Low Density Parity Check (LDPC) codes are the parity check codes of long block length, whose parity check matrices have relatively few non-zero entries. To improve the performance at relatively short block lengths, LDPC codes are constructed by either pseudo-random or quasi-cyclic methods instead of random construction methods. In this thesis, pseudo-random code construction methods, the effects of closed loops and the graph connectivity on the performance of pseudo-random LDPC codes are investigated. Moreover, quasi-cyclic LDPC codes, which have encoding and storage advantages over pseudo-random LDPC codes, their construction methods and performances are reviewed. Finally, performance comparison between pseudo-random and quasi-cyclic LDPC codes is given for both regular and irregular cases.

This thesis consists of a summary and five papers, dealing with financial applications of optimal stopping, optimal control and volatility. In Paper I, we present a method to recover a time-independent piecewise constant volatility from a finite set of perpetual American put option prices. In Paper II, we study the optimal liquidation problem under the assumption that the asset price follows a geometric Brownian motion with unknown drift, which takes one of two given values. The optimal strategy is to liquidate the first time the asset price falls below a monotonically increasing, continuous time-dependent boundary. In Paper III, we investigate the optimal liquidation problem under the assumption that the asset price follows a jump-diffusion with unknown intensity, which takes one of two given values. The best liquidation strategy is to sell the asset the first time the jump process falls below or goes above a monotone time-dependent boundary. Paper IV treats the optimal dividend problem in a model allowing for positive jumps of the underlying firm value. The optimal dividend strategy is of barrier type, i.e. to pay out all surplus above a certain level as dividends, and then pay nothing as long as the firm value is below this level. Finally, in Paper V it is shown that a necessary and sufficient condition for the explosion of implied volatility near expiry in exponential Lévy models is the existence of jumps towards the strike price in the underlying process.

Résumé Dans la présente thèse, nous avons étudié la déformation anisotrope par bombardement ionique de nanoparticules d'or intégrées dans une matrice de silice amorphe ou d'arséniure d’aluminium cristallin. On s’est intéressé à la compréhension du mécanisme responsable de cette déformation pour lever toute ambigüité quant à l’explication de ce phénomène et pour avoir une interprétation consistante et unique. Un procédé hybride combinant la pulvérisation et le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma a été utilisé pour la fabrication de couches nanocomposites Au/SiO2 sur des substrats de silice fondue. Des structures à couches simples et multiples ont été obtenues. Le chauffage pendant ou après le dépôt active l’agglomération des atomes d’Au et par conséquent favorise la croissance des nanoparticules. Les nanocomposites Au/AlAs ont été obtenus par implantation ionique de couches d’AlAs suivie de recuit thermique rapide. Les échantillons des deux nanocomposites refroidis avec de l’azote liquide ont été irradiés avec des faisceaux de Cu, de Si, d’Au ou d’In d’énergie allant de 2 à 40 MeV, aux fluences s'étendant de 1×1013 à 4×1015 ions/cm2, en utilisant le Tandem ou le Tandetron. Les propriétés structurales et morphologiques du nanocomposite Au/SiO2 sont extraites en utilisant des techniques optiques car la fréquence et la largeur de la résonance plasmon de surface dépendent de la forme et de la taille des nanoparticules, de leur concentration et de la distance qui les séparent ainsi que des propriétés diélectriques du matériau dans lequel les particules sont intégrées. La cristallinité de l’arséniure d’aluminium est étudiée par deux techniques: spectroscopie Raman et spectrométrie de rétrodiffusion Rutherford en mode canalisation (RBS/canalisation). La quantité d’Au dans les couches nanocomposites est déduite des résultats RBS. La distribution de taille et l’étude de la transformation de forme des nanoparticules métalliques dans les deux nanocomposites sont déterminées par microscopie électronique en transmission. Les résultats obtenus dans le cadre de ce travail ont fait l’objet de trois articles de revue. La première publication montre la possibilité de manipuler la position spectrale et la largeur de la bande d’absorption des nanoparticules d’or dans les nanocomposites Au/SiO2 en modifiant leur structure (forme, taille et distance entre particules). Les nanoparticules d’Au obtenues sont presque sphériques. La bande d’absorption plasmon de surface (PS) correspondante aux particules distantes est située à 520 nm. Lorsque la distance entre les particules est réduite, l’interaction dipolaire augmente ce qui élargit la bande de PS et la déplace vers le rouge (602 nm). Après irradiation ionique, les nanoparticules sphériques se transforment en ellipsoïdes alignés suivant la direction du faisceau. La bande d’absorption se divise en deux bandes : transversale et longitudinale. La bande correspondante au petit axe (transversale) est décalée vers le bleu et celle correspondante au grand axe (longitudinale) est décalée vers le rouge indiquant l’élongation des particules d’Au dans la direction du faisceau. Le deuxième article est consacré au rôle crucial de la déformation plastique de la matrice et à l’importance de la mobilité des atomes métalliques dans la déformation anisotrope des nanoparticules d’Au dans les nanocomposites Au/SiO2. Nos mesures montrent qu'une valeur seuil de 2 keV/nm (dans le pouvoir d'arrêt électronique) est nécessaire pour la déformation des nanoparticules d'or. Cette valeur est proche de celle requise pour la déformation de la silice. La mobilité des atomes d’Au lors du passage d’ions est confirmée par le calcul de la température dans les traces ioniques. Le troisième papier traite la tentative de formation et de déformation des nanoparticules d’Au dans une matrice d’arséniure d’aluminium cristallin connue pour sa haute résistance à l’amorphisation et à la déformation sous bombardement ionique. Le résultat principal de ce dernier article confirme le rôle essentiel de la matrice. Il s'avère que la déformation anisotrope du matériau environnant est indispensable pour la déformation des nanoparticules d’or. Les résultats expérimentaux mentionnés ci-haut et les calculs de températures dans les traces ioniques nous ont permis de proposer le scénario de déformation anisotrope des nanoparticules d’Au dans le nanocomposite Au/SiO2 suivant: - Chaque ion traversant la silice fait fondre brièvement un cylindre étroit autour de sa trajectoire formant ainsi une trace latente. Ceci a été confirmé par la valeur seuil du pouvoir d’arrêt électronique. - L’effet cumulatif des impacts de plusieurs ions conduit à la croissance anisotrope de la silice qui se contracte dans la direction du faisceau et s’allonge dans la direction perpendiculaire. Le modèle de chevauchement des traces ioniques (overlap en anglais) a été utilisé pour valider ce phénomène. - La déformation de la silice génère des contraintes qui agissent sur les nanoparticules dans les plans perpendiculaires à la trajectoire de l’ion. Afin d’accommoder ces contraintes les nanoparticules d’Au se déforment dans la direction du faisceau. - La déformation de l’or se produit lorsqu’il est traversé par un ion induisant la fusion d’un cylindre autour de sa trajectoire. La mobilité des atomes d’or a été confirmée par le calcul de la température équivalente à l’énergie déposée dans le matériau par les ions incidents. Le scénario ci-haut est compatible avec nos données expérimentales obtenues dans le cas du nanocomposite Au/SiO2. Il est appuyé par le fait que les nanoparticules d’Au ne se déforment pas lorsqu’elles sont intégrées dans l’AlAs résistant à la déformation. / Abstract In the present thesis, we study the anisotropic deformation of gold nanoparticles embedded in amorphous silica or crystalline aluminum arsenide, under ion bombardment. We try to comprehend the mechanism responsible for this deformation and to remove any ambiguity related to the explanation of this phenomenon. A hybrid process combining sputtering and plasma enhanced chemical vapour deposition was used to fabricate Au/SiO2 layers on fused silica substrates. Structures with single and multilayer were obtained. Heating during or after deposition activates the Au atom agglomeration and favours the growth of the nanoparticles. Also, a Au/AlAs nanocomposite was obtained by ion implantation of AlAs films, followed by rapid thermal annealing. The samples of the two nanocomposites, cooled with liquid nitrogen, were irradiated with 2 to 40 MeV Cu, Si, Au or In ion beams, at fluences ranging from 1×1013 to 4×1015 ions/cm2, using a Tandem or Tandetron accelerator. The structural and morphological properties of the Au/SiO2 nanocomposite were extracted by optical means; the frequency and the width of surface plasmon resonance band depend on the nanoparticle shape and size, their concentration, the inter-particle distance and the dielectric properties of material in which the particles are embedded. The aluminum arsenide crystallinity was studied by two techniques: Raman spectroscopy and Rutherford backscattering spectrometry in channelling configuration (RBS/ channelling). The Au concentration in the nanocomposite layers was deducted from RBS results. The size distribution and metallic nanoparticles shape transformation in both nanocomposites were observed by electronic transmission microscopy. The results obtained within the framework of this work are the subject of three journal papers. The first publication shows the possibility of manipulating the width and spectral position of the gold nanoparticle absorption band in Au/SiO2 nanocomposites by modifying their structure (form, size and inter-particle distance). The obtained Au nanoparticles are nearly spherical. The surface plasmon (PS) absorption band corresponding to the distant particles is located at 520 nm. After ion irradiation, the spherical nanoparticles transform into ellipsoids aligned along the ion beam. The absorption band splits into two bands: transversal and longitudinal. The band corresponding to the ellipsoids small axis (transversal) is blue-shifted and that corresponding to the long axis (longitudinal) is red-shifted indicating the elongation of particles in the beam direction. The second paper is consecrated to the crucial role of the plastic deformation of the matrix and to the importance of the metal atomic mobility in the anisotropic nanoparticles deformation in Au/SiO2 nanocomposites. Our measurements show that a threshold value of 2 keV/nm (electronic stopping power) is necessary for the deformation of Au nanoparticles. This value is close to that required for silica deformation. Mobility of the Au atoms at the time of the ion passage is confirmed by temperature calculation within the ionic track. The third paper treats the attempt of formation and deformation of Au nanoparticles in crystalline aluminum arsenide matrix known by its high resistance to amorphisation and deformation under ionic bombardment. The principal result of the last article confirms the essential role of the matrix. It proves that the anisotropic deformation of surrounding material is indispensable for gold nanoparticles deformation. The experimental results mentioned above and temperature calculations within ionic tracks allowed us to propose the following anisotropic deformation scenario of Au nanoparticles embedded in Au/SiO2 nanocomposite: - Each ion crossing the silica melts (very briefly) a narrow cylinder around its trajectory forming thus a latent track. This is consistent with the observed threshold value in the electronic stopping power. - The cumulative effect of many separate ion impacts leads to the anisotropic growth of the silica matrix which contracts in the direction of the beam and elongates in the perpendicular direction. The overlap model of the ionic tracks was used to validate this phenomenon. - The deformation of silica generates strains which act on the nanoparticles in the plane perpendicular to the ion trajectory. In order to accommodate these strains, the Au nanoparticles deform in the beam direction. - The deformation of nanoparticles occurs each time an ion traverses the gold particle and melts a cylinder around its trajectory. The mobility of the gold atoms was confirmed by a calculation of the equivalent temperature from the deposited energy in the material by incident ions. The scenario above is compatible with our experimental data obtained in the case of the Au/SiO2 nanocomposite. It is further supported by the fact that the Au nanoparticules do not deform when they are integrated in AlAs which is resistant to the deformation.

<p>Diss. Stockholm : Handelshögskolan, 2013. Sammanfattning jämte 3 uppsatser.</p>

The aim of this Thesis is the development of stopping rule methods for the MLEM and OSEM algorithms used in image reconstruction positron emission tomography (PET). The development of the stopping rules is based on the study of the properties of both algorithms. Analyzing their mathematical expressions, it can be observed that the pixel updating coefficients (PUC) play a key role in the upgrading process of the reconstructed image from iteration k to k+1. For the analysis of the properties of the PUC, a PET scanner geometry was simulated using Monte Carlo methods. For image reconstruction using iterative techniques, the calculation of the transition matrix is essential. And it fully depends on the geometrical characteristics of the PET scanner. The MLEM and OSEM algorithms were used to reconstruct the projection data. In order to compare the reconstructed and true images, two figures of merit (FOM) were used; a) the Normalized Root Mean Square Deviation (NRMSD) and b) the chi-square χ2. The behaviour of the PUC C values for a zero and non-zero pixel in the phantom image was analyzed and it has been found different behavior for zero and non-zero pixels. Based on this assumption, the vector of all C values was analyzed for all non-zero pixels of the reconstructed image and it was found that the histograms of the values of the PUC have two components: one component around C(i)=1.0 and a tail component, for values C(i)<1.0. In this way, a vector variable has been defined, where I is the total number of pixels in the image and k is the iteration number. is the minimum value of the vector of the pixel updating coefficients among the non-zero pixels of the reconstructed image at iteration k. Further work was performed to find out the dependence of Cmin on the image characteristics, image topology and activity level. The analysis shows that the parameterization of Cmin is reliable and allows the establishment of a robust stopping rule for the MLEM algorithm. Furthermore, following a different approach, a new stopping rule using the log-likelihood properties of the MLEM algorithm has been developed. The two rules were evaluated using the independent Digimouse phantom. The study revealed that both stopping rules produce reconstructed images with similar properties. The same study was performed for the OSEM algorithm and a stopping rule for the OSEM algorithm dedicated to each number of subset was developed. / Σκοπός της διατριβής είναι η ανάπτυξη κριτηρίων παύσης για τους επαναληπτικούς αλγόριθμους (MLEM και OSEM) που χρησιμοποιούνται στην ανακατασκευή ιατρικής εικόνας στους τομογράφους εκπομπής ποζιτρονίου (PET). Η ανάπτυξη των κριτηρίων παύσης βασίστηκε στη μελέτη των ιδιοτήτων των αλγόριθμων MLEM & OSEM. Απο τη μαθηματική έκφραση των δύο αλγορίθμων προκύπτει ότι οι συντελεστές αναβάθμισης (ΣΑ) των pixels της εικόνας παίζουν σημαντικό ρόλο στην ανακατασκευή της απο επανάληψη σε επανάληψη. Για την ανάλυση ένας τομογράφος PET προσομοιώθηκε με τη χρήση των μεθόδων Μόντε Κάρλο.Για την ανακατασκευή της εικόνας με τη χρήση των αλγόριθμων MLEM και OSEM, υπολογίστηκε ο πίνακας μετάβασης. Ο πίνακας μετάβασης εξαρτάται απο τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του τομογράφου PET και για τον υπολογισμό του χρησιμοποιήθηκαν επίσης μέθοδοι Μόντε Κάρλο. Ως ψηφιακά ομοιώματα χρησιμοποιήθηκαν το ομοίωμα εγκεφάλου Hoffman και το 4D MOBY. Για κάθε ένα απο τα ομοιώματα δημιουργήθηκαν προβολικά δεδομένα σε διαφορετικές ενεργότητες. Για τη σύγκριση της ανακατασκευασμένης και της αρχικής εικόνας χρησιμοποιήθηκαν δύο ξεχωριστοί δείκτες ποίοτητας, το NRMSD και το chi square. Η ανάλυση έδειξε οτι οι ΣΑ για τα μη μηδενικά pixels της εικόνας τείνουν να λάβουν την τιμή 1.0 με την αύξηση των επαναλήψεων, ενώ για τα μηδενικά pixels αυτό δε συμβαίνει. Αναλύοντας περισσότερο το διάνυσμα των ΣΑ για τα μη μηδενικά pixels της ανακατασκευασμένης εικόνας διαπιστώθηκε ότι αυτό έχει δύο μέρη: α) Μια κορυφή για τιμές των ΣΑ = 1.0 και β) μια ουρά με τιμές των ΣΑ<1.0. Αυξάνοντας τις επαναλήψεις, ο αριθμός των pixels με ΣΑ=1.0 αυξάνονταν ενώ ταυτόχρονα η ελάχιστη τιμή του διανύσματος των ΣΑ μετακινούνταν προς το 1.0. Με αυτό τον τρόπο προσδιορίστηκε μια μεταβλητή της μορφής όπου N είναι ο αριθμός των pixels της εικόνας, k η επανάληψη και η ελάχιστη τιμή του διανύσματος των ΣΑ. Η ανάλυση που έγινε έδειξε ότι η μεταβλητή Cmin συσχετίζεται μόνο με την ενεργότητα της εικόνας και όχι με το είδος ή το μέγεθός της. Η παραμετροποίηση αυτής της σχέσης οδήγησε στην ανάπτυξη του κριτηρίου παύσης για τον MLEM αλγόριθμο. Μια άλλη προσέγγιση βασισμένη στις ιδιότητες πιθανοφάνειας του MLEM αλγόριθμου, οδήγησε στην ανάπτυξη ενός διαφορετικού κριτηρίου παύσης του MLEM. Τα δύο κριτήρια αποτιμήθηκαν με τη χρήση του ομοιώματος Digimouse και βρέθηκε να παράγουν παρόμοιες εικόνες. Η ίδια μελέτη έγινε και για τον OSEM αλγόριθμο και αναπτύχθηκε κριτήριο παύσης για διαφορετικό αριθμό subsets.

Cette thèse est consacrée à l’analyse de ces modèles particulaires pour les mathématiques financières.Le manuscrit est organisé en quatre chapitres. Chacun peut être lu séparément.Le premier chapitre présente le travail de thèse de manière globale, définit les objectifs et résume les principales contributions. Le deuxième chapitre constitue une introduction générale à la théorie des méthodes particulaire, et propose un aperçu de ses applications aux mathématiques financières. Nous passons en revue les techniques et les résultats principaux sur les systèmes de particules en interaction, et nous expliquons comment ils peuvent être appliques à la solution numérique d’une grande variété d’applications financières, telles que l’évaluation d’options compliquées qui dépendent des trajectoires, le calcul de sensibilités, l’évaluation d’options américaines ou la résolution numérique de problèmes de contrôle et d’estimation avec observation partielle.L’évaluation d’options américaines repose sur la résolution d’une équation d’évolution à rebours, nommée l’enveloppe de Snell dans la théorie du contrôle stochastique et de l’arrêt optimal. Les deuxième et troisième chapitres se concentrent sur l’analyse de l’enveloppe de Snell et de ses extensions à différents cas particuliers. Un ensemble de modèles particulaires est alors proposé et analysé numériquement. / This thesis is concerned with the analysis of these particle models for computational finance.The manuscript is organized in four chapters. Each of them could be read separately.The first chapter provides an overview of the thesis, outlines the motivation and summarizes the major contributions. The second chapter gives a general in- troduction to the theory of interacting particle methods, with an overview of their applications to computational finance. We survey the main techniques and results on interacting particle systems and explain how they can be applied to the numerical solution of a variety of financial applications; to name a few: pricing complex path dependent European options, computing sensitivities, pricing American options, as well as numerically solving partially observed control and estimation problems.The pricing of American options relies on solving a backward evolution equation, termed Snell envelope in stochastic control and optimal stopping theory. The third and fourth chapters focus on the analysis of the Snell envelope and its variation to several particular cases. Different type of particle models are proposed and studied.

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:46:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 O PROCESSO DE CESSACAO DO FUMAR.pdf: 771639 bytes, checksum: f32eb6cc8b3677e2e4834d559fc48d7c (MD5) Previous issue date: 2005-08-05 / This study aims to understand how individuals live and elaborate the stopping smoking process in their social contexts, beginning with former-smokers' experiences. The smokers go through motivational stages, until they manage to stop smoking, which for some can be a short time while for others, takes years. The stage change is influenced by several factors. It can be seen, among these, that the stopping smoking stage occurs due to present forces in the societies which aim to control tabaccoism, as well as, from cultural factors that promote smoking abstention indirectly. This last one being attributed, to the fact that tabaccoism as a practice does suit the current conceptions of health, beauty and well being. A qualitative study with carried out on individuals that had stopped smoking for at least one year and were being attended by the Prevention State Reference and Tabaccoism Treatment Center (CREPTT). 17 subjects (11 women and 6 men) with ages ranging from 36 to 71 years were interviewed. The empiric data obtained from interviews from former smokers were analyzed according to Content Thematic Analysis and interpreted according to the Social Representations Theory. The most important considerations are as follows: stopping smoking was shown to be an awareness process of perceiving tabaccoism as a problem of the individual and the people close to him or her. Factors related to the body and social coexistence contributed to the search for recovery from tabaccoism. The experience links, interpreted as abstinence supports, were the interpersonal network of relatives, professionals and treatment group colleagues, contact with former-smokers, determination and faith. Tabaccoism abstention was associated to changes. These changes, were perceived as conditions for a better life. Tabaccoism abstention by the former-smokers of this study is seen, to be the condition, among others, of feeling healthier, with a better physical appearance and social acceptance. / Este estudo visa a compreender como os indivíduos vivenciam e elaboram o processo de cessação de fumar em seus contextos sociais, a partir da experiência de ex-fumantes. Os tabagistas passam por estágios motivacionais, até conseguirem deixar de fumar, o que, para alguns, pode levar pouco tempo; para outros, a cessação poderá se dar em alguns anos. A mudança de estágio é influenciada por vários fatores. Dentre eles, o estágio de cessação de fumar decorre da ação de forças presentes nas sociedades que buscam controlar o tabagismo, como também por fatores culturais que promovem indiretamente a abstenção do fumar. Esse fato ocorre por ser tabagismo uma prática que não se coaduna com as atuais concepções de saúde, beleza e bem-estar. A pesquisa desenvolve um estudo qualitativo com indivíduos que deixaram de fumar há pelo menos um ano e estavam em acompanhamento no Centro de Referência Estadual de Prevenção e Tratamento do Tabagismo (CREPTT). Foram entrevistados 17 sujeitos (11 mulheres e 6 homens), com idades que variam entre 36 a 71 anos. Os dados empíricos obtidos a partir dos discursos dos informantes foram analisados segundo a Análise Temática de Conteúdo e interpretados com aporte da Teoria das Representações Sociais. As conclusões mais importantes são as seguintes: a cessação de fumar evidenciou-se como um processo decorrente da tomada de consciência do tabagismo como um problema para o próprio indivíduo e para as pessoas próximas a ele. Fatores relacionados com o corpo e a convivência social contribuíram para que buscassem a recuperação do tabagismo. Os elos de experiência, interpretados como apoios para a abstinência, foram as redes interpessoais constituídas por familiares, profissionais e colegas do grupo de tratamento, contatos com ex-fumantes, sua determinação e fé. A abstenção do tabagismo foi associada a mudanças. Essas mudanças foram percebidas como condições para uma vida melhor. A abstenção do tabagismo é vista pelos ex-fumantes sujeitos deste estudo como uma condição, dentre outras, para se sentirem mais saudáveis, com melhor aparência física e aceitos socialmente.

Dans le cadre de l'optimisation de la fiabilité, Thales Optronique intègre désormais dans ses équipements, des systèmes d'observation de leur état de fonctionnement. Cette fonction est réalisée par des HUMS (Health & Usage Monitoring System). L'objectif de cette thèse est de mettre en place dans le HUMS, un programme capable d'évaluer l'état du système, de détecter les dérives de fonctionnement, d'optimiser les opérations de maintenance et d'évaluer les risques d'échec d'une mission, en combinant les procédés de traitement des données opérationnelles (collectées sur chaque appareil grâce au HUMS) et prévisionnelles (issues des analyses de fiabilité et des coûts de maintenance, de réparation et d'immobilisation). Trois algorithmes ont été développés. Le premier, basé sur un modèle de chaînes de Markov cachées, permet à partir de données opérationnelles, d'estimer à chaque instant l'état du système, et ainsi, de détecter un mode de fonctionnement dégradé de l'équipement (diagnostic). Le deuxième algorithme permet de proposer une stratégie de maintenance optimale et dynamique. Il consiste à rechercher le meilleur instant pour réaliser une maintenance, en fonction de l'état estimé de l'équipement. Cet algorithme s'appuie sur une modélisation du système, par un processus Markovien déterministe par morceaux (noté PDMP) et sur l'utilisation du principe d'arrêt optimal. La date de maintenance est déterminée à partir des données opérationnelles, prévisionnelles et de l'état estimé du système (pronostic). Quant au troisième algorithme, il consiste à déterminer un risque d'échec de mission et permet de comparer les risques encourus suivant la politique de maintenance choisie.Ce travail de recherche, développé à partir d'outils sophistiqués de probabilités théoriques et numériques, a permis de définir un protocole de maintenance conditionnelle à l'état estimé du système, afin d'améliorer la stratégie de maintenance, la disponibilité des équipements au meilleur coût, la satisfaction des clients et de réduire les coûts d'exploitation. / As part of optimizing the reliability, Thales Optronics now includes systems that examine the state of its equipment. This function is performed by HUMS (Health & Usage Monitoring System). The aim of this thesis is to implement in the HUMS a program based on observations that can determine the state of the system, anticipate and alert about the excesses of operation, optimize maintenance operations and evaluate the failure risk of a mission, by combining treatment processes of operational data (collected on each equipment thanks to HUMS) and predictive data (resulting from reliability analysis and cost of maintenance, repair and standstill). Three algorithms have been developed. The first, based on hidden Markov model, allows to estimate at each time the state of the system from operational data, and thus, to detect a degraded mode of equipment (diagnostic). The second algorithm is used to propose an optimal and dynamic maintenance strategy. We want to estimate the best time to perform maintenance, according to the estimated state of equipment. This algorithm is based on a system modeling by a piecewise deterministic Markov process (noted PDMP) and the use of the principle of optimal stopping.The maintenance date is determined from operational and predictive data and the estimated state of the system (prognosis). The third algorithm determines the failure risk of a mission and compares risks following the chosen maintenance policy.This research, developed from sophisticated tools of theoretical and numerical probabilities, allows us to define a maintenance policy adapted to the state of the system, to improve maintenance strategy, the availability of equipment at the lowest cost, customer satisfaction, and reduce operating costs.

In Deutschland erleben im Laufe eine Jahres ca. 2 Millionen Schüler, dass ihr Elternteil von einer psychischen Störung betroffen ist. Zu den täglichen, subjektiv wahrgenommenen Belastungen, wie die Tabuisierung der elterlichen Erkrankung, Parentifizierungsprozesse und eine Ent-Normalisierung des familiären Alltages, kommen alltägliche Stressoren insbesondere aus dem Schulkontext hinzu. Die Bewältigung dieser schulischen Stressoren ist für die Kinder psychisch erkrankter Eltern erschwert, da sie vermehrt Defizite in der Aufmerksamkeits- und Informationsverarbeitung sowie kognitive Störungen zeigen und unter einem erhöhten Risiko aufwachsen, selbst eine psychische Erkrankung zu entwickeln. Eine positive Beziehung zu den Lehrpersonen stellt für die Kinder psychisch erkrankter Eltern einen wichtigen Schutzfaktor dar. Gelingt es den Lehrern, eine positive Beziehung zu den betroffenen Kindern herzustellen, können sie wichtige Vertrauens- und Bezugspersonen darstellen, an die sich die Kinder bei Belastungen und Hilfebedarfen wenden. Unter der Verknüpfung der Themenfelder „Kinder psychisch kranker Eltern“ und „Schule“ geht die vorliegende Studie den Fragen nach, was Eltern zur Enttabuisierung ihrer psychischen Erkrankung gegenüber den Lehrern ihrer Kinder bewegt, welche Aspekte den offenen Umgang fördern oder hindern und welche Erwartungen mit der Enttabuisierung verknüpft werden. Die Auswirkungen dieses offenen Umgangs auf die Beziehung zwischen Schülern, Eltern und Lehrern sollen ebenso erfasst werden wie die Einbindung weiterer Ansprechpartner und ein Aufgreifen der Thematik im Klassensetting. Neben einer möglichen gedanklichen Beschäftigung der Kinder während des Unterrichts gilt es zu klären, wie Lehrer in dem Umgang mit Kindern und ihren psychisch kranken Eltern unterstützt werden können. Durch leitfadengestützte, nach der Qualitativen Inhaltsanalyse ausgewerteten Interviews mit psychisch erkrankten Eltern, ihren Kindern und den Lehrern der Kinder, die von der elterlichen Erkrankung erfahren haben, sollen Antworten auf diese Fragen gefunden werden. Den Abschluss der Arbeit bilden die Diskussion der Ergebnisse sowie das Fazit mit den Empfehlungen für die Praxis.

Our vision is as yet unsurpassed by machines because of the sophisticated representations of objects in our brains. This representation is vastly different from a pixel-based representation used in machine storages. It is this sophisticated representation that enables us to perceive two faces as very different, i.e, they are far apart in the “perceptual space”, even though they are close to each other in their pixel-based representations. Neuroscientists have proposed distances between responses of neurons to the images (as measured in macaque monkeys) as a quantification of the “perceptual distance” between the images. Let us call these neuronal dissimilarity indices of perceptual distances. They have also proposed behavioural experiments to quantify these perceptual distances. Human subjects are asked to identify, as quickly as possible, an oddball image embedded among multiple distractor images. The reciprocal of the search times for identifying the oddball is taken as a measure of perceptual distance between the oddball and the distractor. Let us call such estimates as behavioural dissimilarity indices. In this thesis, we describe a decision-theoretic model for visual search that suggests a connection between these two notions of perceptual distances. In the first part of the thesis, we model visual search as an active sequential hypothesis testing problem. Our analysis suggests an appropriate neuronal dissimilarity index which correlates strongly with the reciprocal of search times. We also consider a number of alternative possibilities such as relative entropy (Kullback-Leibler divergence), the Chernoff entropy and the L1-distance associated with the neuronal firing rate profiles. We then come up with a means to rank the various neuronal dissimilarity indices based on how well they explain the behavioural observations. Our proposed dissimilarity index does better than the other three, followed by relative entropy, then Chernoff entropy and then L1 distance. In the second part of the thesis, we consider a scenario where the subject has to find an oddball image, but without any prior knowledge of the oddball and distractor images. Equivalently, in the neuronal space, the task for the decision maker is to find the image that elicits firing rates different from the others. Here, the decision maker has to “learn” the underlying statistics and then make a decision on the oddball. We model this scenario as one of detecting an odd Poisson point process having a rate different from the common rate of the others. The revised model suggests a new neuronal dissimilarity index. The new dissimilarity index is also strongly correlated with the behavioural data. However, the new dissimilarity index performs worse than the dissimilarity index proposed in the first part on existing behavioural data. The degradation in performance may be attributed to the experimental setup used for the current behavioural tasks, where search tasks associated with a given image pair were sequenced one after another, thereby possibly cueing the subject about the upcoming image pair, and thus violating the assumption of this part on the lack of prior knowledge of the image pairs to the decision maker. In conclusion, the thesis provides a framework for connecting the perceptual distances in the neuronal and the behavioural spaces. Our framework can possibly be used to analyze the connection between the neuronal space and the behavioural space for various other behavioural tasks.