In dieser Arbeit untersuchen wir das Problem der Maximierung bestimmter konkaver Funktionale auf dem Raum der optionalen, zufälligen Maße. Deartige Funktionale treten in der mikroökonomischen Literatur auf, wo ihre Maximierung auf die Bestimmung des optimalen Konsumplans eines ökomischen Agenten hinausläuft. Als Alternative zu den wohlbekannten Methoden der dynamischen Programmierung wird ein neuer Zugang vorgestellt, der es erlaubt, die Struktur der maximierenden Maße in einem über den üblicherweise angenommenen Markovschen Rahmen hinausgehenden, allgemeinen Semimartingalrahmen zu klären. Unser Zugang basiert auf einer unendlichdimensionalen Version des Kuhn-Tucker-Theorems. Die implizierten Bedingungen erster Ordnung erlauben es uns, das Maximierungsproblem auf ein neuartiges Darstellungsproblem für optionale Prozesse zu reduzieren, das damit als ein nicht-Markovsches Substitut für die Hamilton-Jacobi-Bellman Gleichung der dynamischen Programmierung dient. Um dieses Darstellungsproblem im deterministischen Fall zu lösen, führen wir eine zeitinhomogene Verallgemeinerung des Konvexitätsbegriffs ein. Die Lösung im allgemeinen stochastischen Fall ergibt sich über eine enge Beziehung zur Theorie des Gittins-Index der optimalen dynamischen Planung. Unter geeigneten Annahmen gelingt ihre Darstellung in geschlossener Form. Es zeigt sich dabei, daß die maximierenden Maße absolutstetig, diskret und auch singulär sein können, je nach Struktur der dem Problem zugrundeliegenden Stochastik. Im mikroökonomischen Kontext ist es natürlich, daß Problem in einen Gleichgewichtsrahmen einzubetten. Der letzte Teil der Arbeit liefert hierzu ein allgemeines Existenzresultat für ein solches Gleichgewicht. / In this thesis, we study the problem of maximizing certain concave functionals on the space of optional random measures. Such functionals arise in microeconomic theory where their maximization corresponds to finding the optimal consumption plan of some economic agent. As an alternative to the well-known methods of Dynamic Programming, we develop a new approach which allows us to clarify the structure of maximizing measures in a general stochastic setting extending beyond the usually required Markovian framework. Our approach is based on an infinite-dimensional version of the Kuhn-Tucker Theorem. The implied first-order conditions allow us to reduce the maximization problem to a new type of representation problem for optional processes which serves as a non-Markovian substitute for the Hamilton-Jacobi-Bellman equation of Dynamic Programming. In order to solve this representation problem in the deterministic case, we introduce a time-inhomogeneous generalization of convexity. The stochastic case is solved by using an intimate relation to the theory of Gittins-indices in optimal dynamic scheduling. Closed-form solutions are derived under appropriate conditions. Depending on the underlying stochastics, maximizing random measures can be absolutely continuous, discrete, and also singular. In the microeconomic context, it is natural to embed the above maximization problem in an equilibrium framework. In the last part of this thesis, we give a general existence result for such an equilibrium.

Apesar de sua inerente indecidibilidade e do problema da negação, extensões da lógica de primeira ordem tem se mostrado capazes de superar a questão da monotonicidade, vindo a constituir esquemas de representação de conhecimento de expressividade virtualmente universal. Resta entretanto solucionar ou pelo menos amenizar as conseqüências do problema do controle, que limitam o seu emprego a aplicações de pequeno a médio porte. Investigações nesse sentido [BOW 85] [MON 88] indicam que a chave para superar a explosão inferencial passa obrigatoriamente pela estruturação do conhecimento, de modo a permitir o exercício de algum controle sobre as possíveis derivações dele decorrentes. O modelo das hiperredes [GEO 85] parece atingir tal objetivo, dado o seu elevado potencial de estruturação e o instrumental que oferece para o tratamento de construções descritivas, operacionais e organizacionais. Além disso, a simplicidade e uniformidade sintática de suas entidades primitivas possibilita uma interpretação semântica bastante clara do modelo original, por exemplo, baseada em grafos. O presente trabalho representa uma tentativa de associar a programação em lógica ao formalismo das hiperredes, visando obter um novo modelo capaz de preservar as expressividade da primeira, beneficiando-se simultaneamente do potencial heurístico e estrutura do segundo. Inicialmente procura-se obter uma noção clara da natureza do conhecimento e de seus mecanismos com o objetivo de caracterizar o problema da representação de conhecimento. Diferentes esquemas correntemente empregados para esse fim (sistemas de produções, redes semânticas, sistemas de frames, programação em lógica e a linguagem Krypton) são estudados e caracterizados do ponto de vista de sua expressividade, potencial heurístico e conveniência notacional. A programação em lógica é objeto de um estudo em maior profundidade, sob os enfoques modelo-teorético e prova-teorético. Sistemas de programação em lógica - particularmente a linguagem Prolog e extensões em nível meta - são investigados como esquemas de representação de conhecimento, considerando seus aspectos sintáticos e semânticos e a sua retação com Sistemas Gerenciadores de Bases de Dados. O modelo das hiperredes é apresentado introduzindo-se, entre outros, os conceitos de hipernodo, hiperrelação e protótipo, assim como as propriedades particutares de tais entidades. A linguagem Hyper, para o tratamento de hiperredes, é formalmente especificada. Emprega-se a linguagem Prolog como formalismo para a representação de Bases de Conhecimento estruturadas segundo o modelo das hiperredes. Sob tal abordagem uma Base de Conhecimento é vista como um conjunto (possivelmente vazio) de objetos estruturados ou peças de conhecimento, que por sua vez são classificados como hipernodos, hiperrelações ou protótipos. Um mecanismo top-down para a produção de inferências em hiperredes é proposto, introduzindo-se os conceitos de aspecto e visão sobre hiperredes, os quais são tomados como objetos de primeira classe, no sentido de poderem ser valores atribuídos a variáveis. Estuda-se os requisitos que um Sistema Gerenciador de Bases de Conhecimento deve apresentar, do ponto de vista da aplicação, da engenharia de conhecimento e da implementação, para suportar efetivamente os conceitos e abstrações (classificação, generalização, associação e agregação) associadas ao modelo proposto. Com base nas conclusões assim obtidas, um Sistema Gerenciador de Bases de Conhecimento (denominado Rhesus em alusão à sua finalidade experimental é proposto e especificado, objetivando confirmar a viabilidade técnica do desenvolvimento de aplicações baseadas em lógica e hiperredes. / In spite of its inherent undecidability and the negation problem, extensions of first-order logic have been shown to be able to overcome the question of the monotonicity, establishing knowledge representation schemata with virtuatLy universal expressiviness. However, one still has to solve, or at Least to reduce the consequences of the control problem, which constrains the use of Logic-based systems to either small or medium-sized applications. Investigations in this direction [BOW 85] [MON 88] indicate that the key to overcome the inferential explosion resides in the proper knowledge structure representation, in order to have some control over possible derivations. The Hypernets Model [GEO 85] seems to reach such goat, considering its high structural power and the features that it offers to deal with descriptive, operational and organizational knowledge. Besides, the simplicity and syntactical uniformity of its primitive notions allows a very clear definition for its semantics, based, for instance, on graphs. This work is an attempt to associate logic programming with the hypernets formalism, in order to get a new model, preserving the expressiveness of the former and the heuristic and structural power of the latter. First we try to get a clear notion of the nature of knowledge and its main aspects, intending to characterize the knowledge representation problem. Some knowledge representation schemata (production systems, semantic networks, frame systems, Logic programming and the Krypton Language) are studied and characterized from the point of view of their expressiveness, heuristic power and notational convenience. Logic programming is the subject of a deeper study, under the model-theoretic and proof-theoretic approaches. Logic programming systems - in particular the Prolog Language and metateuel extensions- - are investigated as knowledge representation schemata, considering its syntactic and semantic aspects and its relations with Data Base Management Systems. The hypernets model is presented, introducing the concepts of hypernode, hyperrelation and prototype, as well as the particular properties of those entities. The Hyper language, for the handling of h y pernets, is formally specified. Prolog is used as a formalism for the representation of Knowledge Bases which are structured as hypernets. Under this approach a Knowledge Brie is seen rrG a (possibly empty) set of structured objects, which are classified as hypernodes, hyperreLations or prototypes. A mechanism for top-down reasoning on hypernets is proposed, introducing the concepts of aspect and vision, which are taken as first-class objects in the sense that they could be (-Ysigned as values to variables. We study the requirements for the construction of a Knowledge Base Management System from the point of view of the user's need-1', knowledge engineering support and implementation issues, actually supporting the concepts and abstractions (classification, generalization, association and aggregation) rYsociated with the proposed model. Based on the conclusions of this study, a Knowledge Base Management System (called Rhesus, refering to its experimental objectives) is proposed, intending to confirm the technical viability of the development of applications based on logic and hypernets.

Apesar de sua inerente indecidibilidade e do problema da negação, extensões da lógica de primeira ordem tem se mostrado capazes de superar a questão da monotonicidade, vindo a constituir esquemas de representação de conhecimento de expressividade virtualmente universal. Resta entretanto solucionar ou pelo menos amenizar as conseqüências do problema do controle, que limitam o seu emprego a aplicações de pequeno a médio porte. Investigações nesse sentido [BOW 85] [MON 88] indicam que a chave para superar a explosão inferencial passa obrigatoriamente pela estruturação do conhecimento, de modo a permitir o exercício de algum controle sobre as possíveis derivações dele decorrentes. O modelo das hiperredes [GEO 85] parece atingir tal objetivo, dado o seu elevado potencial de estruturação e o instrumental que oferece para o tratamento de construções descritivas, operacionais e organizacionais. Além disso, a simplicidade e uniformidade sintática de suas entidades primitivas possibilita uma interpretação semântica bastante clara do modelo original, por exemplo, baseada em grafos. O presente trabalho representa uma tentativa de associar a programação em lógica ao formalismo das hiperredes, visando obter um novo modelo capaz de preservar as expressividade da primeira, beneficiando-se simultaneamente do potencial heurístico e estrutura do segundo. Inicialmente procura-se obter uma noção clara da natureza do conhecimento e de seus mecanismos com o objetivo de caracterizar o problema da representação de conhecimento. Diferentes esquemas correntemente empregados para esse fim (sistemas de produções, redes semânticas, sistemas de frames, programação em lógica e a linguagem Krypton) são estudados e caracterizados do ponto de vista de sua expressividade, potencial heurístico e conveniência notacional. A programação em lógica é objeto de um estudo em maior profundidade, sob os enfoques modelo-teorético e prova-teorético. Sistemas de programação em lógica - particularmente a linguagem Prolog e extensões em nível meta - são investigados como esquemas de representação de conhecimento, considerando seus aspectos sintáticos e semânticos e a sua retação com Sistemas Gerenciadores de Bases de Dados. O modelo das hiperredes é apresentado introduzindo-se, entre outros, os conceitos de hipernodo, hiperrelação e protótipo, assim como as propriedades particutares de tais entidades. A linguagem Hyper, para o tratamento de hiperredes, é formalmente especificada. Emprega-se a linguagem Prolog como formalismo para a representação de Bases de Conhecimento estruturadas segundo o modelo das hiperredes. Sob tal abordagem uma Base de Conhecimento é vista como um conjunto (possivelmente vazio) de objetos estruturados ou peças de conhecimento, que por sua vez são classificados como hipernodos, hiperrelações ou protótipos. Um mecanismo top-down para a produção de inferências em hiperredes é proposto, introduzindo-se os conceitos de aspecto e visão sobre hiperredes, os quais são tomados como objetos de primeira classe, no sentido de poderem ser valores atribuídos a variáveis. Estuda-se os requisitos que um Sistema Gerenciador de Bases de Conhecimento deve apresentar, do ponto de vista da aplicação, da engenharia de conhecimento e da implementação, para suportar efetivamente os conceitos e abstrações (classificação, generalização, associação e agregação) associadas ao modelo proposto. Com base nas conclusões assim obtidas, um Sistema Gerenciador de Bases de Conhecimento (denominado Rhesus em alusão à sua finalidade experimental é proposto e especificado, objetivando confirmar a viabilidade técnica do desenvolvimento de aplicações baseadas em lógica e hiperredes. / In spite of its inherent undecidability and the negation problem, extensions of first-order logic have been shown to be able to overcome the question of the monotonicity, establishing knowledge representation schemata with virtuatLy universal expressiviness. However, one still has to solve, or at Least to reduce the consequences of the control problem, which constrains the use of Logic-based systems to either small or medium-sized applications. Investigations in this direction [BOW 85] [MON 88] indicate that the key to overcome the inferential explosion resides in the proper knowledge structure representation, in order to have some control over possible derivations. The Hypernets Model [GEO 85] seems to reach such goat, considering its high structural power and the features that it offers to deal with descriptive, operational and organizational knowledge. Besides, the simplicity and syntactical uniformity of its primitive notions allows a very clear definition for its semantics, based, for instance, on graphs. This work is an attempt to associate logic programming with the hypernets formalism, in order to get a new model, preserving the expressiveness of the former and the heuristic and structural power of the latter. First we try to get a clear notion of the nature of knowledge and its main aspects, intending to characterize the knowledge representation problem. Some knowledge representation schemata (production systems, semantic networks, frame systems, Logic programming and the Krypton Language) are studied and characterized from the point of view of their expressiveness, heuristic power and notational convenience. Logic programming is the subject of a deeper study, under the model-theoretic and proof-theoretic approaches. Logic programming systems - in particular the Prolog Language and metateuel extensions- - are investigated as knowledge representation schemata, considering its syntactic and semantic aspects and its relations with Data Base Management Systems. The hypernets model is presented, introducing the concepts of hypernode, hyperrelation and prototype, as well as the particular properties of those entities. The Hyper language, for the handling of h y pernets, is formally specified. Prolog is used as a formalism for the representation of Knowledge Bases which are structured as hypernets. Under this approach a Knowledge Brie is seen rrG a (possibly empty) set of structured objects, which are classified as hypernodes, hyperreLations or prototypes. A mechanism for top-down reasoning on hypernets is proposed, introducing the concepts of aspect and vision, which are taken as first-class objects in the sense that they could be (-Ysigned as values to variables. We study the requirements for the construction of a Knowledge Base Management System from the point of view of the user's need-1', knowledge engineering support and implementation issues, actually supporting the concepts and abstractions (classification, generalization, association and aggregation) rYsociated with the proposed model. Based on the conclusions of this study, a Knowledge Base Management System (called Rhesus, refering to its experimental objectives) is proposed, intending to confirm the technical viability of the development of applications based on logic and hypernets.

Apesar de sua inerente indecidibilidade e do problema da negação, extensões da lógica de primeira ordem tem se mostrado capazes de superar a questão da monotonicidade, vindo a constituir esquemas de representação de conhecimento de expressividade virtualmente universal. Resta entretanto solucionar ou pelo menos amenizar as conseqüências do problema do controle, que limitam o seu emprego a aplicações de pequeno a médio porte. Investigações nesse sentido [BOW 85] [MON 88] indicam que a chave para superar a explosão inferencial passa obrigatoriamente pela estruturação do conhecimento, de modo a permitir o exercício de algum controle sobre as possíveis derivações dele decorrentes. O modelo das hiperredes [GEO 85] parece atingir tal objetivo, dado o seu elevado potencial de estruturação e o instrumental que oferece para o tratamento de construções descritivas, operacionais e organizacionais. Além disso, a simplicidade e uniformidade sintática de suas entidades primitivas possibilita uma interpretação semântica bastante clara do modelo original, por exemplo, baseada em grafos. O presente trabalho representa uma tentativa de associar a programação em lógica ao formalismo das hiperredes, visando obter um novo modelo capaz de preservar as expressividade da primeira, beneficiando-se simultaneamente do potencial heurístico e estrutura do segundo. Inicialmente procura-se obter uma noção clara da natureza do conhecimento e de seus mecanismos com o objetivo de caracterizar o problema da representação de conhecimento. Diferentes esquemas correntemente empregados para esse fim (sistemas de produções, redes semânticas, sistemas de frames, programação em lógica e a linguagem Krypton) são estudados e caracterizados do ponto de vista de sua expressividade, potencial heurístico e conveniência notacional. A programação em lógica é objeto de um estudo em maior profundidade, sob os enfoques modelo-teorético e prova-teorético. Sistemas de programação em lógica - particularmente a linguagem Prolog e extensões em nível meta - são investigados como esquemas de representação de conhecimento, considerando seus aspectos sintáticos e semânticos e a sua retação com Sistemas Gerenciadores de Bases de Dados. O modelo das hiperredes é apresentado introduzindo-se, entre outros, os conceitos de hipernodo, hiperrelação e protótipo, assim como as propriedades particutares de tais entidades. A linguagem Hyper, para o tratamento de hiperredes, é formalmente especificada. Emprega-se a linguagem Prolog como formalismo para a representação de Bases de Conhecimento estruturadas segundo o modelo das hiperredes. Sob tal abordagem uma Base de Conhecimento é vista como um conjunto (possivelmente vazio) de objetos estruturados ou peças de conhecimento, que por sua vez são classificados como hipernodos, hiperrelações ou protótipos. Um mecanismo top-down para a produção de inferências em hiperredes é proposto, introduzindo-se os conceitos de aspecto e visão sobre hiperredes, os quais são tomados como objetos de primeira classe, no sentido de poderem ser valores atribuídos a variáveis. Estuda-se os requisitos que um Sistema Gerenciador de Bases de Conhecimento deve apresentar, do ponto de vista da aplicação, da engenharia de conhecimento e da implementação, para suportar efetivamente os conceitos e abstrações (classificação, generalização, associação e agregação) associadas ao modelo proposto. Com base nas conclusões assim obtidas, um Sistema Gerenciador de Bases de Conhecimento (denominado Rhesus em alusão à sua finalidade experimental é proposto e especificado, objetivando confirmar a viabilidade técnica do desenvolvimento de aplicações baseadas em lógica e hiperredes. / In spite of its inherent undecidability and the negation problem, extensions of first-order logic have been shown to be able to overcome the question of the monotonicity, establishing knowledge representation schemata with virtuatLy universal expressiviness. However, one still has to solve, or at Least to reduce the consequences of the control problem, which constrains the use of Logic-based systems to either small or medium-sized applications. Investigations in this direction [BOW 85] [MON 88] indicate that the key to overcome the inferential explosion resides in the proper knowledge structure representation, in order to have some control over possible derivations. The Hypernets Model [GEO 85] seems to reach such goat, considering its high structural power and the features that it offers to deal with descriptive, operational and organizational knowledge. Besides, the simplicity and syntactical uniformity of its primitive notions allows a very clear definition for its semantics, based, for instance, on graphs. This work is an attempt to associate logic programming with the hypernets formalism, in order to get a new model, preserving the expressiveness of the former and the heuristic and structural power of the latter. First we try to get a clear notion of the nature of knowledge and its main aspects, intending to characterize the knowledge representation problem. Some knowledge representation schemata (production systems, semantic networks, frame systems, Logic programming and the Krypton Language) are studied and characterized from the point of view of their expressiveness, heuristic power and notational convenience. Logic programming is the subject of a deeper study, under the model-theoretic and proof-theoretic approaches. Logic programming systems - in particular the Prolog Language and metateuel extensions- - are investigated as knowledge representation schemata, considering its syntactic and semantic aspects and its relations with Data Base Management Systems. The hypernets model is presented, introducing the concepts of hypernode, hyperrelation and prototype, as well as the particular properties of those entities. The Hyper language, for the handling of h y pernets, is formally specified. Prolog is used as a formalism for the representation of Knowledge Bases which are structured as hypernets. Under this approach a Knowledge Brie is seen rrG a (possibly empty) set of structured objects, which are classified as hypernodes, hyperreLations or prototypes. A mechanism for top-down reasoning on hypernets is proposed, introducing the concepts of aspect and vision, which are taken as first-class objects in the sense that they could be (-Ysigned as values to variables. We study the requirements for the construction of a Knowledge Base Management System from the point of view of the user's need-1', knowledge engineering support and implementation issues, actually supporting the concepts and abstractions (classification, generalization, association and aggregation) rYsociated with the proposed model. Based on the conclusions of this study, a Knowledge Base Management System (called Rhesus, refering to its experimental objectives) is proposed, intending to confirm the technical viability of the development of applications based on logic and hypernets.

Orientador: Michel Daoud Yacoub / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-10T01:21:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CaceresZuniga_YusefRafael_D.pdf: 1196886 bytes, checksum: b589961266e398a3fd22bfd7b30719e4 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Nesta tese, estuda-se o problema da alocação de potência através de duas abordagens: estocástica e robusta, sendo os ganhos do canal, que descrevem o estado do sistema de comunicações sem fio, parcialmente observados pelo decisor. Na abordagem estocástica, considera-se que os ganhos do canal são variáveis aleatórias, que representam a variação rápida do sinal de rádio. Nesse contexto, reformula-se o índice de desempenho do sistema através do CVaR (Conditional. Value-at-Risk). Na abordagem robusta, considera-se que os ganhos do canal e o ruído pertencem a um determinado conjunto convexo. Em ambas as abordagens, a solução ótima é obtida em termos de um problema de otimização convexa. Adicionalmente, na abordagem estocástica, apresenta-se um algoritmo recursivo e distribuído, que converge para uma solução subótima, quando o ruído é nulo e a potência transmitida é limitada tanto superior como inferiormente. Também mostra-se que, em um sistema onde os ganhos do canal coincidem com o seu valor esperado, esse algoritmo converge para a soluçãã ótima quando a qualidade do enlace é muito maior que a mínima requerida / Abstract: This thesis deals with the power allocation problem under the stochastic and robust approaches, where the channel gains describe the wireless communication system state and are partially known by the controller. The stochastic approach considers the channel gains as random variables which represent the fast fading of the radio signal. Under these settings, the system performance index is reformulated using CVaR (Conditional Value-at-Risk). The robust approach considers that the channels gains and noise belong to a determined convex set. ln both approaches, the optimal solution is determined in terms of a convex optimization problem. Additionally, under the stochastic approach, a recursive and distributed algorithm is presented which converges to its suboptimal solution when noise is null and the transmitted power is upper and lower bounded. It is also show that this algorithm converges to its optimal solution when the link quality is much greater than the minimum required quality in a system where the channels gains match its expected value / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / A teoria dos jogos à um ramo da matemÃtica dedicado ao estudo de situaÃÃes que surgem quando mÃltiplos agentes de decisÃo buscam atingir seus objetivos individuais, possivelmente conflitantes entre si. Em sua formulaÃÃo dinÃmica linear quadrÃtica (LQ), as soluÃÃes de equilÃbrio de Nash dos jogadores podem ser obtidas em termos das equaÃÃes algÃbricas de Riccati acopladas, que, a depender do mÃtodo numÃrico utilizado para seu cÃlculo, podem gerar resultados insatisfatÃrios sob o ponto de vista da estabilidade e precisÃo numÃrica. Neste sentido, esta dissertaÃÃo propÃe um novo algoritmo para uma soluÃÃo alternativa das equaÃÃes algÃbricas de Riccati acopladas associadas aos jogos dinÃmicos (LQ), com estrutura de informaÃÃo em malha aberta, utilizando, para isso, conceitos da teoria da dualidade e otimizaÃÃo estÃtica convexa. Em adiÃÃo, obtÃm-se uma nova metodologia para a sÃntese de uma famÃlia de controladores Ãtimos. A teoria dos jogos tambÃm revela um enorme potencial de aplicaÃÃo em problemas de controle multiobjetivo, no qual està incluÃdo o controle Hinf, que pode ser formulado como um jogo dinÃmico de soma-zero. Considerando essa formulaÃÃo, as novas metodologias propostas neste trabalho sÃo estendidas aos problemas de controle Hinf com rejeiÃÃo de perturbaÃÃo, gerando resultados com melhores propriedades de desempenho e estabilidade que os obtidos via equaÃÃo algÃbrica de Riccati modificada. Por fim, atravÃs de exemplos numÃricos e simulaÃÃes computacionais, as novas metodologias sÃo confrontadas com as metodologias tradicionais, evidenciando-se os aspectos mais relevantes de cada abordagem.

The potential of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) for surveillance and military applications is significant — with continued technical advances in the field. The number of incidents where UAVs have intruded into unauthorized areas has increased in recent years and armed drones are commonly used in modern warfare. It is therefore of great interest to investigate methods for UAVs to locate and track intruder drones to prevent and counter surveillance of unauthorized areas and attacks from intruder UAVs. This master’s thesis studied how two autonomous seeker UAVs can be used cooperatively to track and pursue a target UAV. To locate the target UAV, simulated measurements from received Radio Frequency (RF) signals were used by extracting bearing and Received Signal Strength (RSS) data. To track the target and predict its future position, the study employed an Extended Kalman Filter (EKF) on each seeker UAV, which acted together as a Mobile Wireless Sensor Network (MWSN). The thesis explored two formation control methods to keep the seeker UAVs in formation while pursuing the target drone. The formation methods used the predicted position of the target to produce reference positions and/or reference distances for a controller to follow. A Distributed Model Predictive Controller (DMPC) was implemented on the seeker UAVs to pursue the target while maintaining formation and avoiding collisions. The EKF, MPC, and formation methods were first evaluated individually in simulation to assess their performance and for parameter tuning. The respective modules were then combined into the complete system and tuned to achieve improved pursuit and formation in simulation. The results showed that, with the chosen parameters and with a high level of measurement noise, the seeker UAVs were able to pursue the target with a combined average distance error of less than 2 m when the target drone flew in a square pattern with a velocity of 2 m/s. The quality of the pursuit was highly affected by the increase in velocity of the target and the initial positions of the seekers, where a high velocity and a large initial deviation from the reference positions/distances resulted in poorer quality.

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An optimal dividend problem with investment opportunities, taking into consideration a source of strategic risk is being considered, as well as the effect of market frictions on the decision process of the financial entities. It concerns the problem of determining an optimal control of the dividend under debt constraints and investment opportunities in an economy with business cycles. It is assumed that the company is to be allowed to accept or reject investment opportunities arriving at random times with random sizes, by changing its outstanding indebtedness, which would impact its capital structure and risk profile. This work mainly focuses on the strategic risk faced by the companies; and, in particular, it focuses on the manager's problem of setting appropriate priorities to deploy the limited resources available. This component is taken into account by introducing frictions in the capital structure modification process. The problem is formulated as a bi-dimensional singular control problem under regime switching in presence of jumps. An explicit condition is obtained in order to ensure that the value function is finite. A viscosity solution approach is used to get qualitative descriptions of the solution. Moreover, a lending scheme for a system of interconnected banks with probabilistic constraints of failure is being considered. The problem arises from the fact that financial institutions cannot possibly carry enough capital to withstand counterparty failures or systemic risk. In such situations, the central bank or the government becomes effectively the risk manager of last resort or, in extreme cases, the lender of last resort. If, on the one hand, the health of the whole financial system depends on government intervention, on the other hand, guaranteeing a high probability of salvage may result in increasing the moral hazard of the banks in the financial network. A closed form solution for an optimal control problem related to interbank lending schemes has been derived, subject to terminal probability constraints on the failure of banks which are interconnected through a financial network. The derived solution applies to real bank networks by obtaining a general solution when the aforementioned probability constraints are assumed for all the banks. We also present a direct method to compute the systemic relevance parameter for each bank within the network. Finally, a possible computation technique for the Default Risk Charge under to regulatory risk measurement processes is being considered. We focus on the Default Risk Charge measure as an effective alternative to the Incremental Risk Charge one, proposing its implementation by a quasi exhaustive-heuristic algorithm to determine the minimum capital requested to a bank facing the market risk associated to portfolios based on assets emitted by several financial agents. While most of the banks use the Monte Carlo simulation approach and the empirical quantile to estimate this risk measure, we provide new computational approaches, exhaustive or heuristic, currently becoming feasible, because of both new regulation and the high speed - low cost technology available nowadays.

The purpose of this study was to develop and test a measuring instrument based on the Gibb’s Defensive Communication Climate Paradigm (1961) to assess the communication climate focus of professional nurses in selected public hospitals in the Gauteng province. This focus involves the communication behaviour orientation of the professional nurses and their perceptions of the communication behaviour orientation of their operational managers. The Gibb’s model comprises six bipolar conceptual continuums, namely Evaluation-Description, Control-Problem orientation, Strategy-Spontaneity, Neutrality-Empathy, Superiority-Equality and Certainty-Provisionalism Continuums. The study consisted of a non-experimental design, including a developmental phase and a testing phase. During the developmental phase the researcher developed a measuring instrument (a Semantic Differential Scale questionnaire); used a simple, random sample method to pre-test the instrument; analysed the data by applying Cronbach’s Alpha reliability analysis and refined the instrument. Further refinement of this new instrument by future researchers is recommended. During the testing phase the researcher also used a simple, random sample, consisting of professional nurses (N = 270) from three selected public hospitals in Gauteng; tested the items against the biographical data and the three research questions and analysed the obtained data by utilising both descriptive and inferential statistics. A Delphi panel of experts were involved in both phases of the study. The results of the study indicated that although the respondents had a predominantly supportive communication behaviour orientation, they were more focused on the communication behaviour of their operational managers than on their own. Furthermore, the results indicated no significant differences in the influencing factors: age, tenure (periods in hospital), gender, language and institution (public hospital), in terms of the six conceptual continuums. Significant differences were found only in the factor: unit/ward, indicating that the supportiveness of the communication behaviour of professional nurses could be dependent on their specific work environment. Guidelines aimed at the development of a supportive climate were drawn up for the National Department of Health, Gauteng Department of Health, public hospitals, operational managers and professional nurses. It is recommended that implementation of the newly developed guidelines be pivotal for public hospitals, to refocus their communication climates towards supportive communication. / Health Studies / D. Litt. et Phil. (Health Studies)