Doctor of Philosophy (PhD). / The term `Lax pair' refers to linear systems (of various types) that are related to nonlinear equations through a compatibility condition. If a nonlinear equation possesses a Lax pair, then the Lax pair may be used to gather information about the behaviour of the solutions to the nonlinear equation. Conserved quantities, asymptotics and even explicit solutions to the nonlinear equation, amongst other information, can be calculated using a Lax pair. Importantly, the existence of a Lax pair is a signature of integrability of the associated nonlinear equation. While Lax pairs were originally devised in the context of continuous equations, Lax pairs for discrete integrable systems have risen to prominence over the last three decades or so and this thesis focuses entirely on discrete equations. Famous continuous systems such as the Korteweg de Vries equation and the Painleve equations all have integrable discrete analogues, which retrieve the original systems in the continuous limit. Links between the different types of integrable systems are well known, such as reductions from partial difference equations to ordinary difference equations. Infinite hierarchies of integrable equations can be constructed where each equation is related to adjacent members of the hierarchy and the order of the equations can be increased arbitrarily. After a literature review, the original material in this thesis is instigated by a completeness study that finds all possible Lax pairs of a certain type, including one for the lattice modified Korteweg de Vries equation. The lattice modified Korteweg de Vries equation is subsequently reduced to several q-discrete Painleve equations, and the reductions are used to form Lax pairs for those equations. The series of reductions suggests the presence of a hierarchy of equations, where each equation is obtained by applying a recursion relation to an earlier member of the hierarchy, this is confirmed using expansions within the Lax pairs for the q-Painleve equations. Lastly, some explorations are included into fake Lax pairs, as well as sets of equivalent nonlinear equations with similar Lax pairs.

Diss. Univ. Wien, 2007.

archives@tulane.edu / The multiplicity-free subgroups (strong Gelfand subgroups) of wreath products are investigated. Various useful reduction arguments are presented. In particular, for any finite group G and its normal subgroup K, if G/K is isomorphic to a cyclic group and its order is a multiplicity free integer, then (G,K) is a strong Gelfand pair. Furthermore, we classify all multiplicity-free subgroups of Z/p wreath S_n when n>6. Along the way, we derive various decomposition formulas from some special subgroups of Z/p wreath S_n when n>6. / 1 / Yiyang She

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Nos últimos vinte anos, os estudos sobre os efeitos do ruído na audição e conseqüente qualidade de vida do ser humano ganharam grande impulso, evidenciando sua importância. O propósito do presente estudo foi verificar o efeito do ruído persistente, decorrente das condições de trabalho, sobre a qualidade de vida, relativamente às repercussões sobre a audição e a qualidade do sono. Neste sentido visou contribuir para a valorização dos prejuízos do ruído excessivo e sistemático sobre a saúde. Foram estudados 20 trabalhadores do sexo masculino, da Seção de Engenharia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (HCFMRP-USP), com idade entre 33 e 50 anos, expostos a ruído ambiental maior ou igual a 85 dB, em jornada de oito horas de trabalho diário, há pelo menos oito anos; sem alterações anatômicas de orelha externa/média e de vias aéreas superiores. Outros 20 trabalhadores da Seção de Atividades Complementares do mesmo hospital na mesma faixa etária e mesmas características físicas, sócio-econômico-culturais, expostos ao ruído ambiental habitual inferior a 85 dB na jornada de trabalho de 8 horas diárias, compuseram um grupo controle. Os dados de audiometria tonal limiar e imitanciometria foram correlacionados com a qualidade do sono observada através da polissonografia e com parâmetros clínicos gerais de saúde. Com os resultados dos testes de comparação aplicados a idade, estatura, peso, índice de massa corporal, circunferência do pescoço, cintura e quadril e indicadores do estado sócio-econômico-cultural obtidos em entrevista, verificamos que as amostras foram semelhantes nestes aspectos. A análise estatística da audiometria e imitanciometria, nos dois grupos, feita pelo teste exato de Fischer revelou perda auditiva leve e moderada, do tipo PAIR, significante (p < 0,001) no G1. O sono dos indivíduos dos dois grupos apresentou anormalidades nas medidas de continuidade do sono revelando sono de má qualidade. Dos 40 indivíduos, treze (32,5 %) apresentaram distúrbio respiratório do sono, dez dos quais tinham sonolência pela Escala de Epworth; doze outros (30 %) tinham sonolência sem distúrbio respiratório do sono. Os indicadores da quantidade de sono revelaram-se normais. As comparações mostraram que o sono dos dois grupos é igual, quando analisado pelo teste de Mann – Whitney para dados independentes. Análise de contingência entre sono alterado e perda auditiva revelou ausência de interrelação (p = 0,4316). Concluimos que a permanência prolongada sob ruído ambiental superior aos níveis considerados seguros foi suficiente para produzir danos auditivos detectáveis laboratorialmente através dos testes usuais e que não há razão para crer que a má qualidade do sono do cidadão comum guarde relação com a convivência diurna em ambientes ruidosos. / In the last twenty years, the studies on the effect of noise in the hearing and consequently in the quality of life of the human have earned great impulse, evidencing its importance. The purpose of the present study was to verify the effect of persistent noise, occasioned by work conditions, on the quality of life, concerned to the repercussions on the hearing and on the quality of sleep. In this direction, this study aimed at contributing to the awareness of damages caused by extreme and systematic noise on health. Twenty male workers, from the Engineering Section of the Hospital of Clinics of the Faculty of Medicine of Ribeirão Preto (HCFMRP-USP), with ages between 33 and 50 years old, exposed to environmental noise louder or equal 85 dB, on a daily eight-hour working week, for at least eight years, with no anatomical alterations of the extern/medium ear and upper airways; were studied. Other twenty workers from the Complementary Activities Section of the same hospital, in the same age range and equal physical, social-economical-cultural characteristics, exposed to usual environmental noise (lower than 85 dB), on a daily eight-hour working week, composed a control group. The data from the pure tone audiometry and the impedance measurements were correlated with the quality of sleep observed through the polysomnography and with the general clinical health parameters. The results showed that two groups had similar physical social-economic and cultural aspects, when comparison tests where applied to age, height, weight, body mass index, size of the neck, wrist and hips and socio-economic and cultural markers obtained by clinical interview. Statistical analysis of audiometria e imitanciometria by Fischer’s test has shown significant (p = 0,001) mild and moderate hearing loss in G1. The majority of the subjects had bad sleep quality as shown by analysis of sleep disruption markers. The 40 subjects, thirteen (32,5 %) have had sleep disordered breathing ten of whom had day-time sleepiness as measured by Epworth scale; twelve other subjects (30 %) had day-time sleepiness without sleep disordered breathing. The sleep amount markers where normal. At statistical analysis by Mann-Whitney test the sleep of the two groups was equal. Analysis of contingency between altered sleep and hearing loss has shown no correlation (p = 0,4316). Conclusion long stay under noisy condition was enough to produce hearing loss detectable through usual laboratorial tests the there is no reason to believe that sleep of bad quality of ordinary people keep relation with diurnal stay under noisy condition.

Cette thèse se base sur une vision originale des systèmes de Recherche d'Information en pair-à-pair (RI-P2P) ; pour proposer un ensemble d'outils pour mieux les évaluer et mieux les concevoir.Synthétiquement, la problématique d'évaluation consiste à comprendre quel système fonctionne bien dans quelles conditions ; comment les différents composants/aspects d'un système contribuent à ses performances ; comment des modifications du système peuvent faire évoluer ses performances. D'un point de vue conception, on voudrait savoir choisir une approche P2P en fonction du contexte de l'application à implémenter (jeu de données, propriétés du réseau...) ; comprendre comment mixer des systèmes ; mieux maîtriser l'impact d'une modification de l'implémentation sur le comportement et les performances d'un système.Nous pensons que ces deux problématiques d'évaluation et de conception sont fortement liées. Un même fondement est nécessaire pour progresser dans ces deux sens : mieux comprendre l'architecture des systèmes RI-P2P. À la base de notre réflexion, nous considérons qu'un système RI-P2P est l'implémentation en P2P d'un modèle RI, idée qui s'oppose au modèle traditionnel en deux couches. Nous nous appuyons sur cette idée pour donner un ensemble de définitions qui permettent de mieux appréhender les différents composants RI et composants P2P d'un même système et la façon dont ils s'organisent. Nous montrons ensuite comment on peut utiliser cette vision originale du domaine pour spécifier la démarche d'évaluation d'un système P2P et pour aider à la conception de nouveaux systèmes. / This PhD thesis develops an original vision of Peer-to-Peer Information Retrieval Systems. Based on this vision, we ropose a set of tools for a better evaluation and conception of P2P-IR systems.Synthetically, on the one hand, evaluating means understanding which system behaves well in which context ; how different components/aspects of a single system contribute to its performance ; how modifications of the system can make its performance evolve. On the other hand, considering design of P2P-IR systems, we would like to be able to choose a P2P approach based on what is known about the context the application will execute in (data set, network properties...) ; understand how to mix P2P systems ; better control the impact of a modification of the implementation of a system on its behavior an performance.We believe those concerns of evaluation and design are strongly related. There is a common need to improve on both directions : better understand the architecture of P2P-IR systems. On the basis of our reflexion, we consider a P2P-IR system is the implementation in P2P of an IR system, which contrasts with the traditional two-layered vision. We use this idea to give a set of definitions that help better understand the different RI and P2P components of a single system and their relationships. We then show how this vision can be used to help design new systems.

peuvent intéragir à travers des avatars. Les jeux en ligne comme Quake et World of Warcraft sont les applications les plus populaires pour les NVEs. Au début de l'année 2003, est apparu Second Life (SL), un monde virtuel où les avatars peuvent créer une nouvelle vie sociale. La principale caractéristique innovatrice de SL est le contenu créé par les utilisateurs: les avatars participent au développement de l'environnement virtuel par la création d'objets tels que des voitures, des arbres et des bâtiments. SL est devenu rapidement le monde virtuel le plus populaire, avec plus de 16 millions d'utilisateurs en Septembre 2009. L'état de l'art pour la conception des NVEs est principalement une architecture Client/Serveur où plusieurs serveurs maintiennent l'état du monde virtuel pour le transférer aux utilisateurs. Cette architecture est très chère puisqu'une grande quantité de serveurs doivent être déployés, exploités et maintenus. Par ailleurs, cette architecture ne passe pas à l'échelle. Ces inconvénients motivent la conception des architectures innovatrices tels que l'architecture Pair-à-Pair (P2P). Idéalement, une architecture P2P pour les NVEs passe à l'échelle, car chaque utilisateur consacre une partie de ses ressources (stockage, CPU, bande passante) à la gestion du monde virtuel. En outre, le P2P peut considérablement réduire le coût pour le fournisseur du monde virtuel. Il y a trois contributions majeures dans cette thèse. Premièrement, en raison du manque de statistiques sur les mondes virtuels (par exemple, mouvement des avatars et distribution des objets), nous procédons à une analyse exhaustive de SL. Pour cette raison, on a implémenté deux applications qui surveillent, pendant un mois, objets, avatars, Qualité d'Expérience des utilisateurs et performance des serveurs dans la partie publique de SL. Deuxièmement, nous concevons une gestion distribuée des objets pour les NVEs générées par ses utilisateurs. Nous intégrons cette infrastructure de communication sur Kad, le réseau P2P utilisé par des millions d'utilisateurs d'eMule, et réalisons des expériences à grande échelle. Ensuite, nous concevons Walkad un réseau P2P structuré spécialement conçu pour gérer les objets générés par les utilisateurs dans un monde virtuel. Troisièmement, nous étudions la faisabilité d'une gestion distribuée des avatars en utilisant la triangulation de Delaunay. D'abord, nous évaluons la performance de la triangulation de Delaunay par des expériences réalisées dans SL grâce à un client modifié que nous avons développé. Successivement, nous concevons et évaluons deux optimisations pour la triangulation de Delaunay: (1) un algorithme de clustering qui améliore la réactivité des interactions entre les avatars en présence de larges groupes d'avatars; (2) le Réseau Delaunay Social, un réseau P2P qui résout le problème de la sécurité dans un NVE en utilisant les relations d'amitié qui existent entre les avatars.

Des réseaux de type pair-à-pair "overlay" sont des systèmes distribués sans aucune organisation hiérarchique ni contrôle centralisé. Les pairs forment un réseau overlay au dessus de l'Internet. Les deux parties de cette thèse traitent les réseaux pair-à-pair overlay. La première partie utilise un réseau non structuré afin de construire un environnement virtuel partagé à grande échelle. Nous présentons une étude complète d'un overlay basé sur la triangulation de Delaunay. Avant tout nous décrivons les algorithmes auto-organisant pour l'insertion et la suppression d'un pair. Afin de réduire la pénalité de latence introduite par le routage dans l'overlay, nous proposons d'augmenter chaque nœud par quelques liens raccourcis qui créent un petit monde. Nous montrons que très peu de liens sont suffisants pour réduire la latence de manière significative. La deuxième partie de cette thèse donne des aperçus du comportement des utilisateurs d'un réseau pair-à-pair structuré dans le monde réel. Nous détaillons le fonctionnement de KAD, une table de hachage distribuée basé sur Kademlia, un système de partage de fichier avec plusieurs millions d'utilisateurs simultanés. Nous avons exploré le réseau de KAD pendant plus d'une année. C'est ainsi que nous avons obtenu des informations sur la distribution géographique, les temps de sessions, la disponibilité et le temps de vie des pairs. Nous sommes fascinés et effrayés par les possibilités que KAD offre. Le montage d'une attaque Sybil est très facile et permet de récupérer des données personnelles des utilisateurs, de compromettre le fonctionnement correct de la recherche dans KAD et de conduire une attaque DDOS.

Depuis quelques décennies, la quantité d'information numérique produite ne cesse de croître exponentiellement, ce qui soulève des difficultés de plus en plus critiques en terme de stockage, d'accessibilité et de disponibilité de cette information. Les architectures logicielles et matérielles construites autour du modèle pair-à-pair (P2P) semblent répondre globalement aux exigences liées au stockage de l'information mais montrent leurs limites en ce qui concerne les exigences d'accessibilité et de disponibilité de l'information. Nous présentons dans cette thèse différents apports concernant les architectures P2P pour la gestion de grands volumes d'information. Les stratégies algorithmiques que nous proposons exploitent des topologies virtuelles dédiées sur lesquelles nous développons des protocoles de maintenance et de gestion du réseau efficaces. En particulier, pour assurer le passage à grande échelle, nous proposons des solutions pour lesquelles les coûts des opérations de maintenance et de gestion des topologies virtuelles sont constants en moyenne pour chaque noeud du réseau, et ceci, quelle que soit la taille du réseau. Nous analysons les principaux paradigmes de la répartition d'information sur un réseau P2P, en considérant successivement, le problème de l'accès à de l'information typée (semi-structurée) et le cas général qui dissocie entièrement la nature des requêtes du placement de l'information. Nous proposons une méthode d'aiguillage de requêtes portant sur la structure et le contenu de documents semi-structurés ainsi qu'une technique plus générale dans le cas le plus défavorable où aucune connaissance n'est disponible a priori sur la nature des informations stockées ou sur la nature des requêtes. Dans l'optique de la gestion d'une qualité de service (qui s'exprime en terme de rapidité et de fiabilité), nous nous intéressons également au problème de la disponibilité pérenne de l'information sous l'angle de la réplication des données stockées dans le réseau. Nous proposons une approche originale exploitant une mesure locale de densité de réplicas estimée sur une topologie virtuelle dédiée.

Les systèmes pair-à-pair décentralisés mettent en relation un grand nombre d'utilisateurs pour mutualiser des ressources dans un environnement dynamique. Les applications de ces systèmes vont du partage de fichiers à la téléphonie par Internet, en passant par la décentralisation de services comme les DNS. Afin de limiter les ressources nécessaires, chaque recherche doit transmettre les messages rapidement et contrôler le nombre de messages dans le réseau. C'est pourquoi cette thèse s'intéresse au routage et à l'interconnexion nécessaire pour assurer ce routage.Dans la première partie, je présente un état de l'art des différents systèmes existants. J'y détaille la problématique générale et les caractéristiques des différentes classes de systèmes pair-à-pair. La seconde partie traite des réseaux à contenu adressable, qui permettent d'assurer un routage avec des bornes sur le nombre de sauts des requêtes et la charge par noeud. J'y expose d'abord les différents réseaux à contenu adressable existants. Je présente ensuite un nouveau protocole, D2B, dont je prouve en particulier qu'il améliore la charge par noeud tout en assurant un nombre de sauts et un degré faible. Je détaille enfin une liste d'optimisations applicables aux réseaux à contenu adressable en général, ou à D2B en particulier. Dans la troisième partie, je récapitule les principaux travaux qui tirent parti des communautés d'utilisateurs d'une part, et ceux qui exploitent la structure de loi de puissance de l'autre. Je présente ensuite ma seconde contribution, QRE, qui exploite efficacement à la fois ces deux caractéristiques des échanges: agrégats en communautés et loi de puissance.