abstract: Skyline queries extract interesting points that are non-dominated and help paint the bigger picture of the data in question. They are valuable in many multi-criteria decision applications and are becoming a staple of decision support systems. An assumption commonly made by many skyline algorithms is that a skyline query is applied to a single static data source or data stream. Unfortunately, this assumption does not hold in many applications in which a skyline query may involve attributes belonging to multiple data sources and requires a join operation to be performed before the skyline can be produced. Recently, various skyline-join algorithms have been proposed to address this problem in the context of static data sources. However, these algorithms suffer from several drawbacks: they often need to scan the data sources exhaustively to obtain the skyline-join results; moreover, the pruning techniques employed to eliminate tuples are largely based on expensive tuple-to-tuple comparisons. On the other hand, most data stream techniques focus on single stream skyline queries, thus rendering them unsuitable for skyline-join queries. Another assumption typically made by most of the earlier skyline algorithms is that the data is complete and all skyline attribute values are available. Due to this constraint, these algorithms cannot be applied to incomplete data sources in which some of the attribute values are missing and are represented by NULL values. There exists a definition of dominance for incomplete data, but this leads to undesirable consequences such as non-transitive and cyclic dominance relations both of which are detrimental to skyline processing. Based on the aforementioned observations, the main goal of the research described in this dissertation is the design and development of a framework of skyline operators that effectively handles three distinct types of skyline queries: 1) skyline-join queries on static data sources, 2) skyline-window-join queries over data streams, and 3) strata-skyline queries on incomplete datasets. This dissertation presents the unique challenges posed by these skyline queries and addresses the shortcomings of current skyline techniques by proposing efficient methods to tackle the added overhead in processing skyline queries on static data sources, data streams, and incomplete datasets. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Computer Science 2014

O presente estudo analisa a demanda reprimida às ações e aos serviços de saúde de média complexidade no município de Campos dos Goytacazes/ RJ, sob a ótica do acesso incompleto. Optamos pela dialética como método de investigação, compreendendo nosso objeto dentro de um contexto histórico permeado de contradições e complexidades, considerando a dinâmica da realidade social. Realizamos entrevistas semi-estruturadas com os seguintes sujeitos: coordenadora do ambulatório; usuários com demanda reprimida, a partir do acesso incompleto às ações de serviços de saúde; marcadores de consulta dos Postos de Saúde e Programa de Saúde da Família e as assistentes sociais do Hospital Geral de Guarus. Os entrevistados somam informações importantes acerca da temática estudada trazendo diferentes enfoques para uma análise mais aproximada da demanda reprimida, entendida como síntese de múltiplas determinações. Identificamos e confirmamos a existência de dois tipos de acesso incompleto no nível de média complexidade: aquele que ocorre na passagem da baixa para a média complexidade e aquele que se dá dentro do próprio nível da média complexidade. Ficou evidente que a demanda reprimida, apesar de permear todo o sistema de saúde, não é colocada no centro das preocupações e debates pelas instâncias que a vivenciam direta ou indiretamente profissionais de saúde envolvidos, gestores e gerentes e ainda conselhos de saúde. Assim, confirmamos nossa hipótese, referente à falta de visibilidade da demanda reprimida, ocasionada pelo acesso incompleto na média complexidade e a não delimitação desta demanda como preocupação central nas ações dos assistentes sociais. O estudo mostrou como o acesso se constitui de forma incompleta, ao longo do percurso realizado pelo usuário, no nível de média complexidade, configurando desse modo, uma demanda reprimida significativa. Este estudo evidenciou ainda que, para além do financiamento, isto é, dos recursos necessários para ampliar o acesso dos usuários às ações e aos serviços de saúde, existem questões que dizem respeito à organização e programação das ações, nos domínios do planejamento e da gestão do SUS, perpassando pela transparência na definição de vagas e pela responsabilização do poder público na consolidação da gestão colegiada e do controle social. Essas questões precisam ser enfrentadas e compartilhadas entre - gestores, planejadores, profissionais de saúde e usuários - em busca da EFETIVAÇÃO do sistema único de saúde com acesso universal e com controle social. / The present study analyzes the restrained demand to the actions and the services of health of average complexity in the city of Campos dos Goytacazes/RJ, about the optics of the incomplete access. We opt to dialectic as inquiry method, understanding our object in a historical context replete of contradictions and complexities, considering the dynamics of the social reality. We carry through interviews half-structuralized with the following citizens: coordinator of the clinic; users with restrained demand, from the incomplete access to the actions of health services; markers of consultation of the Ranks of Health and Program of Health of the Family and the social assistants of the General Hospital of Guarus. The interviewed ones add important information concerning the thematic one more studied bringing different views for an approached analysis of the restrained demand, understood as synthesis of multiple determinations. We identify and confirm the existence of two types of incomplete access in the level of average complexity: that one that occurs in the ticket of the low one for the average complexity and that one that if gives inside of the proper level of the average complexity. It was evident that the restrained demand, although to be present in the health system all, is not placed in the center of the concerns and debates for the instances that live deeply it directly or indirectly - professional of health involved, managing and controlling and still health advice. Thus, we confirm our hypothesis, referring to the lack of visibility of the restrained demand, caused for the incomplete access in the average complexity and not the delimitation of this demand as central concern in the actions of the social assistants. The study it showed as the access if it constitutes of incomplete form, to the long one of the passage carried through for the user, in the level of average complexity, configuring in this way, a restrained demand significant. This study still evidenced that, for beyond the financing, that is, of the resources necessary to extend the access of the users to the actions and the services of health, questions that issue about the organization and programming of the actions, in the around of the planning and the management of the SUS, passing for the transparency in the vacant definition and for the responsibility of the power public in the consolidation of the management student body and the social control. These questions need to be faced and to be shared between - managers, planners, professionals of health and users - in search to become an effective unique system of health with universal access and social control.

Le travail de recherche présenté dans cette thèse s'inscrit dans le champ de l'aide multicritère à la décision. Ce champ concerne la décision dans un contexte où les alternatives sont jugées sous divers aspects, souvent conflictuels. Notre travail s'insère dans une approche descriptive et cherche à observer l'effet du conflit multicritère sur les préférences exprimées par le décideur. Dans un premier temps, nous proposons une définition de l'intensité du conflit multicritère entre deux alternatives puis nous nous intéressons aux préférences incomplètes et identifions deux classes de modèles de préférences incomplètes. Notre principale contribution est ensuite d'observer et analyser l'effet du conflit lors du recueil des préférences d'un décideur. Nous avons pour cela conçu et mené deux expérimentations permettant de tester le recueil de préférences à travers des comparaisons par paires, et à travers des matchings. La première expérimentation nous permet de mettre en évidence une forme d'intransitivité de l'indifférence le long des chaînes d'isopréférence. Un fort conflit multicritère conduit les sujets à exprimer des préférences incomplètes. Les résultats obtenus lors de cette expérimentation sont en cours de publication (Deparis et al. [2012]). La seconde expérimentation nous permet de montrer que les asymétries déjà observées dans la littérature en réponse à un bi-matching sont fortement amplifiées par l'effet du conflit multicritère. Nous discutons des implications de ces résultats en termes d'élicitation des préférences. Enfin, nous analysons les résultats expérimentaux au regard de la labilité des préférences qu'ils révèlent. Au-delà de cette contribution, notre thèse permet de mieux comprendre les interactions qui peuvent exister entre les approches normative, descriptive et prescriptive en décision multicritère. / The research presented in this thesis lies in the field of multicriteria decision aid. This field deals with decision in a context where several aspects, usually in conflict, are considered when judging the alternatives. Our work stands in the descriptive approach and aims at observing the effect of multicriteria conflict on the preferences expressed by decision-makers. First, we propose a definition of the intensity of inter-alternative multicriteria conflict and then we consider incomplete preferences and identify two types of incomplete preference models. Our main contribution is then to observe and analyse the effect of conflict when assessing the preferences of a decision-maker. In order to do so, we designed and led two experiments allowing to test the assessment of preferences through pairwise comparisons and matchings. The first experiment allows us to exhibit an intransitivity of indifference along isopreference chains. A large multicriteria conflict leads subjects to express incomplete preferences. Results obtained from this experiment are under publication (Deparis et al. [2012]). The second experiment allows us to show that asymmetries already observed in the literature in response to bimatchings are strongly amplified by multicriteria conflict. We discuss the implications of these results on elicitation of preferences. Finally, we analyse the experimental results with regard to the lability of preferences that they reveal. Beyond this contribution, our thesis sheds a light on the interactions that exist between the normative, descriptive and prescriptive approaches in multicriteria decision-making.

Técnicas de espectroscopia gama associadas ao estudo de mecanismos de reação têm sido alvo de estudos desenvolvidos em física nuclear. O sistema Saci-Perere (Sistema Ancilar de Cintiladores e Pequeno Espectrômetro de Radiação Eletromagnética com Rejeição de Espalhamento) foi utilizado para esse tipo de estudo a partir de três experiências de fusão-evaporação, sendo elas: 11B+100Mo, utilizando um alvo de 100Mo de 16 mg/cm2 e com Efeixe = 43 MeV , 10B+51V , utilizando três alvos de 51V de 0.2 mg/cm2 e com Efeixe = 33 MeV e 16O+51V , utilizando um alvo de 4.4 mg/cm2 em um backing evaporado de 197Au de 7.7mg/cm2 e com Efeixe = 70 MeV . Foram estudadas as relações entre as energias das transições gama, associadas a diferentes isótopos produzidos nessas reações, com a distribuição angular de partículas carregadas detectadas. Para esse fim, foram construídas e analisadas matrizes em coincidência temporal com partículas carregadas detectadas seletivamente em diferentes ângulos. Foram obtidas razões entre as intensidades dos picos de transições gama em coincidência com partículas carregadas a ângulos dianteiros com aqueles em coincidência com partículas detectadas a ângulos traseiros, em função da energia dos raios gama. Essas razões apresentam-se em faixas nitidamente distintas, de acordo com o isótopo analisado numa mesma reação. O aparecimento de razões distintas para diferentes isótopos foi inicialmente associada à presença de fusão incompleta na população de determinados núcleos residuais. Neste trabalho é demonstrado que, embora desejável, por favorecer a anisotropia na distribuição de partículas emitidas, a presença de fusão incompleta não é uma condição necessária para a obtenção de razões distintas. Foram estimadas as seções de choque experimentais e comparadas com os valores fornecidos pelo programa PACE ( Projection Angular Momentum Coupled Evaporation ), baseado no método de Monte Carlo, que prevê somente o caso de fusão completa. Para as reações 11B+100Mo e 16O+51 V foram feitas simulações para estimar os valores esperados das razões. As simulações foram feitas através do espectro de distribuição de partículas, previsto pelo programa PACE, transferido para o referencial de laboratório e integrado em ângulos restritos. Na reação 10B+51V, a utilização de alvos finos permitiu a determinação da contribuição de fusão incompleta através da análise do deslocamento Doppler das energias das transições gama, de onde foi possível obter a velocidade de recuo dos núcleos residuais e, consequentemente, a velocidade de recuo do sistema composto, comparando-a com o esperado nos casos de população através de fusão completa e incompleta. Os resultados apresentam a possibilidade de utilização das razões obtidas para as áreas das transições gama em função das energias dos raios gama, como ferramenta na identificação de transições canditadas como pertencentes a determinado isótopo emissor deste raio gama. / Techniques in gamma-ray spectroscopy, associated with reaction mechanism studies have been developed in nuclear physics. The Saci-Perere array (Sistema Ancilar de Cintiladores e Pequeno Espectrômetro de Radiação Eletromagnética com Rejeição de Espalhamento) was used for this kind of research in three fusion-evaporation reactions: 11B+100Mo (Eb = 43MeV ), with a target of 16mg/cm2 of 100Mo, 10B+51V (Eb = 33MeV), with three targets of 200ug/cm2 foils of 51V, and 16O+51V (Eb = 70MeV), with a target of a 4.4mg/cm2 foil of 51V on a evaporated 7mg/cm2 gold backing. There was studied the relationship between the energies of gamma transitions, associated to different isotopes produced in these reactions, with the angular distribution of emmited particles. For this purpose, there were constructed and analyzed gamma-gamma matrices in coincidence with selected charged particles at different angles. There were measured ratios of gamma-transitions intensities in coincidence with charged particles detected in forward and backward angles, as a function of the gamma-ray energy. These yield ratios are located in clearly different values according with the isotope analyzed in the same reaction. The obtainment of different yield ratios for different isotopes was initially associated with the presence of incomplete fusion in the production of determined residual nuclei. In this work is shown that, even if the presence of incomplete fusion increases the anisotropy in the angular distribution of emmited particles, it is not a necessary condition to obtain different yield ratios. The experimental cross-sections were estimated and compared with the values given by the Monte Carlo code PACE (Projection Angular Momentum Coupled Evaporation), which describe the case of complete fusion. For the reactions 11B+100Mo and 16O+51V, simulations to estimate the expected values of the yield ratios were made. The simulations were made using the spectrum of the angular distribution of emmited particles, given by code PACE, transferred to the laboratory frame and integrated in restrict angles. In the reaction 10B+51V, there were used thin targets, which enable us to determinate the contribution of incomplete fusion throught the analysis of the Doppler shift in the gamma transitions energies, making possible to obtain the recoil velocity of the residual nuclei and, as a consequence, the recoil velocity of the compound system, comparing with the expected in the case of population by complete and incomplete fusion. The results show it\'s possible to use the yield ratios obtained to differentiate candidate gamma transitions, as a useful tool for assigning individual transitions to specific isotopes produced in heavy-ion reactions.

O Acordo da Basiléia, originalmente criado em 1988 e posteriormente reformulado em 2004, estabelece critérios para a regulação do setor bancário com o intuito de garantir a estabilidade do sistema financeiro internacional. Para atingir estes objetivos, o seu principal instrumento é a requisição .de que os bancos internacionalmente ativos devem manter níveis mínimos de capital e relação aos seus ativos ajustados pelo risco. O objetivo do presente trabalho é analisar as motivações econômicas para esta requisição de capital do setor bancário, assim como analisar suas principais implicações. Iniciamos este trabalho com uma breve descrição histórica do Acordo da Basiléia e do papel da estrutura de capital do setor bancário neste Acordo. Em seguida, apresentamos uma descrição da teoria econômica dos contratos e as principais aplicações desta teoria para o estudo da estrutura de capital de uma firma em geral e do setor bancário em particular. Por fim, mostramos como os resultados obtidos pela teoria econômica justificam a estrutura geral do Acordo da Basiléia, e ressaltamos os principais desafios que serão enfrentados na pratica por seus formuladores. / The Basel Capital Accord, created in 1988 and reformulated in 2004, defines patterns for the banking sector with the aim of achieving the stability of the international financial system. It main instrument is theuse of minimum capital requirements. This work tries to understand the economic underpining of the Basel Capital Accord and its main inplications. We start with a description of the Accord and explain the role of the minimum capital requirements. We then introduce the main elements of the microeconic models of contract theory and use this models to explain the importance of the capital structure of a bank. Finally, we show how the main results of the models base don the insights of contract theory explain most of the features of the Basel Capital Accord and introduce its main limitations.

Analisar a integração territorial da região do Médio Solimões no Amazonas por meio do papel da centralidade de Tefé no contexto de uma globalização relativizada é o grande objetivo desta tese. Em primeiro lugar, apresenta-se a história dos fluxos desta região via a periodização da formação histórica da centralidade tefeense. Posteriormente se analisa as funcionalidades da centralidade tefeense sob o contexto de uma modernização incompleta com o intuito de compreender as relações de Tefé com as cidades circunvizinhas, identificando os fluxos contemporâneos mais significativos social e economicamente. Em particular, estuda-se o desempenho dos serviços e das finanças, atividades que integram fragilmente a região de Tefé ao meio técnico-científico-informacional. Trata-se esta questão a partir de seu papel como cidade intermediária concomitante às funcionalidades de uma cidade regional, contribuindo para a discussão de uma dialética do território que produz o encontro entre o velho e o novo e a coexistência de divisões do trabalho modernas e pretéritas. Esta tese fornece subsídios para a compreensão de que os fluxos da centralidade tefeense integram as cidades da sua Região de Influência. Como se realiza esta integração em um subespaço onde estes mesmos fluxos são limitados e, concomitantemente, fundamentais para a economia do município de Tefé e dos circunvizinhos? Qual o papel da centralidade de Tefé na integração e desenvolvimento regional no inexorável processo de globalização contemporânea? A hipótese que uma integração relativizada perpetue a condição de pobreza e de baixo desenvolvimento social e econômico nas cidades da região de Tefé em decorrência da manutenção de condicionantes que estabelecem uma modernização incompleta orienta a pesquisa. Esta integração relativizada ocorre em razão da existência de uma rede de telecomunicações e objetos de teleação com funcionamentos deficientes, via infraestruturas limitadas, que prejudicam a fluidez das relações e dos fluxos. Evidencia-se que fluxos virtuosos, ou seja, os que permitem uma integração territorial e que fortalecem os laços e relações que subsidiam o desenvolvimento econômico e social permitem a Tefé configurar-se como um território de todos. Ao mesmo tempo identifica-se, na região do Médio Solimões, fluxos fragmentadores ou desvirtuosos à integração e ao desenvolvimento partindo de agentes da globalização que operacionalizam de forma verticalizada atividades em benefício de uma parte reduzida da população, dado seu caráter altamente seletivo. / To analyze the territorial integration of the region of Médio Solimões in the Amazon throught the roll of Tefés centrality in the context of a relativized globalization is the main objective of this thesis. First of all, the history of this regions flows through the chronology of historical formation of the tefeense centrality is presented. Subsequently, the functionalities of the tefeense centrality are analyzed under the context of an incomplete modernization with the aim of understanding Tefés relationships with the neighboring cities, identifying the more significant contemporary flows, both socially and economically. In particular, the performance of services and finances is studied, which are activities that weakly take part in the region of Tefé in the technical-scientificinformational community. This issue is treated from its roll as an intermediary city, concomitantly to the functionalities of a regional city, and contributes to the discussion of a territory dialectic that produces the encounter between old and new and the coexistence of modern and past labor divisions. This thesis provides subsides for the better understanding that the flows of the tefeense centrality integrate the cities of its Influence Region. How does this integration takes place in a subspace where these very flows are limited and, concomitantly, fundamental to the economy of the municipality of Tefé and to the neighboring towns? What is the role of Tefés centrality in the integration and regional development in the inexorable process of contemporary globalization? The hypotheses that a relativized integration perpetuates the condition of poverty and low social and economic development in the cities of Tefés region due to maintenance of conditions that establish an incomplete modernization orient the investigation. This relativized integration occurs due to the existence of a telecommunication network and teleaction objects with malfunctions, via limited infrastructures, that can damage the fluidity of relations and flows. It is shown that virtuous flows, in other words, the ones that allow a territorial integration and that strengthen the ties and relations that subside the economic and social development enable Tefé to become a territory for all. At the same time, in the region of Médio Solimões, fragmented or non-virtuous flows of integration and development that come from globalization agents are identified and they operationalize activities in a vertical way in the interests of a reduced part of the population, given its highly selective character.

Orientador: Aurelio Ribeiro Leite de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-25T19:56:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_LinoMarcosda_D.pdf: 2297954 bytes, checksum: 2213b987c2753edec9152998b30b7c74 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O método de pontos interiores para programação linear resolve em poucas iterações problemas de grande porte. No entanto, requer a cada iteração a resolução de dois sistemas lineares, os quais possuem a mesma matriz de coeficientes. Essa etapa se constitui no passo mais caro do método por aumentar consideravelmente o tempo de processamento e a necessidade de armazenamento de dados. Reduzir o tempo de solução dos sistemas lineares é, portanto, uma forma de melhorar o desempenho do método. De um modo geral, problemas de programação linear de grande porte possuem matrizes esparsas. Uma vez que os sistemas lineares a serem resolvidos são simétricos positivos definidos, métodos iterativos como o método dos gradientes conjugados precondicionado podem ser utilizados na resolução dos mesmos. Além disso, fatores de Cholesky incompletos podem ser utilizados como precondicionadores para o problema. Por outro lado, fatorações incompletas podem sofrer falhas na diagonal durante o processo de fatoração, e quando tais falhas ocorrem uma correção é efetuada somando-se um valor positivo aos elementos da diagonal da matriz do sistema linear e a fatoração da nova matriz é reiniciada, aumentando dessa forma o tempo de precondicionamento, quer seja devido a reconstrução do precondicionador, quer seja devido a perda de qualidade do mesmo. O precondicionador fatoração controlada de Cholesky tem um bom desempenho nas iterações iniciais do método de pontos interiores e tem sido importante nas implementações de abordagens de precondicionamento híbrido. No entanto, sendo uma fatoração incompleta, o mesmo não está livre da ocorrência de falhas no cálculo do pivô. Neste estudo propomos duas modificações à fatoração controlada de Cholesky a fim de evitar ou diminuir o número de reinícios da fatoração das matrizes diagonalmente modificadas. Resultados computacionais mostram que a técnica pode reduzir significativamente o tempo de resolução de certas classes de problemas de programação linear via método de pontos interiores / Abstract: The interior point method solves large linear programming problems in few iterations. However, each iteration requires computing the solution of one or more linear systems. This constitutes the most expensive step of the method by greatly increasing the processing time and the need for data storage. According to it, reducing the time to solve the linear system is a way of improving the method performance. In general, large linear programming problems have sparse matrices. Since the linear systems to be solved are symmetric positive definite, iterative methods such as the preconditioned conjugate gradient method can be used to solve them. Furthermore, incomplete Cholesky factor can be used as a preconditioner to the problem. On the other hand, breakdown may occur during incomplete factorizations. When such failure occur, a correction is made by adding a positive number to diagonal elements of the linear system matrix and the factorization of the new matrix is restarted, thus increasing the time of preconditioning, either due to computing the preconditioner, or due to loss of its quality. The controlled Cholesky factorization preconditioner performs well in early iterations of interior point methods and has been important on implementations of hybrid preconditioning approaches. However, being an incomplete factorization, it is not free from faulty pivots. In this study we propose two modifications to the controlled Cholesky factorization in order to avoid or decrease the refactoring diagonally modified matrices number. Computational results show that the proposed techniques can significantly reduces the time for solving linear programming problems by interior point method / Doutorado / Matematica Aplicada / Doutor em Matemática Aplicada

Submitted by Nathan Canen (njcanen@hotmail.com) on 2013-06-24T15:19:50Z No. of bitstreams: 1 canen bibdigital.pdf: 1062902 bytes, checksum: fa161af0125b4866558e27daf2adf766 (MD5) / Approved for entry into archive by Marcia Bacha (marcia.bacha@fgv.br) on 2013-06-27T11:38:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 canen bibdigital.pdf: 1062902 bytes, checksum: fa161af0125b4866558e27daf2adf766 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-27T11:39:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 canen bibdigital.pdf: 1062902 bytes, checksum: fa161af0125b4866558e27daf2adf766 (MD5) Previous issue date: 2013-06-05 / How do economic shocks affect the behaviour of elections in democracies? Using U.S. Congress electoral data, I test whether sudden shocks affect unequally incumbent par- ties and opponents. This is identified through, among other procedures, a regression discontinuity design. I consider possible theoretical channels for this effect, where cit- izens cannot perfectly observe whether their lack of public goods is due to an adverse shock, or due to private consumption by a politician. I find that, with observable shocks close to the election, there is no effect. Empirical evidence is consistent with the theory. / Como choques econômicos afetam eleições em democracias? Usando dados eleitorais do Congresso dos Estados Unidos, eu testo se choques adversos podem afetar desigualmente partidos incumbentes e oponentes. Esse efeito é identificado, entre vários procedimentos, por uma regressão em descontinuidade. Eu considero possibilidades teóricas para esse efeito, quando cidadãos não conseguem observar perfeitamente se a falta de bens públicos é devido a um choque adverso, ou a consumo privado do político. Quando o choque é observável, não há efeito; enquanto se não fosse, haveria. As evidências empíricas são consistentes com a teoria.

Reports an investigation of the effects of chemical and physical weathering on submerged karst surfaces that pairs laboratory studies with computer modeling studies. The first study attempts to quantify the production of carbonate fines; soluble sediments produced by the incomplete dissolution of karst minerals during chemical weathering. Results show carbonate fine production in relation to dissolutional action; Chalk: 42.8%; Coquina: 2.6%; Dolomite: 3.1%; Gray Limestone: 4.8%; Ocala Limestone: 3.1%; Shell Limestone: 6.1%; Travertine: 8.6%. Due to the use of hydrochloric acid as opposed to carbonic acid these results may not be fully valid for application to natural speleogenic processes. The Limestone Weathering Model, a numerical-computer model, was developed using these experimental findings as minimal values compared with published rates. Reported as the actual volume of rock mass lost to both dissolution and to carbonate fine production, the rates for carbonate fine production ranged from 5.8% to 10.9% (year 1- 5.8%, year 2- 8.5%, year 3- 9.7%, year 4-10.3%, year 5- 10.9%), with a mean value for carbonate fine production of 9%, but a continuing rate after five years approaching 11%. The second study uses metrological laser scanning to measure the erosive loss due hydraulic shearing force and corrasion on submerged limestone surfaces. The rates for material removed using increasing velocity values (0.3m/s, 0.5m/s, 1.0m/s, 1.5m/s, 2.0 m/s, 2.5m/s) during flow durations of less than 6 minutes duration were : 1) Hydraulic shearing force- 0.3µm/s, 0.5µm/s, 0.4-1.7µm/s, 2.5 µm/s, 5.5 µm/s, 2) Corrasion- 0.3 µm/s, 0.7 µm/s, 1.5 µm/s, 1.5-1.8 µm/s, 8.9 µm/s, 8.1 µm/s. The study model was modified to return these rates for hydraulic shearing force limited by the depth of the chemical corrosion of the surface. The model returns % rock volume lost to hydraulic shearing force compared to dissolutional rate (1mm/y) for 3 flow velocities (0.03m/s<, 1.0m/s<, 2.5m/s<) on 4 timing schedules: Annual 7.8,14.3,19.6, Semiannual 21.1,21.1,69.7, Quarterly- 32.8,43.6, 70.9, Monthly- 80.0, 109.3, 200.3. Model demonstrates significant effect (7.8% to 200% over dissolutional rate) on speleogenic rates from even infrequent, moderate changes in flow velocities due to storm events. Study’s results support the significance of chemical weathering by disaggregation and physical weathering by hydraulic shearing force as major factors in the processes of karst speleogenesis.

Doctor of Philosophy / Department of Plant Pathology / James C. Nelson / The aim of quantitative trait locus (QTL) mapping is to identify association between DNA marker genotype and trait phenotype in experimental populations. Many QTL mapping methods have been developed to improve QTL detecting power and estimation of QTL location and effect. Recently, shrinkage Bayesian and penalized maximum-likelihood estimation approaches have been shown to give increased power and resolution for estimating QTL main or epistatic effect. Here I describe a new method, shrinkage interval mapping, that combines the advantages of these two methods while avoiding the computing load associated with them. Studies based on simulated and real data show that shrinkage interval mapping provides higher resolution for differentiating closely linked QTLs and higher power for identifying QTLs of small effect than conventional interval-mapping methods, with no greater computing time. A second new method developed in the course of this research toward increasing QTL mapping efficiency is the extension of multi-trait QTL mapping to accommodate incomplete phenotypic data. I describe an EM-based algorithm for exploiting all the phenotypic and genotypic information contained in the data. This method supports conventional hypothesis tests for QTL main effect, pleiotropy, and QTL-by-environment interaction. Simulations confirm improved QTL detection power and precision of QTL location and effect estimation in comparison with casewise deletion or imputation methods.