Multiple state models have been widely used in historic data analysis, particularly in the modeling of failures that have event-related dependence. This dissertation introduces a ¡°common shock¡± factor into a standard Markov joint-life mortality model, and then extends it to a semi-Markov model to capture the decaying effect of the "broken heart" factor. The proposed models transparently and intuitively measure the extent of three types of dependence: the instantaneous dependence, the short-term impact of bereavement, and the long-term association between lifetimes. Some copula-based dependence measures, such as upper tail dependence, can also be derived from Markovian approaches.
Very often, death is not the only mode of decrement. Entry into long-term care and voluntary prepayment, for instance, can affect reverse mortgage terminations. The semi-Markov joint-life model is extended to incorporate more exit modes, to model joint-life reverse mortgage termination speed. The event-triggered dependence between a husband and wife is modeled. For example, one spouse's death increases the survivor's inclination to move close to kin. We apply the proposed model specifically to develop the valuation formulas for roll-up mortgages in the UK and Home Equity Conversion Mortgages in the US. We test the significance of each termination mode and then use the model to investigate the mortgage insurance premiums levied on Home Equity Conversion Mortgage borrowers.
Finally, this thesis extends the semi-Markov joint-life mortality model to having stochastic transition intensities, for modeling joint-life longevity risk in last-survivor annuities. We propose a natural extension of Gompertz' law to have correlated stochastic dynamics for its two parameters, and incorporate it into the semi-Markov joint-life mortality model. Based on this preliminary joint-life longevity model, we examine the impact of mortality improvement on the cost of a last survivor annuity, and investigate the market prices of longevity risk in last survivor annuities using risk-neutral pricing theory.