This thesis investigates a technique to estimate the risk of the mean-variance (MV) portfolio optimization problem. We call this technique the Scaling technique. It provides a better estimator of the risk of the MV optimal portfolio. We obtain this result for a general estimator of the covariance matrix of the returns which includes the correlated sampling case as well as the independent sampling case and the exponentially weighted moving average case. This gave rise to the paper, [CMcS]. Our result concerning the Scaling technique relies on the moments of the inverse of compound Wishart matrices. This is an open problem in the theory of random matrices. We actually tackle a much more general setup, where we consider any random matrix provided that its distribution has an appropriate invariance property (orthogonal or unitary) under an appropriate action (by conjugation, or by a left-right action). Our approach is based on Weingarten calculus. As an interesting byproduct of our study - and as a preliminary to the solution of our problem of computing the moments of the inverse of a compound Wishart random matrix, we obtain explicit moment formulas for the pseudo-inverse of Ginibre random matrices. These results are also given in the paper, [CMS]. Using the moments of the inverse of compound Wishart matrices, we obtain asymptotically unbiased estimators of the risk and the weights of the MV portfolio. Finally, we have some numerical results which are part of our future work.

La présente thèse est une étude approfondie de la productivité des noms composés français N-N, A-N, N-A et N-de-N du XVIIe au début du XXe siècle. La productivité morphologique des mots composés demeure un domaine très peu exploré, surtout en français. Les études antérieures sur la dérivation utilisent principalement la mesure de productivité basée sur les hapax, soulevant la question de savoir si l’application d’une seule méthode est suffisamment fiable pour évaluer la productivité en composition. Dans cette thèse, la productivité des composés est calculée au moyen de trois mesures différentes : la mesure P basée sur les hapax (Baayen et Lieber 1991; Baayen 1992), la taille catégorielle de la famille morphologique (Baayen et Hay 2002) et la fréquence relative (Hay 2003). En outre, la productivité est analysée en tenant compte de la position de la tête morphologique et l’aspect régulier/irrégulier du composé. Je cherche à vérifier quatre hypothèses : 1) les composés réguliers sont plus productifs que les irréguliers ; 2) les N-N et N-de-N sont les types les plus productifs ; 3) il existe une corrélation inverse entre la productivité P et la fréquence relative ; 4) il existe une corrélation inverse entre la productivité P et la taille catégorielle de la famille morphologique. Les hypothèses #1 et #4 sont confirmées par les résultats obtenus : les formes régulières exocentriques sont les plus productives et le taux de productivité le plus élevée coïncide avec la taille catégorielle la plus basse. L’hypothèse #2 a été appuyée partiellement à cause de données lacunaires pour le type N-de-N. Toutefois, la corrélation inverse entre la productivité et la fréquence relative n’est pas confirmée en composition. La thèse a apporté plusieurs contributions : l’étude diachronique de productivité en composition, l’utilisation de différentes méthodes statistiques et un corpus original de composés français qui comporte 15 types différents.

La présente thèse est une étude approfondie de la productivité des noms composés français N-N, A-N, N-A et N-de-N du XVIIe au début du XXe siècle. La productivité morphologique des mots composés demeure un domaine très peu exploré, surtout en français. Les études antérieures sur la dérivation utilisent principalement la mesure de productivité basée sur les hapax, soulevant la question de savoir si l’application d’une seule méthode est suffisamment fiable pour évaluer la productivité en composition. Dans cette thèse, la productivité des composés est calculée au moyen de trois mesures différentes : la mesure P basée sur les hapax (Baayen et Lieber 1991; Baayen 1992), la taille catégorielle de la famille morphologique (Baayen et Hay 2002) et la fréquence relative (Hay 2003). En outre, la productivité est analysée en tenant compte de la position de la tête morphologique et l’aspect régulier/irrégulier du composé. Je cherche à vérifier quatre hypothèses : 1) les composés réguliers sont plus productifs que les irréguliers ; 2) les N-N et N-de-N sont les types les plus productifs ; 3) il existe une corrélation inverse entre la productivité P et la fréquence relative ; 4) il existe une corrélation inverse entre la productivité P et la taille catégorielle de la famille morphologique. Les hypothèses #1 et #4 sont confirmées par les résultats obtenus : les formes régulières exocentriques sont les plus productives et le taux de productivité le plus élevée coïncide avec la taille catégorielle la plus basse. L’hypothèse #2 a été appuyée partiellement à cause de données lacunaires pour le type N-de-N. Toutefois, la corrélation inverse entre la productivité et la fréquence relative n’est pas confirmée en composition. La thèse a apporté plusieurs contributions : l’étude diachronique de productivité en composition, l’utilisation de différentes méthodes statistiques et un corpus original de composés français qui comporte 15 types différents.

High Arctic permafrosted soils represent a massive sink in the global carbon cycle, accounting for twice as much carbon as what is currently stored as carbon dioxide in the atmosphere. However, with current warming trends this sink is in danger of thawing and potentially releasing large amounts of carbon as both carbon dioxide and methane into the atmosphere. It is difficult to make predictions about the future of this sink without knowing how it has reacted to past temperature and climate changes. This dissertation summarizes the results of the first study to look at long term, fine scale organic carbon delivery by the high-Arctic Colville River into Simpson’s Lagoon in the near-shore Beaufort Sea. Modern delivery of organic carbon to the Lagoon was determined to come from a variety of sources through the use of a three end-member mixing model and sediment biomarker concentrations. These sources include the Colville River in the western area of the Lagoon near the river mouth, marine sources in areas of the Lagoon without protective barrier islands, and coastal erosional sources and the Mackenzie River in the eastern area of the Lagoon. Downcore organic carbon delivery was measured on two cores in the Lagoon, one taken near the mouth of the Colville River (spans about 1800 years of history) and one taken on the eastern end of the Lagoon (spans about 600 years of history). Bulk organic parameters and biomarkers were measured in both cores and analyzed with Principle Component Analysis to determine long-term trends in organic carbon delivery. It was shown that at various times in the past, highly degraded organic carbon inputs of what is likely soil and peat carbon were delivered to the Lagoon. At other times, inputs of fresher, non-degraded, terrestrially-derived organic carbon inputs of what are likely higher amounts of plant and vegetative material was delivered to the Lagoon. Inputs of degraded soil carbon were also shown to correspond to higher temperatures on the North Slope of Alaska, likely indicating that warmer temperatures lead to a thawing of permafrost and in turn organic carbon mobilization to the coastal Beaufort Sea.

The thesis proposes an overall performance estimation procedure for a new turbo-rotary compound engine (TURC) and an associated novel thermodynamic cycle. In this engine, two or multiple spools are lined up in series within the engine. In the front spool, positive displacement rotary vane type turbines drive axial compressor the performance of which were estimated using stage stacking calculations. In the back spool, axial turbine stages drive positive displacement rotary vane type compressors, the performance of axial turbine was predicted by series matching of turbine stages. Two air streams feed separately the customary turbo components and the rotary vane components, respectively. Accordingly, the primary high mass flow through the axial compressors and turbines undergoes Bryton cycle, where as the secondary, low mass flow through the positive displacement rotary components is mainly undergoes Akmandor cycle, which is a novel thermodynamic cycle. The energy consumed internally by the engine is minimized because less input shaft power is needed for the rotary vane compressors and higher inlet temperatures and less cooling can be tolerated by the intermittent combustion rotary vane turbines. The result is a radical improvement in both efficiency and net power output. But this result can be estimated, since the novel engine is the combination of a high efficiency internal combustion engine and high performance gas turbine engine. Aerothermodynamics and spool matching calculations comparing a T56-A14 core with a TURC of similar size and compression ratio show that the new engine provides superior performance characteristics by increasing the net output work by 100% and decreasing the specific fuel consumption by 20%.

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Les fréquences de fonctionnement élevées des puces semi-conductrices génèrent des flux de chaleurs importants qu'il est nécessaire d'évacuer pour éviter la destruction de la puce. Un module standard dans le domaine de l'électronique de puissance est composé d'une puce en silicium, d'un isolant électrique (substrat) et d'un dissipateur thermique (drain) permettant l'évacuation de la chaleur. Cette chaleur induit des contraintes thermomécaniques dues à la dilatation différentielle des matériaux.Deux concepts nouveaux proposés permettent de palier ces problèmes et d'augmenter la fiabilité générale des systèmes électroniques. Le premier est la conception et l'élaboration d'un drain composite à propriétés thermiques adaptatives (coefficient de dilatation thermique et conductivité thermique). Dans le deuxième, une nouvelle méthode d'assemblage est présentée. Elle permet, au moyen d'un film métallique Sn ou Au, de créer des composés intermétalliques stables dans le temps. / The high operating frequencies of semiconductor chips generate heat fluxes it is important to be evacuated in order to avoid the destruction of the chip. A standard module in the field of power electronics is composed of a silicon chip, an electrical insulator (substrate) and a heat sink (drain) for the evacuation of heat. This heat induces thermomechanical stresses due to differential expansion of materials.Two new concepts proposed can overcome these problems and increase the overall reliability of electronic systems. The first is the design and development of a drain composite adaptive thermal properties (thermal expansion coefficient and thermal conductivity). In the second, a new assembly method is presented. It allows, by means of a metal film Sn or Au, intermetallic compounds to create stable over time.

Orientador: Denis Moledo de Souza Abessa / Resumo: Em episódios de emergências ambientais, principalmente em incêndios causados por compostos inflamáveis, a extinção do fogo utilizando apenas água apresenta limitações. Como alternativa, nos últimos anos surgiram Agentes Extintores de Incêndios - AEI. Em 2015 no município de Santos, um grave incêndio ocorreu em tanques de gasolina e etanol. Para a extinção do fogo, foram utilizadas grandes quantidade de AEI que juntamente com os combustíveis dos tanques escorreram para os ecossistemas aquáticos adjacentes. Apesar do amplo uso desses compostos, há falta de informação sobre a composição e toxicidade das formulações, de modo que os Compostos Perfluorados (PFC) são relatados como o princípio ativo dessas substâncias. Assim, o objetivo foi avaliar os efeitos tóxicos dos diferentes AEI utilizados no incêndio e a Fração Solúvel da Gasolina (FSG) em testes isolados e em misturas. Os testes isolados foram realizados com Echinometra lucunter, Artemia sp. e Daphnia similis. Os testes com misturas foram realizados com Artemia sp. e D. similis utilizando os modelos conceituais de Concentração de Adição (CA) e Ação Independente (IA) com os desvios de Sinergismo, Antagonismo, DL (dependente da dose) e DR (dependente do químico). Para E. lucunter os resultados de CI50-42h foram de 0,11% para FSG e estiveram entre 0,0002 a 0,01% para AEI; para Artemia sp. os valores de CL50-48h foram de 0,11% para FSG e variaram entre 0,02 e 0,2% para AEI. Para D. similis as CE50-48h foram de 1,10% para FSG e ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In environmental emergencies, and special in those caused by flammable compounds, extinguishing fires by using only water has some limitations, requiring the use of Fire Suppression Agents (FSA). In 2015, a severe fire occurred in gasoline and ethanol tanks from a petrochemical plant located in the Santos city. To combat that fire, lots of FSA were diluted in estuarine and applied on the tanks resulting in an “effluent” containing fuels and FSAs. There is a lack of information about the toxicity of FSA’s commercial formulations, but the major active principles in these formulations are the Perfluorinated Compounds (PFCs). The aim of this study was evaluate the toxic effects of different FSAs and Gasoline Water Soluble Fraction (GWSF) in isolated and binary mixtures tests. The isolated analyses were performed with Echinometra lucunter, Artemia sp. and Daphnia similis. The mixture tests were performed with Artemia sp. and D. similis, using the conceptual models for CA and IA with deviations as synergism, antagonism, DL (Dose Level-dependent) and DR (Dose Ratio). The toxicity of isolated compounds to E. lucunter showed IC50-42h was 0.11% for GWSF and values ranging from 0.0002 to 0.01% for FSA; to Artemia sp. LC50-48h was 0.11% for GWSF and values ranging from 0.02 to 0.2% for FSA. To D. similis EC50-48h was 1.10% for GWSF and ranged from 0.03 to 0.3% for FSA. For mixture responses, all tests were significantly adjusted to CA (Concentration Addition) and IA (Independent Action) ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Abstract Acute myocardial infarction is a life-threatening condition that occurs as a result of reduced blood flow in the cardiac muscle, eventually leading to tissue damage. In infarcted areas, cardiomyocytes have insufficient ability to proliferate and replace the injured cells, which is associated with a deficient pumping capacity. A strictly regulated combinatorial interplay of transcription factors, e.g., GATA4, NKX2-5, TBX5, and MEF2C, orchestrates cardiac type gene expression during the cardiomyocyte differentiation and maturation processes. The aim of the present study was to (i) characterize the protein-protein interaction of the cardiac transcription factors GATA4-NKX2-5, (ii) evaluate the chemical agents that modify the synergy of GATA4-NKX2-5 in vitro, (iii) examine the capacity of the lead compound to promote myocardial repair in vivo after myocardial infarction and other cardiac injuries and (iv) study the structural features of the compound important for metabolism and cytotoxicity. Integration of the experimental mutagenic data with computational modeling suggests that the structural architecture of the GATA4-NKX2-5 interaction resembles the protein structure of the conserved DNA binding domain of nuclear receptors. Fragment-based screening, reporter gene-based optimization and pharmacophore searching were utilized to identify the most potent lead compound targeting the GATA4-NKX2-5 interaction: N-[4-(diethylamino)phenyl]-5-methyl-3-phenylisoxazole-4-carboxamide. This compound presented anti-hypertrophic effects in vitro and cardioprotective effects in vivo. In addition, structural analysis of the lead compound revealed the signature molecular features for metabolism and cytotoxicity. Current drug treatments are able to delay, but not prevent the progress of the heart failure; therefore, modulators of protein-protein interactions of key transcription factors may represent a novel class of pharmaceuticals for cardiac remodeling and repair. / Tiivistelmä Sydäninfarkti on henkeä uhkaava verenkierron häiriö, joka syntyy veren virtauksen äkillisen vähentymisen seurauksena sydänlihaksessa aiheuttaen kudosvaurion. Vaurioituneen sydänlihaskudoksen kyky uusiutua tai korvata kuolleet sydänlihassolut uusilla on puutteellinen, ja tämän seurauksena sydämen pumppauskyky heikkenee. Transkriptiotekijöiden GATA4, NKX2-5, TBX5 ja MEF2C muodostamat ja koordinoimat proteiinikompleksit säätelevät sydänsolujen geenien ilmenemistä solujen elinkaaren aikana. Väitöskirjatyön tavoitteena oli (i) karakterisoida geeninsäätelytekijöiden GATA4-NKX2-5 molekyylirakenteet ja niiden keskinäinen vuorovaikutus, (ii) seuloa kemiallisia yhdisteitä, jotka muokkaavat GATA4-NKX2-5 proteiinikompleksin aikaansaamaa geeniaktivaatiota, (iii) tutkia johtoyhdisteen vaikutuksia in vivo sydäninfarktia ja painekuormitusta kuvaavissa eläinmalleissa, ja (iv) tutkia johtoyhdisteen molekyylirakenteen yhteyttä yhdisteen metaboliaan ja sytotoksisuuteen. Väitöskirjatyö osoittaa molekyylimallinuksen ja kokeellisten tulosten perusteella, että geeninsäätelytekijöiden GATA4-NKX2-5 proteiinikompleksin orientaatio matkii tumareseptoriperheen DNA domeenin tertiäärirakennetta. Molekyylifragmenttien, lusiferaasi-reportterikokeen ja farmakoforimallin avulla seulottiin ja optimoitiin sitoutumisvoimakkuudeltaan lupaavin GATA4-NKX2-5 proteiinikompleksin toimintaan vaikuttava johtoyhdiste: N-[4-(dietyyliamino)fenyyli]-5-metyyli-3-fenyyli-isoksatsoli-4-karboksamidi. Johtoyhdisteellä havaittiin solu- ja eläinmalleissa hypertrofiaa estäviä vaikutuksia in vitro ja sydäntä suojaavia vaikutuksia in vivo. Väitöskirjatyö osoitti lisäksi aktiivisten molekyylien rakenneominaisuuksia, jotka keskeisesti vaikuttavat yhdisteiden metaboliaan ja sytotoksisuuteen. Nykyinen lääkehoito hidastaa, mutta ei pysäytä sydänlihasvaurioon liittyvän kroonisen sydämen vajaatoiminnan etenemistä. Lääkevaikutuksen kohdentaminen sydämen keskeisten transkriptiotekijöiden yhteisvaikutukseen avaa uuden mahdollisen tutkimuslinjan sydänlihasvaurion estossa ja korjauksessa.

Le travail de cette thèse avait pour objectif de contribuer à apporter de solutions au problème de surveillance des transformateurs par le biais des analyses de l'huile. La méthodologie et les résultats présentés s'appuient sur des cas concrets de transformateurs expertisés et des analyses d'huile réalisées en laboratoire. Les règles de diagnostic pour les grandeurs physico-chimiques ont été établies pour chaque équipement électrique et pour chaque type de fluide. Ces règles ont montré l'importance des paramètres liés à l'échantillonnage, à la méthode d'analyse et à la conception du transformateur et notamment l'importance du régleur en charge. Un lien entre analyse, défaut et origine du défaut a été établi et constitue la base de l'outil de diagnostic proposé. Ainsi l'outil identifie, à l'aide des analyses physico-chimiques réalisées sur le fluide, des défauts possibles et propose des origines de panne du transformateur. Finalement, une piste de pronostic d'état est abordée afin de développer le diagnostic. / The scope of this thesis was designed to contribute to solving the transformer monitoring problem of monitoring of transformers by analyses oil. The methodology and the results presented are based on concrete cases of assessed de-tanked transformers and oil analysis laboratory. The rules of diagnosis for physicochemical quantities have been established for each electrical equipment and for each type of fluid. These rules showed the importance of the sampling parameters, the method of analysis and the design of the transformer and especially the significance of the on load tap changer. A link between analysis, defect and origin of the defect was established which is the basis of the proposed diagnosis tool. Thanks to the chemical analyses, this tool enables to identify potential defects in the transformer and reveals some origins of failures.