A Mean Reverting Stochastic Process (MRSP) using an AR(n) Model and a Kalman Filter for Generating Intravalues for the Daily DJIA Time Series

This paper presents a model for generating intravalues of time-series. The model uses a mean reverting stochastic process (MRSP). The deterministic or mean part of the process is forecasted by an autoregressive of order n, AR(n), model. The unobservable AR(n) coefficients are calculated by a Kalman Filter using n time series observations. The stochastic part of the process is a Brownian motion multiplied by a volatility term. Measures of the Kalman filter covariance matrix along with the process itself are used to capture the volatility dynamics for the intravalues of the time-series. The MRSP model also provides for the evolution of the intravalues of the time series. Experimental results are presented demonstrating the applicability of the model using daily data from the Dow Jones Industrial Average (DJIA) time series

A robust Logistics-Electric framework for optimal power management of electrified ports under uncertain vessel arrival time

\ua9 2024Maritime transport is responsible for producing a considerable amount of environmental pollution due to the reliance of ports and ships on the carbon-based energy sources. With the increasing trend towards port electrification to reduce carbon emissions, the operation of ports will be increasingly relying on the electricity network. This interconnection creates multiple challenges due to the complexity of power flow in the port network, uncertainty of vessel arrival time and fluctuation of power generation of renewable energy sources. These uncertainties can lead to an overload in electricity networks and delays in cargo-handling activities, resulting in increased vessel handling times and environmental emissions. This paper presents a joint logistics-electric framework for optimal operation and power management of electrified ports, considering multiple uncertainties in the arrival time of vessels, network demand, and renewable power generation. An optimal power flow method is developed for a real-life port, with consideration for multiple port logistic assets such as cargo handling equipment, reefers, and renewable energy sources. The proposed model ensures feasible port operation for all uncertainty realisations defined by robust optimisation, while minimising operational costs. Simulation results demonstrate that the probability of a network constraint violation can be as high as 70% for an electrified major UK port if the uncertainty in the port operation is neglected, presenting an unacceptable risk of disruption to port activities. Furthermore, such uncertainty can cause 150% increase in emissions if the ships use their auxiliary engine instead of using shore power. The numerical study shows that such challenges can be handled by a 0.3% increase in the robustness in face of uncertainty, while the cost increase in the worst case does not exceed 4.7%. This shows the effectiveness of the proposed method enhancing robustness against uncertainty at the minimum cost

Potenziamento delle stazioni di monitoraggio video esistenti e istallazione di nuove telecamere all’Osservatorio Astrofisico di “Serra la Nave”, a “La Montagnola” e a “Monte Vetore

Directed evolution is a method to tune the properties of enzymes for use in organic chemistry and biotechnology, to study enzyme mechanisms, and to shed light on Darwinian evolution in nature. In order to enhance its efficacy, iterative saturation mutagenesis (ISM) was implemented. This involves: 1) randomized mutation of appropriate sites of one or more residues; 2) screening of the initial mutant libraries for properties such as enzymatic rate, stereoselectivity, or thermal robustness; 3) use of the best hit in a given library as a template for saturation mutagenesis at the other sites; and 4) continuation of the process until the desired degree of enzyme improvement has been reached. Despite the success of a number of ISM-based studies, the question of the optimal choice of the many different possible pathways remains unanswered. Here we considered a complete 4-site ISM scheme. All 24 pathways were systematically explored, with the epoxide hydrolase from Aspergillus niger as the catalyst in the stereoselective hydrolytic kinetic resolution of a chiral epoxide. All 24 pathways were found to provide improved mutants with notably enhanced stereoselectivity. When a library failed to contain any hits, non-improved or even inferior mutants were used as templates in the continuation of the evolutionary pathway, thereby escaping from the local minimum. These observations have ramifications for directed evolution in general and for evolutionary biological studies in which protein engineering techniques are applied

CPO-catalyzed oxidation of conjugated dienes

This dissertation deals with the oxidation reactions of the conjugated dienes catalyzed by chloroperoxidase from Caldariomyces fumago (CPO< EC 1.11.1.10). Most of the dienes which were studued showed increased activity towards their oxidation with the biocatalyst. These studies showed two main types of rwactions : i) reactions taking place in the enzyme's active center (epoxidation and allylic hydroxylation), which lead to the formation of the products with high enantio- and diastereoselectivity. ii) reaction taking place in the solution (free radical reactions), which lead to the formation of the cleavage products, products from double bond isomerization, oligodimerization and mixed peroxides. The abilityof CPO to catalyze the oxidation of primary, activated (allylic) alcohols has also been studied. These alcohols were proved to be excellent substrates for CPO and were selectively oxidized to their corresponding aldehydes.Στην παρούσα εργασία μελετήθηκαν οι αντιδράσεις οξείδωσης συζυγιακών διενίων με την χλωροϋπεροξειδάση από τον μικροοργανισμό Caldariomyces fumago (CPO, EC 1.11.1.10). Η πλειοψηφία των διενίων που εξετάστηκαν έδειξαν αυξημένη δραστικότητα ως προς τις αντιδράσεις οξείδωσής τους με το συγκεκριμένο βιοκαταλύτη. Παρατηρήθηκαν δύο κυρίως κατηγορίες αντιδράσεων : i) αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα στο ενεργό κέντρο του ενζύμου (αντιδράσεις εποξείδωσης και υδροξυλίωσης) και οδήγησαν στον σχηματισμό προϊόντων με υψηλή τιμή εναντιομερικής και διαστερεομερικής περίσσειας ii) αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα στο διάλυμα (αντιδράσεις ελευθέρων ριζών) και οδήγησαν σε προϊόντα διάσπασης και ισομερισμού διπλού δεσμού, ολογοδιμερισμού καθώς και σχηματισμού μικτών υπεροξειδίων. Τέλος, μελετήθηκαν η δυνατότητα της CPO να καταλύει την οξείδωση προτοταγών, ενεργοποιημένων (αλλυλικών) αλκοολών. Οι εν λόγω αλκοόλες, παρεμποδισμένες και μη, αποτέλεσαν άριστα υποστρώματα για την CPO και οξειδώθηκαν εκλεκτικά προς τον σχηματισμό των αντίστοιχων αλδεϋδών

Μακροχρόνια κλινική εξέλιξη μετά από μεταμόσχευση νεφρού από ζώντα δότη: μία σύγκριση οριακών και ιδανικών δοτών

Long-term clinical course after live kidney donation: a comparison between marginal and optimal donors. This dissertation deals with the characteristics of kidney donors at the time of donation and their prognostic significance for long-term health of donors. The study concluded 753 (59. 5% women) living kidney donors, who underwent a kidney donation from December 1967 to November 2016 on Transplant Center in Heidelberg. The average age was 59 ± 11 years with a mean observation time of 104. 4 ± 75. 6 months. Overall this is a prospective cohort study, where the characteristics of donors prior to 2011have been recorded retrospectively. In the first part of the dissertation, the development of donor characteristics from the transplant center of Heidelberg was examined over the past 5 decades. There was a clear increasing donor age as well as an increasing proportion of hypertensive and obese donors. The majority of donors had 1-2 risk factors at the time of kidney donation. The mean eGFR reached its lowest value immediately after Nephrektomy and recovered over time. However, renal function averaged 30 % in the long term below the initial level. No donors could be detected during the observation period who have had renal failure or have died of a renal cause. From 1967 to 2000 154 people donated a kidney in Heidelberg. Aftercare data over at least 15 years could be i obtained for 56,5 % of donors. The eGFR mean value at the last visit was 69. 98 ± 15. 98 ml/min/1. 73 m² with a follow-up period of 258 ± 67. 4 months. In the second part of the study, the donors were separated into subgroups according to risk factors and compared. The optimal donor fulfilled the following five criteria:eGFR≥80 ml/min/1. 73 m², normal OGTT, BMI < 30 kg/m², albumin in urine < 30 mg/l,Normotonia. If at least one of these five criteria was not met, the Donors are defined as “marginal”. The subgroups donors ≥ 60 years of age, active smokers, donors with persistent microhaematuria and donors with a positive Family history of non-recipient renal disease was separately analysed. The marginal donors present significantly more often with kidney disease in the Stage CKD III (eGFR < 60 ml/min/1. 73 m²) compared to the optimal donors. However, morbidity and mortality did not differ significantly. Elderly donors, donors with low normal renal function, hypertensive patients and obese donors are the donor groups associated with a higher long-term risk renal function and donor mortality. The other Risk factors of the donor profile were not relevant in the present analysis. Regarding graft function, it was shown that renal function prior to donation, arterial hypertension and donor age are significant influencing factors. The other factors were not associated with an increased risk neither for the Transplant function nor for the life expectancy of the recipients. The present Dissertation has shown that donors with comorbidities do not have any disadvantages regarding mortality or end-stage kidney disease compared to the optimal donors. They have a higher long-term risk for kidney disease. Specific information should be provided to donors and recipients. Furthermore, after kidney donation, marginal donors should be closely monitored at the Transplant Center. The responsibility of the Transplant Center to the donor ends by no means with the end of a successful transplantation.Η παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματεύεται τα χαρακτηριστικά των ζώντων δοτών νεφρού κατά τον χρόνο της δωρεάς και την προγνωστική τους αξία αναφορικά με τη μακροχρόνια κατάσταση υγείας των δοτών. Η μελέτη συμπεριέλαβε 753 (59,5% γυναίκες) ζώντες δότες νεφρού, οι οποίοι προχώρησαν σε δωρεά νεφρού στο Κέντρο Μεταμοσχεύσεων της Χαϊδελβέργης κατά το διάστημα μεταξύ Δεκεμβρίου 1967 και Νοεμβρίου 2016. Ο μέσος όρος ηλικίας ανήλθε σε 59 ± 11 έτη με μέσο όρο παρακολούθησης τους 104,4 ± 75,6 μήνες. Συνολικά πρόκειται για μια προοπτική μελέτη κοόρτης, κατά την οποία τα χαρακτηριστικά των δοτών πριν το 2011 καταγράφηκαν αναδρομικά. Στο πρώτο μέρος της εργασίας αναλύεται η εξέλιξη των χαρακτηριστικών των δοτώντις τελευταίες 5 δεκαετίες στο Κέντρο Μεταμοσχεύσεων της Χαϊδελβέργης, από την οποία προκύπτει φανερή ηλικιακή αύξηση των δοτών αλλά και ένα αυξανόμενο ποσοστό υπερτασικών και παχύσαρκων δοτών. Η πλειονότητα των δοτών είχε πάνω από 1-2 παράγοντες κινδύνου κατά τον χρόνο της δωρεάς νεφρού. Ο μέσος όρος του εκτιμώμενου ρυθμού σπειραματικής διήθησης (eGFR) έφτασε στη χαμηλότερη τιμή αμέσως μετά την αφαίρεση των νεφρών και επανήλθε με την πάροδο του χρόνου. Ωστόσο, η νεφρική λειτουργία βρισκόταν μακροπρόθεσμα κατά μέσο όρο 30 % υπό το επιπέδο νεφρικής λειτουργίας πριν τη δωρεά νεφρού. Κατά τη διάρκεια του διαστήματος παρακολούθησης δεν ανιχνεύτηκαν δότες που να έφτασαν σε νεφρική ανεπάρκεια τελικού σταδίου ή να κατέληξαν εξαιτίας των νεφρών. Μεταξύ 1967-2000 προχώρησαν σε δωρεά νεφρού 154 άτομα στη Χαϊδελβέργη. Σε 56,5 % των δοτών καταγράφηκαν στοιχεία αποθεραπείας άνω τουλάχιστον των 15 ετών. Σε διάστημα παρακολούθησης 258 ± 67,4 μηνών ο μέσος όρος eGFR ανήλθε σε 69,98 ± 15,98 ml/min/1,73 m² κατά την τελευταία εξέταση. Στο δεύτερο μέρος της εργασίας οι δότες χωρίστηκαν σε υποομάδες βάσει των παραγόντων κινδύνου και ακολούθησε σύγκριση. Ο δότης μη διευρυμένων κριτηρίων πληρούσε τα ακόλουθα πέντε κριτήρια: eGFR ≥ 80 ml/min/1,73 m², φυσιολογική τιμή της από του στόματος δοκιμασίας ανοχής στη γλυκόζη (OGTT), δείκτης μάζας σώματος (BMI) &lt; 30 kg/m², παρουσία αλβουμίνης στα ούρα &lt; 30 mg/l, φυσιολογική αρτηριακή πίεση. Εάν δεν πληρούσε έστω ένα εκ των ανωτέρω πέντε κριτηρίων, ο δότης οριζόταν ως «οριακός» (δότης διευρυμένων κριτηρίων). Στις υποομάδες των δοτών ≥ 60 ετών, των ενεργών καπνιστών, των δοτών με επίμονη μικροσκοπική αιματουρία αλλά και των δοτών με θετικό οικογενειακό ιστορικό νεφρικών παθήσεων εξαιρουμένου του λήπτη η ανάλυση έγινε ξεχωριστά. Οι δοτες διευρυμένων κριτηρίων σημαντικα συχνότερα νεφρική ανεπάρκεια σταδίου ΙΙΙ συγκτιτικά με τους δότες μη διευρυμένων κριτηρίων. Ωστόσο, δεν εντοπίζεται σημαντική διαφορά όσον αφορά στη νοσηρότητα και τη θνησιμότητα. Οι δότες μεγαλύτερης ηλικίας, οι δότες με οριακά φυσιολογική νεφρική λειτουργία, οι υπερτασικοί και οι παχύσαρκοι δότες αποτελούν τις κατηγορίες δοτών που συνδέονται με υψηλότερο μακροχρόνιο κίνδυνο νεφρικής ανεπάρκειας και θνησιμότητας. Οι υπόλοιποι παράγοντες κινδύνου του προφίλ του δότη δεν διαδραμάτισαν σημαντικό ρόλο στην παρούσα ανάλυση. Όσον αφορά στη λειτουργία του μοσχεύματος, διαπιστώθηκε ότι η νεφρική λειτουργία πριν τη δωρεά, ο επιπολασμός της αρτηριακής πίεσης και η ηλικία των δοτών αποτελούν σημαντικούς παράγοντες επιρροής. Οι λοιποί παράγοντες δεν συνδέονταν με αυξημένο κίνδυνο τόσο για τη λειτουργία του μοσχεύματος όσο και για το προσδόκιμο ζωής του λήπτη. Η παρούσα εργασία έδειξε ότι οι δότες με συννοσηρότητα δεν μειονεκτούν όσον αφορά στη θνησιμότητα ή τη νεφρική ανεπάρκεια τελικού σταδίου σε σχέση με τους δότες μη διευρυμένων κριτηρίων, ωστόσο συνδέονται με υψηλότερο μακροχρόνιο κίνδυνο νεφρικής ανεπάρκειας. Στη συνέχεια, απαραίτητη ήταν η σχετική ειδική ενημέρωση των δοτών και των ληπτών. Επιπλέον, ακολούθησε στενή παρακολούθηση και αποθεραπεία των οριακών δοτών μετά τη δωρεά νεφρού στο Κέντρο Μεταμοσχεύσεων. Για τα ιατρικά ζητήματα που προκύπτουν μετά τη νεφρεκτομή οφείλει να υπάρχει καθοδήγηση από το Κέντρο Μεταμοσχεύσεων και περίθαλψη από την αντίστοιχη ιατρική ειδικότητα. Σε καμία περίπτωση το Κέντρο δεν παύει να φέρει ευθύνη απέναντι στον δότη με το πέρας μιας επιτυχούς μεταμόσχευσης.Die vorliegende Dissertationsschrift befasst sich mit den Charakteristika von Nierenlebendspendern zum Zeitpunkt der Spende und deren prognostischer Bedeutung für den langfristigen Gesundheitszustand der Spender. Die Studie schloss 753 (59,5 % Frauen) Lebendnierenspender ein, die sich im Zeitraum von Dezember 1967 bis November 2016 am Transplantationszentrum in Heidelberg einer Nierenspende unterzogen. Das mittlere Alter betrug 59 ± 11 Jahre mit einer mittleren Beobachtungszeit von 104,4 ± 75,6 Monaten. Insgesamt handelt es um eine prospektive Kohortenstudie, wobei die Merkmale der Spender vor 2011 retrospektiv erfasst wurden. Im ersten Teil der Arbeit wurde die Entwicklung der Spendermerkmale über die vergangenen 5 Jahrzehnte am Transplantationszentrum Heidelberg analysiert. Es zeigten sich ein deutlich steigendes Spenderalter sowie ein steigender Anteil von Hypertonikern und adipösen Spendern. Die Mehrheit der Spender verfügte über 1-2 Risikofaktoren zum Zeitpunkt der Nierenspende. Der eGFR-Mittelwert erreichte den tiefsten Wert unmittelbar nach der Nierenentnahme und erholte sich im Laufe der Zeit. Allerdings lag die Nierenfunktion im Mittel langfristig 30 % unter dem Ausgangsniveau.Innerhalb des Beobachtungszeitraums konnten keine Spender detektiert werden, die terminal niereninsuffizient wurden oder an einer renalen Ursache verstorben sind. Von 1967-2000 haben 154 Personen eine Niere in Heidelberg gespendet. Nachsorgedaten über mindestens 15 Jahre konnten bei 56,5 % der Spender erfasst werden. Der eGFR-Mittelwert bei der letzten Visite betrug 69,98 ± 15,98 ml/min/1,73 m² bei einer Nachbeobachtungszeit von 258 ± 67,4 Monaten. Im zweiten Teil der Arbeit wurden die Spender in Subgruppen nach Risikofaktoren separiert und verglichen. Der optimale Spender erfüllte die folgende fünf Kriterien: eGFR≥80 ml/min/1,73 m², unauffälliger OGTT, BMI < 30 kg/m², Albumin im Urin < 30 mg/l, Normotonie. Wenn mindestens eines von diesen fünf Kriterien nicht erfüllt war, wurde der Spender als „marginal“ definiert. Die Subgruppen Spender ≥ 60 Jahre alt, aktive Raucher, Spender mit persistierenden Mikrohämaturie sowie Spender mit einer positiven Familienanamnese bezüglich renaler Erkrankungen außerhalb des Empfängers wurden separat analysiert. Die marginalen Spender präsentieren signifikant öfter eine Niereninsuffizienz im Stadium CKD III (eGFR < 60 ml/min/1,73 m²) im Vergleich zu den optimalen Spendern. Morbidität und Mortalität unterschieden sich jedoch nicht signifikant. Ältere Spender, Spender mit einer niedrig normalen renalen Ausgangsfunktion, Hypertoniker sowie adipöse Spender sind die Spendergruppen, die mit einem höheren Langzeitrisiko hinsichtlich Nierenfunktion und Spendermortalität assoziiert sind. Die restlichen Risikofaktoren des Spenderprofils spielten in der vorliegenden Analyse keine relevante Rolle. Bezüglich der Transplantatfunktion zeigte sich, dass die Nierenfunktion vor Spende, die Prävalenz einer arteriellen Hypertonie sowie das Spenderalter signifikante Einflussfaktoren sind. Die weiteren Faktoren waren nicht mit einem erhöhten Risiko assoziiert, weder für die Transplantatfunktion noch für die Lebenserwartung der Empfänger. Die vorliegende Arbeit hat gezeigt, dass Spender mit Komorbiditäten keine Nachteile hinsichtlich Mortalität oder terminalen Nierenversagen im Vergleich zu den optimalen Spendern zu erwarten haben, jedoch mit einem höheren Langzeitrisiko hinsichtlich Nierenfunktion assoziiert sind. Eine entsprechende spezifische Aufklärung der Spender und der Empfänger sollte erfolgen. Des Weiteren sollten die marginalen Spender nach der Nierenspende engmaschig am Transplantationszentrum nachgesorgt werden. Die medizinischen Probleme nach der Nephrektomie sollen vom Transplantationszentrum geleitet und von der entsprechenden Fachrichtung betreut werden. Die Verantwortung des Zentrums dem Spender gegenüber endet auf keinen Fall mit dem Ende einer erfolgreichen Transplantation

Applications of stochastic models

Στην παρούσα διατριβή μελετάται η παραγωγή στοχαστικού σήματος, μη στάσιμου ως προς το πλάτος και τη συχνότητα. Η σπουδαιότητα του θέματος είναι μεγάλη, διότι το πρόβλημα αυτό μεταξύ άλλων συναντάται στον τομέα των χρηματοοικονομικών (βλ. [HWLS03]) και στον τομέα της σεισμολογίας (βλ. [HSLSZTL98], [SK85], [Pap90], [SO04], [Lia05]). Επειδή η επίλυση ενός τέτοιου προβλήματος είναι ζωτικής σημασίας στον τομέα της σεισμολογίας, αφού οι σεισμοί θεωρούνται στοχαστικά σήματα αυτού του είδους, στην παρούσα διατριβή ερευνάται και επιλύεται το συγκεκριμένο θέμα, με την παρουσίαση σεισμικού στοχαστικού προτύπου που έχει τις ανωτέρω ιδιότητες. Ιστορικά, ο πιο κοινός τρόπος λύσης του προβλήματος παραγωγής σεισμικών σημάτων είναι ο στοχαστικός ταλαντωτής, οδηγούμενος από λευκό θόρυβο με μεταβαλλόμενους χρονικά συντελεστές συχνότητας και απόσβεσης και επίσης, διάφορες άλλες τεχνικές οι οποίες εφαρμόζονται στο πεδίο της συχνότητας (βλ. [SK85], [SO04], [Lia05]). Σκοπός της παρούσης διατριβής είναι η εξέταση της δυνατότητας παραγωγής τέτοιου είδους σημάτων με τη βοήθεια στοχαστικής γραμμικής διαφορικής εξισώσεως πρώτου βαθμού. […

Οι αντιλήψεις των εκπαιδευτικών πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης σχετικά με την παραγωγή του γραπτού λόγου και η αξιολόγηση του γραπτού λόγου μαθητών Γ΄ Δημοτικού με ειδικές μαθησιακές δυσκολίες

Η παρούσα διπλωματική εργασία συνιστά μια πολυπρισματική προσπάθεια πλαισίωσης της παραγωγής γραπτού λόγου τόσο από την πλευρά των εκπαιδευτικών όσο και από την πλευρά των μαθητών. Οι 126 εκπαιδευτικοί πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης κλήθηκαν να απαντήσουν σε ένα ηλεκτρονικό ερωτηματολόγιο με στόχο τη διερεύνηση των αντιλήψεων τους σχετικά με τις στρατηγικές που αξιοποιούν κατά τη διδασκαλία του γραπτού λόγου και οι 26 μαθητές Γ΄Δημοτικού τυπικής ανάπτυξης και με διάγνωση ειδικών μαθησιακών δυσκολιών, αφού παρήγαγαν γραπτό κείμενο, συμπλήρωσαν ένα ερωτηματολόγιο αυτοαναφοράς. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι κατά μέσο όρο το σύνολο των εκπαιδευτικών εφαρμόζει πιο συχνά στρατηγικές ορθογραφίας, στίξης και στρατηγικές σε επίπεδο λέξης και λιγότερο συχνά στρατηγικές γραφικού χαρακτήρα. Οι στρατηγικές σε επίπεδο πρότασης και κειμένου και οι στρατηγικές σχεδιασμού- αναθεώρησης εφαρμόζονται σε εβδομαδιαία συχνότητα ενώ μεγαλύτερη έμφαση θα μπορούσε να δοθεί στη χρήση τεχνολογικών μέσων και μεταγνωστικών δραστηριοτήτων. Τα γραπτά κείμενα των μαθητών με διάγνωση ειδικών μαθησιακών δυσκολιών φάνηκε ότι υπολείπονται στα περισσότερα επίπεδα ανάλυσης του γραπτού λόγου (περιεχόμενο,παραγωγικότητα, πολυπλοκότητα, ακρίβεια) αλλά οι ίδιοι δε δηλώνουν ότι δυσκολεύονται περισσότερο από τους μαθητές τυπικής ανάπτυξης.The current study consists a compex effort to frame the writing process from both teachers’ and students’ point of view. One hundred twenty six teachers of primary schools completed an online questionnaire in order to investigate their views as far as the strategies on teaching writing is concerned. Twenty six students of typical development and with specific learning disabilities in the third class of primary schools, after writing a narrative text, they completed a questionnaire. Results indicate that on average teachers focus more often on spelling, punctuation and word level practices and less often on handwriting. Sentence and text level strategies as well as planning and revising are applied weekly. Teachers should emphasize more on the use of technical equipment and metacognitive strategies. Writtent texts of students with specific learning disabilities are poorest in most domains of writing (context, productivity, complexity, accuracy) but they do not report facing more difficulties rather than students of typical development