Banachverbände spielen sowohl in der Theorie als auch in der Anwendung von geordneten normierten Räume eine bedeutende Rolle. Einerseits erweisen sich viele in der Praxis relevanten Räume als Banachverbände, andererseits ermöglichen die Vektorverbandsstruktur und die enge Beziehung zwischen Ordnung und Norm ein tiefes Verständnis solcher normierter Räume. An dieser Stelle setzen folgende Überlegungen an: - Die genaue Untersuchung einiger Resultate der reichhaltigen Banachverbandstheorie ließ (zu Recht) vermuten, dass in manchen Fällen die Verbandsnormeigenschaft keine notwendige Voraussetzung ist. In der Literatur gibt es bereits einige interessante Untersuchungen allgemeiner geordneter normierter Räume mit qualifizierten positiven Kegeln und in dem Zusammenhang eine Reihe wertvoller Dualitätsaussagen. An dieser Stelle sind die Eigenschaften der Normalität, der Nichtabgeflachtheit und der Regularität eines Kegels erwähnt, welche selbst im Falle eines mit einer Norm versehenen Vektorverbandes eine schwächere Relation zwischen Ordnung und Norm ergeben als die Verbandsnormeigenschaft. - In einer neueren Arbeit wurde der aus der Theorie der Vektorverbände gut bekannte Begriff der Disjunktheit bereits auf beliebige geordnete Räume verallgemeinert, wobei viele Eigenschaften disjunkter Vektoren, des disjunkten Komplements einer Menge usw., welche aus der Verbandstheorie bekannt sind, erhalten bleiben. Auf entsprechende Weise, d.h. durch das Ersetzen exakter Infima und Suprema durch Mengen unterer bzw. oberer Schranken, können der Modul eines Vektors sowie der Begriff der Solidität einer Menge für geordnete (normierte) Räume eingeführt werden. An solchen Überlegungen knüpft die vorliegende Arbeit an. Im Kapitel m-Normen ======== werden verallgemeinerte Formen der M-Norm Eigenschaft eingeführt und untersucht. AM-Räume und (approximative) Ordnungseinheit-Räume sind Beispiele für geordnete normierte Räume mit m-Norm. Die Schwerpunkte dieses Kapitels sind zum Einen Kegel- und Normeigenschaften dieser Räume und deren Charakterisierung mit Hilfe solcher Eigenschaften und zum Anderen Dualitätsaussagen, wie sie zum Teil bereits aus der Theorie der AM- und AL-Räume bekannt sind. Minimal totale Mengen ===================== Ziel dieses Kapitels ist es, den oben erwähnten verallgemeinerten Disjunktheitsbegiff für geordnete normierte Räume zu untersuchen. Eine zentrale Rolle spielen dabei totale Mengen im Dualraum und insbesondere minimal totale Mengen sowie deren Zusammenhang mit der Disjunktheit von Elementen des Ausgangsraumes. Normierte pre-Riesz Räume ========================= Wie bereits bekannt, lässt sich jeder pre-Riesz Raum ordnungsdicht in einen (bis auf Isomorphie) eindeutigen minimalen Vektorverband einbetten, die so genannte Riesz Vervollständigung. Ist der pre-Riesz Raum normiert und sein positiver Kegel abgeschlossen, dann kann eine Verbandsnorm auf der Riesz Vervollständigung eingeführt werden, welche sich in vielen Fällen als äquivalent zur Ausgangsnorm auf dem pre-Riesz Raum erweist. Es ist allgemein bekannt, dass sich dann auch stetige lineare Funktionale fortsetzen lassen. In diesem Kapitel wird nun untersucht, inwiefern sich Ordnungsrelationen auf einer Menge stetiger linearer Funktionale beim Übergang zur Menge der Fortsetzungen erhalten lassen. Die gewonnenen Erkenntnisse kommen anschließend bei Untersuchungen zur schwachen bzw. schwach*-Topologie auf geordneten normierten Räumen zur Anwendung. Hierbei werden zwei Fragestellungen behandelt. Zum Einen gilt das Augenmerk disjunkten Folgen in geordneten normierten Räumen. Als Beispiel seien ordnungsbeschränkte disjunkte Folgen in geordneten normierten Räumen mit halbmonotoner mNorm genannt, welche stets schwach gegen Null konvergieren. Zum Anderen werden monoton fallende Folgen und Netze bzw. disjunkte Folgen von stetigen linearen Funktionalen auf einem geordneten normierten Raum betrachtet. / Banach lattices play an important role in the theory of ordered normed spaces. One reason is, that many ordered normed vector spaces, that are important in practice, turn out to be Banach lattices, on the other hand, the lattice structure and strong relations between order and norm allow a deep understanding of such ordered normed spaces. At this point the following is to be considered. - The analysis of some results in the rich Banach lattice theory leads to the conjecture, that sometimes the lattice norm property is no necessary supposition. General ordered normed spaces with a convenient positive cone were already examined, where some valuable duality properties could be achieved. We point out the properties of normality, non-flatness and regularity of a cone, which are a weaker relation between order and norm than the lattice norm property in normed vector lattices. - The notion of disjointness in vector lattices has already been generalized to arbitrary ordered vector spaces. Many properties of disjoint elements, the disjoint complement of a set etc., well known from the vector lattice theory, are preserved. The modulus of a vector as well as the concept of the solidness of a set can be introduced in a similar way, namely by replacing suprema and infima by sets of upper and lower bounds, respectively. We take such ideas up in the present thesis. A generalized version of the M-norm property is introduced and examined in section m-norms. ======= AM-spaces and approximate order unit spaces are examples of ordered normed spaces with m-norm. The main points of this section are the special properties of the positive cone and the norm of such spaces and the duality properties of spaces with m-norm. Minimal total sets ================== In this section we examine the mentioned generalized disjointness in ordered normed spaces. Total sets as well as minimal total sets and their relation to disjoint elements play an inportant at this. Normed pre-Riesz spaces ======================= As already known, every pre-Riesz space can be order densely embedded into an (up to isomorphism) unique vector lattice, the so called Riesz completion. If, in addition, the pre-Riesz space is normed and its positive cone is closed, then a lattice norm can be introduced on the Riesz completion, that turns out to be equivalent to the primary norm on the pre-Riesz space in many cases. Positive linear continuous functionals on the pre-Riesz space are extendable to positive linear continuous functionals in this setting. Here we investigate, how some order relations on a set of continuous functionals can be preserved to the set of the extension. In the last paragraph of this section the obtained results are applied for investigations of some questions concerning the weak and the weak* topology on ordered normed vector spaces. On the one hand, we focus on disjoint sequences in ordered normed spaces. On the other hand, we deal with decreasing sequences and nets and disjoint sequences of linear continuous functionals on ordered normed spaces.

This thesis concerns the boundary behavior of solutions to parabolic equations. It consists of a comprehensive summary and four scientific papers. The equations concerned are different generalizations of the heat equation. Paper I concerns the solutions to non-linear parabolic equations with linear growth. For non-negative solutions that vanish continuously on the lateral boundary of an NTA cylinder the following main results are established: a backward Harnack inequality, the doubling property for the Riesz measure associated with such solutions, and the Hölder continuityof the quotient of two such solutions up to the boundary. Paper 2 concerns the solutions to linear degenerate parabolic equations, where the degeneracy is controlled by a Muckenhoupt weight of class 1+2/n. For non-negative solutions that vanish continuously on the lateral boundary of an NTA cylinder the following main results are established: a backward Harnack inequality, the doubling property for the parabolic measure, and the Hölder continuity of the quotient of two such solutions up to the boundary. Paper 3 concerns a fractional heat equation. The first main result is that a solution to the fractional heat equation in Euclidean space of dimension n can be extended as a solution to a certain linear degenerate parabolic equation in the upper half space of dimension n+1. The second main result is the Hölder continuity of quotients of two non-negative solutions that vanish continuously on the latteral boundary of a Lipschitz domain. Paper 4 concerns the solutions to uniformly parabolic linear equations with complex coefficients. The first main result is that under certain assumptions on the opperator the bounds for the single layer potentials associated to the opperator are bounded. The second main result is that these bounds always hold if the opperator is realvalued and symmetric.

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Dans cette thèse, nous étudions l'interpolation réelle des espaces de Sobolev et ses applications. Le manuscrit est constitué de deux parties. Dans la première partie, nous démontrons au premier chapitre que les espaces de Sobolev non homogènes W^1_p (resp. homogènes ) sur les variétés Riemanniennes complètes vérifiant la propriété de doublement et une inégalité de Poincaré forment une échelle d'interpolation réelle pour un intervalle de valeurs de p. Nous étendons ce résultat à d'autres cadres géométriques. Dans un deuxième court chapitre, nous comparons différents espaces de Sobolev sur le cone Euclidien et nous regardons le lien de ces espaces avec l'interpolation. Nous montrons sur cet exemple que l'hypothèse de Poincaré n'est pas une condition nécessaire pour pouvoir interpoler les espaces de Sobolev. Dans le dernier chapitre de cette partie, nous définissons les espaces de Sobolev non homog'nes W^1_p,V (resp. homogènes ) associés à un potentiel positif V sur une variété Riemannienne. Nous démontrons que si la variété véifie la propriété de doublement et une inégalité de Poincaré et si de plus V est dans une classe de Holder inverse, ces espaces forment aussi une échelle d'interpolation réelle pour un intervalle de valeurs de p. Nous étendons ce résultat aux cas des groupes de Lie. Dans la deuxième partie, dans un premier chapitre en collaboration avec E. Russ, nous étudions sur un graphe vérifiant la propriété de doublement et une inégalité de Poincaré, la Lp bornitude de la transformée de Riesz pour p > 2 et son inégalité inverse pour p < 2. Pour notre but, nous démontrons aussi des résultats d'interpolation des espaces de Sobolev et des inégalités de Littlewood-Paley. Dans le deuxième chapitre, nous démontrons en utilisant notre résultat d'interpolation, des inégalités de Gagliardo-Nirenberg sur les variétés Riemanniennes complètes vérifiant le doublement, des inégalités de Poincaré et pseudo-Poincaré. Ce résultat s'applique aussi dans le cadre des groupes de Lie et des graphes.

The presented work contains a survey of the so far known results about the operator inequalities of the type "good λ", "better good λ" and "rearranged good λ" on the function spaces over the Euclidean space with the Lebesgue measure and their corollaries in the form of more complex operator inequal- ities and norm estimates. However, the main aim is to build similar theory for the Riesz potential operator on the function spaces over the quasi-metric space with the so-called "doubling" measure. Combining the corollaries of this theory with the known norm estimates we obtain the boundedness for the Riesz potential operator on the Lebesgue and Lorentz spaces.

Du fait du manque de capteurs fiables et bon marché, la problématique de la reconstruction d'état est cruciale pour les bioprocédés, particulièrement pour les (bio)réacteurs à paramètres répartis. C'est pourquoi il est essentiel d'étudier leurs propriétés d'observabilité, qui peuvent notamment dépendre des dimensions spatiales des capteurs. Dans cette thèse, on étudie tout d'abord l'observabilité d'une classe de réacteurs tubulaires à lit fixe mettant en oeuvre une seule réaction biochimique, où un substrat est dégradé suivant une cinétique non linéaire. Plus précisément, l'analyse porte sur un modèle linéarisé, consistant notamment en une Équation aux Dérivées Partielles (EDP) parabolique linéaire comportant un coefficient non uniforme (c.-à-d. dépendant de la variable spatiale). Ce modèle entre dans le cadre d'une classe particulière de systèmes : les systèmes de Sturm-Liouville. Il s'en déduit que tout nombre fini de modes dominants du système est observable par un capteur (de concentration en substrat) situé en sortie et de largeur suffisamment petite. En outre, considérant un minorant et un majorant du coefficient non uniforme, on détermine une expression numérique, fonction du nombre de modes à observer, qui minore cette largeur. La pertinence de ce résultat est confirmée par un exemple numérique : un biofiltre de dénitrification. Cette étude est étendue à un procédé-pilote de digestion anaérobie de l'INRA-Narbonne. On montre l'existence d'un état d'équilibre, autour duquel le comportement du système est modélisé par deux EDP linéaires, dont une à coefficient non uniforme. La démarche précédente est généralisée et on calcule des expressions des largeurs de deux capteurs en fonction du nombre de modes dont on veut s'assurer qu'ils sont observables. Ce résultat s'applique notamment à la conception d'un estimateur d'état.

Dans cette thèse, nous étudions l'approximation et la stabilisation de certaines équations d'évolution, en utilisant la théorie des semi-groups et l'analyse spectrale. Cette thèse est divisée en deux parties principales. Dans la première partie, comme dans [3, 4], nous considérons l'approximation des équations d'évolution du deuxième ordre modélisant les vibrations de structures élastiques. Il est bien connu que le système approché par éléments finis ou différences finies n'est pas uniformément exponentiellement ou polynomialement stable par rapport au paramètre de discrétisation, même si le système continu a cette propriété. Dans la première partie, notre objectif est d'amortir les modes parasites à haute fréquence en introduisant des termes de viscosité numérique dans le schéma d'approximation. Avec ces termes de viscosité, nous montrons la décroissance exponentielle ou polynomiale du schéma discret lorsque le problème continu a une telle décroissance et quand le spectre de l'opérateur spatial associé au problème conservatif satisfait la condition du gap généralisée. En utilisant le Théorème de Trotter-Kato, nous montrons la convergence de la solution discrète vers la solution continue. Quelques exemples sont également présentés.

Cette thèse est consacrée à l'évaluation des familles exponentielles pour les problèmes de la modélisation des bruits et de la segmentation des images couleurs. Dans un premier temps, nous avons développé une nouvelle caractérisation des familles exponentielles naturelles infiniment divisible basée sur la fonction trace de la matrice de variance covariance associée. Au niveau application, cette nouvelle caractérisation a permis de détecter la nature de la loi d'un bruit additif associé à un signal où à une image couleur. Dans un deuxième temps, nous avons proposé un nouveau modèle statistique paramétrique mulltivarié basé sur la loi de Riesz. La loi de ce nouveau modèle est appelée loi de la diagonale modifiée de Riesz. Ensuite, nous avons généralisé ce modèle au cas de mélange fini de lois. Enfin, nous avons introduit un algorithme de segmentation statistique d'image ouleur, à travers l'intégration de la méthode des centres mobiles (K-means) au niveau de l'initialisation pour une meilleure définition des classes de l'image et l'algorithme EM pour l'estimation des différents paramètres de chaque classe qui suit la loi de la diagonale modifiée de la loi de Riesz.

This PhD thesis aims to study financial processes which have semi-heavy-tailed marginal distributions and may exhibit memory. The traditional Black-Scholes model is expanded to incorporate memory via an integral operator, resulting in a class of market models which still preserve the completeness and arbitragefree conditions needed for replication of contingent claims. This approach is used to estimate the implied volatility of the resulting model. The first part of the thesis investigates the semi-heavy-tailed behaviour of financial processes. We treat these processes as continuous-time random walks characterised by a transition probability density governed by a fractional Riesz- Bessel equation. This equation extends the Feller fractional heat equation which generates a-stable processes. These latter processes have heavy tails, while those processes generated by the fractional Riesz-Bessel equation have semi-heavy tails, which are more suitable to model financial data. We propose a quasi-likelihood method to estimate the parameters of the fractional Riesz- Bessel equation based on the empirical characteristic function. The second part considers a dynamic model of complete financial markets in which the prices of European calls and puts are given by the Black-Scholes formula. The model has memory and can distinguish between historical volatility and implied volatility. A new method is then provided to estimate the implied volatility from the model. The third part of the thesis considers the problem of classification of financial markets using high-frequency data. The classification is based on the measure representation of high-frequency data, which is then modelled as a recurrent iterated function system. The new methodology developed is applied to some stock prices, stock indices, foreign exchange rates and other financial time series of some major markets. In particular, the models and techniques are used to analyse the SET index, the SET50 index and the MAI index of the Stock Exchange of Thailand.

Speech is a non-stationary signal and contains modulations in both spectral and temporal domains. Based on the type of modulations studied, most speech processing algorithms can be classified into short-time analysis algorithms, narrow-band analysis algorithms, or joint spectro-temporal analysis algorithms. While traditional methods of speech analysis study the modulation along either time (Short-time analysis algorithms) or frequency (Narrowband analysis) at a time. A new class of algorithms that work simultaneously along both temporal as well as spectral dimensions, called the spectro-temporal analysis algorithms, have become prominent over the past decade. Joint spectro-temporal analysis (also referred to as 2-D speech analysis) has shown promise in applications such as formant estimation, pitch estimation, speech recognition, etc. Over the past decade, 2-D speech analysis has been independently motivated from several directions. Broadly these motivations for 2-D speech models can be grouped into speech-production motivated, source-separation/machine- learning motivated and neurophysiology motivated. In this thesis, we develop 2-D speech model based on the speech production motivation. The overall organization of the thesis is as follows: We first develop the context of 2-D speech processing in Chapter one, we then proceed to develop a 2-D multicomponent AM-FM model for narrowband spectrogram patch of voiced speech and experiment with the perceptual significance of number of components needed to represent a spectrogram patch in Chapter two. In Chapter three we develop a demodulation algorithm called the inphase and the quadrature phase demodulation (IQ), compared to the state-of-the art sinusoidal demodulation, the AM obtained using this method is more robust to carrier estimation errors. The demodulation algorithm was verified on call voiced sentences taken from the TIMIT database. In chapter four we develop a demodulation algorithm based on Riesz transform, a natural extension of the Hilbert transform to higher dimensions, unlike the sinusoidal and the IQ demodulation techniques, Riesz-transform-based demodulation does not require explicit carrier estimation and is also robust to pitch discontinuous in patches. The algorithm was validated on all voiced sentences from the TIMIT database. Both IQ and Riesz-transform-based methods were found to give more accurate estimates of the 2-D AM (relates to vocal tract) and 2-D carrier (relates to source) compared with the sinusoidal modulation. In Chapter five we show application of the demodulated AM and carrier to pitch estimation and for creation of hybrid sounds. The hybrid sounds created were found to have better perceptual quality compared with their counterparts created using the linear prediction analysis. In Chapter six we summarize the work and present with possible directions of future research.