Cette thèse fait appel à la théorie des ondelettes pour estimer le paramètre de mémoire longue dans le cadre stationnaire et non stationnaire lors de la modélisation des séries financières, et pour l'estimation non paramétrique de la copule lors de l'examen de leurs interdépendances. L'avantage de la méthode des ondelettes comparée à l'analyse de Fourier est d'être parfaitement localisée dans le domaine temporel et celui des fréquences.Dans une première étape, nous nous sommes intéressés à la modélisation de la dynamique des séries de variations. À cette fin, nous proposons un modèle économétrique qui permet de tenir compte, en plus de la composante mémoire longue dans la moyenne, une dépendance de long terme dans la variance conditionnelle.D'une part, nous étudions les liens de causalité entre les séries obtenus par décomposition en ondelettes à chaque niveau de résolution. D'autre part, nous nous orientons vers la théorie de cointégration fractionnaire. À cet égard,nous estimons un modèle vectoriel à correction d'erreur dans lequel la vitesse d'ajustement à l'équilibre de long terme est plus lente que la vitesse associée à la cointégration linéaire. L'atout de cette approche est de détecter la présence d'une relation de long terme en plus des fluctuations de court terme et de mettre en œuvre des liens de causalité durables.Dans une deuxième étape, nous proposons une analyse des dépendances multivariées entre les risques financiers et leurs impacts sur les mesures de risques communément rencontrées en gestion des risques. Nous exposons une application de la théorie des copules à l'analyse de la structure des dépendances entre différentes séries financières. Les résultats empiriques obtenus montrent que la structure de dépendance devient accentuée lorsque les séries sont filtrées de l'effet mémoire. Ensuite, nous étudions l'effet du changement de la structure de dépendance dans la frontière d'efficience et dans les mesures du risque sur l'ensemble des portefeuilles optimaux en considérant le modèle moyenne-variance-copules et en élaborant une mesure du risque basée sur l'approche CVaR-copules. Les résultats empiriques prouvent que nous sommes loin des portefeuilles optimaux de Markowitz.Enfin, nous proposons un nouvel estimateur dans le cadre des ondelettes qui constitue une extension de celui de Shimotsu et Phillips (2005, 2010). / This thesis uses wavelet theory to estimate the long memory parameter in the stationary and non stationary framework when modeling financial time series, and non parametric estimation of the copula in the examination of their interdependencies. The advantage of the wavelet method compared to the Fourier analysis is to be fully localized in the time domain and that of the frequency. In a first step, we are interested in modeling the dynamics of series of variations. To this end, we propose an econometric model that takes into account, in addition to the long memory component in the mean, a long term dependence in the conditional variance. On the first hand, we study the causal links between the series obtained by wavelet decomposition at each level of resolution. On the second hand, we are moving towards the theory of fractional cointegration. In this regard, we consider a vector error correction model in which the speed of adjustment to the long run equilibrium is slower than the speed associated with the linear cointegration. The advantage of this approach is to detect the presence of a long term relationship in addition to short term fluctuations and implement long run causal links.In a second step, we deal a multivariate analysis of dependencies between risks and their impacts on financial measures of risk commonly used in risk management. We present an application of copula theory to analyze the structure of dependencies between different financial series. The empirical results show that the dependence structure becomes accentuated when the series are filtered from the memory effect. Next, we investigate the effect of changing the structure of dependence in the efficiency frontier and the risk measures on all optimal portfolios considering the mean-variance-copulas model and developing a risk measure based on the CVaR-copula approach. The empirical results show that we are far from optimal portfolios Markowitz . Finally, we propose a new estimator in the wavelet domain which is an extension of the estimator of the Shimotsu and Phillips (2005, 2010).

Adverse changes in the Earth's climate are thought to be due to the output of carbon dioxide from power stations. This has led to the development of many new materials to remove CO2 from these gas streams. Polymers of intrinsic microporosity (PIMs) are a novel class of polymers that are rigid with sites of contortion. These properties result in inefficient packing and so lead to large pore volumes and high surface areas. The inclusion of Tröger’s base, a contortion site made up of two nitrogen atoms, is thought to lead to increased uptake of CO2. The combination of electrostatic interactions with strong van der Waals forces should interact favourable with the quadrupole moment of CO2.Here a molecular simulation study of a selection of these polymers is presented. The study begins by developing a quick screening method on single polymer chains. This shows that the high surface area and adsorption affinity are a result of the contorted nature of PIMs along with the inclusion of groups such as Tröger’s base.The creation of atomistic models that reproduce the space packing ability of these polymers is also explored. Methods developed for PIMs in literature are investigated along with a new method developed during this study. GCMC simulations are then used to investigate the adsorption of CO2. In this study it is seen that that these polymers possess a well percolated network of both ultramicropores and supermicropores with a significant fraction of these pores being close to the kinetic diameter of CO 2. It is posited that these pores may be the result of the inclusion of Tröger’s base. It is also shown that this produces a particularly favourable site for adsorption. The phenomenon of swelling as a result of CO2 adsorption is also investigated using a variety of methods that make use of the output from the GCMC simulations. It was found that swelling is negligible for pressures of up to 1 bar. This result is important as swelling in the polymer can lead to a reduction in selectivity and an increase in permeability, which can affect the overall material’s performance.

Polymers that undergo dramatic changes in structural conformations in response to numerous stimuli such as temperature, pH, electric and magnetic fields, light inten- sity, biological molecules, and solvent polarity, are known as stimuli-responsive or ”smart” polymers. There is a broad range of very promising applications of these materials in catalysis, environmental remediation, sensors or actuator systems, and as delivery systems of therapeutic agents. Researchers have been trying to mimic smart polymers based on properties of polymers found in nature such as proteins, carbohydrates and nucleic acids. Novel bio-compatible polymers with a variety of chemical functional groups, diverse topologies, and cross-linking patterns with the ability to self-assemble in vivo are being engineered. Experimental and theoretical studies indicate that the thermodynamic properties relating to the hydrophobic effects play a pivotal role in determining the self-assembly process in smart polymers. At the same time, computational approaches based on simulation and modeling provide an understanding of this phenomenon on the micro- scopic level. Building empirical models based on statistical mechanics methods and simulation data helps to design polymeric materials with desirable traits. My research is mainly focused on investigating physicochemical characteristics of stimuli-responsive polymers under different conditions. I used atomistic molecular dynamics simulations to investigate these effects on polymer conformation. Given the size and complexity of our polymeric systems, we employed Graphical Process- ing Units (GPU) and enhanced sampling techniques such as REDS2 to increase the sampling time. These methods allow for the study of polymeric structural dynamics in solvents of varying polarity and in human skin epidermis. Our constant pH simulation of poly(methacrylic acid) revealed that the overall response is made up of local and global structural changes. The local structural re- sponse depends on the tacticity of the polymer, which leads to distinct cooperative effects for polymers with varying stereochemistry. Such simulations help to under- stand the principal driving forces behind the mechanism of self-assembly processes.

L'explosion en supernova gravitationnelle représente le stade ultime de l'évolution des étoiles massives.La contraction du cœur de fer peut être suivie d'une gigantesque explosion qui donne naissance à une étoile à neutrons.La dynamique multi-dimensionnelle de la région interne, pendant les premières centaines de millisecondes, joue un rôle crucial sur le succès de l'explosion car des instabilités hydrodynamiques sont capables de briser la symétrie sphérique de l'effondrement.Les mouvements transverses et à grande échelle générés par deux instabilités, la convection induite par les neutrinos et l'instabilité du choc d'accrétion stationnaire (SASI),augmentent l'efficacité du chauffage de la matière par les neutrinos au point de déclencher une explosion asymétrique et d'impacter les conditions de naissance de l'étoile à neutrons. Dans cette thèse, les instabilités sont étudiées au moyen de simulations numériques de modèles simplifiés.Ces modèles permettent une vaste exploration de l'espace des paramètres et une meilleure compréhension physique des instabilités, généralement inaccessibles aux modèles réalistes.L'analyse du régime non-linéaire de SASI établit les conditions de formation d'un mode spiral et évalue sa capacité à redistribuer radialement le moment cinétique.L'effet de la rotation sur la dynamique du choc d'accrétion est également pris en compte.Si la rotation est suffisamment rapide, une instabilité de corotation se superpose à SASI et impacte grandement la dynamique.Les simulations permettent de mieux contraindre l'importance des modes non-axisymétriques dans le bilan de moment cinétique de l'effondrement du cœur de fer en étoile à neutrons.SASI pourrait sous certaines conditions accélérer ou ralentir la rotation du pulsar formé dans l'explosion.Enfin, une étude d'un modèle idéalisé de la région de chauffage est menée pour caractériser le déclenchement non-linéaire de la convection par des perturbations telles que celles produites par SASI ou les inhomogénéités de combustion pré-effondrement.L'analyse de la dimensionnalité sur le développement de la convection permet de discuter l'interprétation des modèles globaux et met en évidence les effets bénéfiques de la dynamique tridimensionnelle sur le déclenchement de l'explosion. / A core-collapse supernova represents the ultimate stage of the evolution of massive stars.The iron core contraction may be followed by a gigantic explosion which gives birth to a neutron star.The multidimensional dynamics of the innermost region, during the first hundreds milliseconds, plays a decisive role on the explosion success because hydrodynamical instabilities are able to break the spherical symmetry of the collapse.Large scale transverse motions generated by two instabilities, the neutrino-driven convection and the Standing Accretion Shock Instability (SASI),increase the heating efficiency up to the point of launching an asymmetric explosion and influencing the birth properties of the neutron star.In this thesis, hydrodynamical instabilities are studied using numerical simulations of simplified models.These models enable a wide exploration of the parameter space and a better physical understanding of the instabilities, generally inaccessible to realistic models.The non-linear regime of SASI is analysed to characterize the conditions under which a spiral mode prevails and to assess its ability to redistribute angular momentum radially.The influence of rotation on the shock dynamics is also addressed.For fast enough rotation rates, a corotation instability overlaps with SASI and greatly impacts the dynamics.The simulations enable to better constrain the effect of non-axisymmetric modes on the angular momentum budget of the iron core collapsing into a neutron star.SASI may under specific conditions spin up or down the pulsar born during the explosion.Finally, an idealised model of the heating region is studied to characterize the non-linear onsetof convection by perturbations such as those produced by SASI or pre-collapse combustion inhomogeneities. The dimensionality issue is examined to stress the beneficial consequences of the three-dimensional dynamics on the onset of the explosion.

La thèse a porté sur l’étude des émissions radio aurorales de Jupiter, produites proche de la fréquence cyclotron électronique locale par Instabilité Maser Cyclotron, alimentée par des électrons résonants d’énergies de quelques keV, accélérés le long des lignes de champ magnétique de haute latitude.J’ai tout d’abord repris, validé et étendu le code de simulation SERPE (Simulateur d’Émissions Radio Planétaire et Exo–planétaire) développé au LESIA, qui permet de produire des spectres dynamiques des émissions radio visibles pour un observateur donné. J’ai effectué une étude paramétrique des simulations des émissions radio induites par Io afin de quantifier le rôle des principaux paramètres libres du code (fonction de distribution et énergie des électrons, modèle de champ magnétique, position de la ligne de champ magnétique active et altitude de la coupure ionosphérique). Cette étude a confirmé que les émissions Io sont correctement reproduites seulement lorsque le rayonnement est oblique par rapport aux lignes de champ magnétique, ce qui est simulé par SERPE grâce à des fonctions de distribution électronique de type cône de perte. J’ai également montré que (a) les paramètres qui contrôlent principalement la forme des émissions simulées dans le plan temps-fréquence sont le modèle de champ magnétique et l’énergie des électrons, et que (b) les simulations sont en excellent accord avec les observations, moyennant une fenêtre d’incertitude temporelle de ±2 heures.À l’aide de ce code, j’ai réalisé des simulations au long cours des émissions radio induites par Io, et de celles attendues pour Europe, Ganymède et Callisto. En comparant ces simulations à plusieurs années d’observations de Jupiter enregistrées avec les instruments Voyager/PRA et Cassini/RPWS (ponctuellement complétées par celles du réseau décamétrique de Nançay), j’ai prouvé l’existence d’émissions radio induites par Europe et Ganymède. L’étude statistique de ces émissions m’a permis d’établir leur propriétés moyennes (extension en fréquence, variabilité temporelle, et occurrence). Ce résultat ouvre un nouveau champ d’étude à distance, et au long cours, des interactions planète–satellites autres que Io–Jupiter.La comparaison de ces simulations avec les observations Juno/Waves m’a permis d’identifier sans ambiguïté les émissions radio induites par Io, ainsi que leur hémisphère d’origine (sans connaitre leur polarisation, non–mesurée par Juno/Waves), pour un observateur proche de l’équateur (cas de la Terre), comme a des latitudes plus hautes. Grâce à ces simulations, j’ai également montré que les émissions sont visibles seulement si l’ouverture de l’angle d’émission est supérieure à 70°±5°.Enfin, j’ai entamé une étude statistique de la distribution spatiale des sources radio aurorales traversées par la sonde Juno. J’ai ainsi cartographié les sources des diverses composantes (kilométriques à décamétriques) des émissions radio joviennes. La comparaison avec des modèles de champ magnétique récents, ainsi qu’avec des images UV (Juno/UVS et Hubble/STIS) m’a permis de démontrer une corrélation des émissions radio avec l’ovale auroral principal. / The thesis focused on the study of Jupiter's auroral radio emissions, produced close to the local electronic cyclotron frequency by Maser Cyclotron instability, powered by resonant electrons of energies of a few keV, accelerated along high magnetic field lines at high latitude.I first took over, validated and extended the simulation code ExPRES (Exoplanetary and Planetary Radio Emissions Simulator) developed at LESIA, which allows to produce dynamic spectra of visible radio emissions for a given observer. I performed a parametric study of simulations of radio emissions induced by Io in order to quantify the role of the main free parameters of the code (distribution function and energy of the electrons, magnetic field model, position of the active magnetic field line and altitude of the ionospheric cutoff). This study confirmed that Io emissions are correctly reproduced only when the radiation is oblique to the magnetic field lines, which is simulated by ExPRES through loss cone electronic distribution functions. I have also shown that (a) the parameters that mainly control the shape of the simulated emissions in the time-frequency plane are the magnetic field model and the electron energy, and that (b) the simulations are in excellent agreement with observations, with a time window of uncertainty of ± 2 hours.Using this code, I produced long-term simulations of radio emissions induced by Io, and those expected for Europa, Ganymede and Callisto. Comparing these simulations with several years of Jupiter observations recorded with the Voyager / PRA and Cassini / RPWS instruments (punctually supplemented by those of the Nançay decametric array), I proved the existence of radio emissions induced by Europa and Ganymede. The statistical study of these emissions allowed me to establish their average properties (extension in frequency, temporal variability, and occurrence). This result opens a new field of study, remotely and in the long-term, of the planet-satellite interactions other than Io-Jupiter.The comparison of these simulations with the Juno / Waves observations allowed me to unambiguously identify the radio emissions induced by Io, as well as their hemisphere of origin (without knowing their polarization, not measured by Juno / Waves), for an observer close to the equator (case of the Earth), as at higher latitudes. Thanks to these simulations, I have also shown that the emissions are visible only if the opening of the emission angle is greater than 70 ° ± 5 °.Finally, I began a statistical study of the spatial distribution of auroral radio sources traversed by the Juno probe. I thus mapped the sources of the various components (kilometer to HF) of Jovian radio broadcasts. Comparison with recent magnetic field models, as well as UV imagery (Juno / UVS and Hubble / STIS) allowed me to demonstrate a correlation of radio emissions with the main auroral oval.

L'écoulement autour d'un objet partiellement immergé comme une carène ou une pile de pont est une configuration fondamentale au regard de la dynamique de la surface libre. La caractérisation de cet écoulement est essentielle dans des applications environnementales, ou pour des systèmes d'énergies marines renouvelables. De telles structures sont soumises à des efforts de traînée et de portance provenant de l'interaction avec le courant, la houle, et la surface libre. Ce travail s'inscrit dans la compréhension des efforts s'exerçant sur des objets partiellement immergés. Notre problématique est simplifiée en considérant une géométrie cylindrique. Nous présentons des résultats expérimentaux obtenus en canal, où le cylindre est tracté ainsi que des résultats numériques obtenus à l'aide du code YALES2, basé sur la méthode des volumes finis. Le cylindre vertical est partiellement immergé et le sillage généré derrière le cylindre est caractérisé par une déformation de la surface libre. L'écoulement derrière le cylindre est gouverné par les nombres de Reynolds et de Froude, caractérisant l'importance des effets inertiels et gravitaires. Ces nombres sans dimension sont définis à l'aide du diamètre du cylindre. La gamme de vitesse balayée et les diamètres utilisés permettent d'atteindre des nombres de Reynolds jusqu'à 240 000, et des nombres de Froude jusqu'à 2.4 correspondant à un sillage turbulent. L'attention est portée sur les fortes déformations de surface libre allant jusqu'à sa rupture et l'entraînement d'air. En particulier, deux modes d'entrainement d'air ont été observés : (i) dans la cavité le long du cylindre et (ii) dans le sillage du cylindre. La vitesse critique à l'entraînement d'air dans la cavité a été mesurée et son évolution est comparée avec une loi d'échelle proposée par Benusiglio. Nous avons observé l'influence de cet entraînement d'air sur les efforts de traînée grâce à des mesures à l'aide de capteurs piézoélectriques. Nos résultats sont comparés avec des résultats expérimentaux à des Reynolds et Froude inférieurs et des résultats sans surface libre. Une comparaison avec des résultats numériques est également réalisée. La présence de la surface libre et de l'entraînement d'air dans la cavité entraîne une diminution des efforts de traînée par rapport au cas monophasique. Numériquement, le code utilise une méthode level-set pour la description de la surface libre et permet de reproduire les phénomènes d'entraînement d'air, la déformation de la surface libre et la dynamique de l'écoulement autour du cylindre. Ce travail étend la gamme de paramètres adimensionnels parcourus expérimentalement et numériquement, et met en évidence l'effet de l'entrainement d'air sur les efforts de traînée. / The flow past ships or an emerged body such as bridge pilar, is a fundamental, familiar and fascinating sight.Measurements and modelling of this simple flow can have relevance to offshore structures and renewable energy systems. The interaction of such structures with marine environment lead to drag, lift forces and free-surface effects.Our current problem is simplified by considering cylindrical geometry. This work presents experimental results, in which vertical cylinders are translated at constant speed through water initially at rest, and numerical results using YALES2 computing code based on finite volume method. The cylinders are partially immersed, then the motion induces turbulent wake and free-surface deformation. The flow is governed by the Reynolds and Froude numbers defined with cylinder diameter. The explored range of parameters are in the regime of turbulent wake with experiments carried out for Reynolds number up to 240 000, and Froude number up to 2.4. The focus here is on drag force measurements and strong free-surface deformation up to rupture and air-entrainment. Two modes of air-entraiment have been observed: (i) in the wake of the cylinder and (ii) in a cavity along the cylinder wall. Results are as follows. First, a scaling for the critical velocity for air-entrainment in the cavity proportional to D1/5 proposed by Benusiglio is recovered. Secondly, drag coefficients measured by piezoelectric sensors are smaller in two phase flow compared to monophasic case, and air-entrainment in the cavity enhances this decrease. Numerically, YALES2 uses level-set method for the descirption of the free-surface, and is able to reproduce air-entrainment phenomenon, free-surface deformations and flow dynamics around the cylinder. The present work expands the range of dimensionless parameters and highlights free-surface effects on drag forces.

Les ondes rétiniennes sont des bursts spontanées d'activité se propageant dans la rétine en développement, jouant un rôle fondamental dans le façonnage du système visuel et des circuits rétiniens. Ils disparaissent complètement à la maturation. Comprendre comment les ondes rétiniennes sont initiées et se propagent dans la rétine pourrait nous permettre de concevoir des protocoles pour déclencher de telles ondes rétiniennes dans la rétine adulte, s'attendant à réintroduire une certaine plasticité dans le tissu rétinien et les projections dans le cerveau. Dans ma thèse, je me suis concentré sur un stade spécifique de développement des ondes, appelé stade II, induit par des cellules spécifiques (SAC) et médiée par le neurotransmetteur acétylcholine. Les SAC immatures présentent un comportement d'éclatement spontané dû aux mécanismes cellulaires intrinsèques, qui disparaissent complètement lors de la maturation. En outre, les SAC immatures sont connectés par des connexions excitatrices, conduisant à des poussées d'activité en propagation. L'esprit général de ce travail de thèse est de proposer un modèle pour les ondes rétiniennes (i) suffisamment proche de la biophysique pour expliquer et proposer des expériences et (ii) suffisamment bien posé mathématiquement pour analyser sa dynamique sur des paramètres biophysiques variables. Dans ce contexte, nous avons voulu élucider les mécanismes qui font éclater les SAC immatures et comment les ondes rétiniennes commencent, se propagent et s'arrêtent. Nous avons proposé un modèle mathématique, fondé sur la biophysique, et à travers la théorie des bifurcations, nous expliquons les mécanismes cellulaires sous-jacents possibles des ondes rétiniennes, en soulignant les paramètres biophysiques pertinents contrôlant la propagation et la disparition des ondes. En plus de cela, nous avons analysé comment l'évolution de la conductance cholinergique due à la maturation des récepteurs nicotiniques modifie considérablement les caractéristiques de l'onde rétinienne. En particulier, il existe un intervalle très étroit de conductance de l'acétylcholine où la taille des ondes rétiniennes obéit à une distribution de loi de puissance, suggérant un mécanisme spécifique (homéostatique) stabilisant temporairement le réseau SAC dans cette gamme spécifique. En résumé, les résultats de cette thèse sont principalement théoriques, mais ils conduisent également à des prédictions expérimentales directement liées à la biologie. / Retinal waves are spontaneous bursts of activity propagating in the developing retina, playing a fundamental role in shaping the visual system and retinal circuitry. They disappear completely upon maturation. Understanding how retinal waves are initiated and propagate in the retina could enable us to design protocols to trigger such retinal waves in the adult retina, expecting to reintroduce some plasticity in the retinal tissue and the projections in the brain. In my thesis, I have focused on a specific stage of development of waves, called stage II, induced by specific cells (SACs) and mediated by the neurotransmitter acetylcholine. Immature SACs exhibit a spontaneous bursting behavior due to intrinsic cellular mechanisms, which disappears completely upon maturation. Also, immature SACs are connected by excitatory connections, leading to propagating bursts of activity. The general spirit of this thesis work, is to propose a model for retinal waves (i) sufficiently close to biophysics to explain and propose experiments and (ii) suffciently well posed mathematically to analyse its dynamics upon varying biophysical parameters. In this context, we wanted to ellucidate the mechanisms causing immature SACs to burst and how retinal waves start, propagate and stop. We proposed a mathematical model, grounded on biophysics, and through bifurcations theory we explain the possible underlying cellular mechanisms of retinal waves, highlighting the relevant biophysical parameters controlling waves propagation and disparition. On top of that, we analyzed how the evolution of cholinergic conductance due to the maturation of nicotinic receptors dramatically changes the retinal wave characteristics. Especially, there is a very narrow interval of acetylcholine conductance where retinal waves size obey a power law distribution, suggesting a specific (homeostatic) mechanism stabilizing temporarily the SACs network in this specific range. To sum up, this thesis results are mainly theoretical, but they also lead to experimental predictions directly linked to biology.

Aim of this report is the investigation of suitable operational conditions for the drif{}t chambers MDC III installed in the HADES setup. The simulations performed showed that operating the drif{}t chambers in a mode with nearly constant electron drif{}t velocity in a predominant part of the cell allows a more precise and fast tracking. This is particularly important for electrons and positrons; here the invariant dilepton mass must be reconstructed with high precision to get a resolution of $\Delta M/M\approx 1\%$ for the $\omega$ and $\phi$ mass peaks and thus a chance to verify also small in-medium mass shif{}ts. This helps to realize the physics program at HADES which focuses on the search for such mass shif{}ts to get insight into the in-medium behaviour of hadrons in dense strongly interacting matter.

QC 20101105

This master thesis is a part of a research project where Luleå University of Technology (LTU) collaborates with University of Oulu, SINTEF Narvik and Oulu University of Applied Sciences. The goal with the research project is to develop a Nordic platform for development of autonomous, environmental friendly and energy efficient heavy vehicles in the forest, harbor and mining industry. The purpose with the master thesis is to assist LTU in their role in the research project. The Nordic platform was positioned in the product development process, with the result that it could be useful in the fourth phase ”Detail design” and in the fifth phase ”Testing and refinement” in the Ulrich and Eppinger product development process. A methodology has been developed, covering all necessary steps going from an assembly of a vehicle in an arbitrary CAD program to perform real time simulations (including HiL simulations) of the vehicle in Simulink. The off-road research platform for forest- and agriculture applications developed by LTU was used as a case study in the master thesis. Applying the methodology on this platform showed that choosing correct simulation frequency is important and that graphics enabled in real time simulations requires large computational power.