Asymptotic normality for the counting process of weak records and \delta-records in discrete models

Let $\{X_n,n\ge1\}$ be a sequence of independent and identically distributed random variables, taking non-negative integer values, and call $X_n$ a $\delta$-record if $X_n>\max\{X_1,...,X_{n-1}\}+\delta$, where $\delta$ is an integer constant. We use martingale arguments to show that the counting process of $\delta$-records among the first $n$ observations, suitably centered and scaled, is asymptotically normally distributed for $\delta\ne0$. In particular, taking $\delta=-1$ we obtain a central limit theorem for the number of weak records.Comment: Published at http://dx.doi.org/10.3150/07-BEJ6027 in the Bernoulli (http://isi.cbs.nl/bernoulli/) by the International Statistical Institute/Bernoulli Society (http://isi.cbs.nl/BS/bshome.htm

Optical functionalities of liquid crystals: Laser devices and nonlinear optics

170 p.Hoy en día los cristales líquidos (CLs) están presentes en múltiples aplicaciones cotidianas. Habitualmente en dispositivos visuales como pantallas de móviles, televisores o relojes. El presente trabajo se centra en dos propiedades ópticas de los mismos, ambas con un amplio potencial tecnológico aunque no tan extendidas entre las aplicaciones cotidianas. Una de las propiedades es la capacidad que las fases colestéricas tienen para la amplificación de luz y por lo tanto para la emisión láser. A esta propiedad le dedicaremos la mayor parte de esta tesis, en concreto los capítulos 2, 3, 4 y 5. La segunda propiedad a la que nos referimos es la gran capacidad de respuesta óptica no lineal. A esta propiedad le dedicaremos el capítulo 6.En el capítulo 1 se hace una descripción general del estado líquido cristalino, describiéndose las principales moléculas que componen los cristales líquidos y las mesofases más habituales que estos presentan. En particular nos centramos únicamente en aquellas mesofases que son relevantes para este trabajo.Como ya se ha dicho, los capítulos 2, 3, 4 y 5 tratan sobre láseres de cristal líquido colestérico (CLC). Estos materiales presentan un ordenamiento helicoidal de sus moléculas que le confieren propiedades fotónicas. El capítulo 2 es una amplia introducción a este tipo de dispositivos. En él, se describe el fundamento teórico necesario para comprender el origen de la ¿photonic band gap¿ o banda prohibida (BP). A su vez se muestra como la existencia de la BP da lugar a una peculiar distribución en la densidad de los modos ópticos dentro del CLC, y como esto puede usarse para la emisión láser; para posteriormente mostrar de forma detallada un caso práctico de emisión láser. Al final del capítulo se expone un modelo de ecuaciones cinéticas propuesto recientemente para describir el funcionamiento de dichos láseres. Este modelo es típico de láseres de estado sólido. En él, las peculiaridades de la cavidad fotónica del CLC se introducen a través del tiempo de vida media de un fotón dentro de la misma, ¿¿¿¿. Dicho modelo es muy importante para esta tesis ya que posteriormente es usado en los capítulos 3, 4 y 5.El capítulo 3 estudia la dependencia que la eficiencia de estos láseres tiene en distintas variables de la muestra; como por ejemplo, el espesor, el así llamado coeficiente de pérdidas distribuidas (¿¿) o la densidad de moléculas de colorante (¿¿). Dicho estudio se realiza tanto desde el punto de vista experimental como del teórico y se centra principalmente en el espesor de la muestra. Para esto, primero se presentan una serie de medidas experimentales que muestran las dependencias del umbral de emisión láser y de la eficiencia láser con el espesor de la muestra. Posteriormente, mediante simulación numérica del modelo descrito al final del capítulo 2 se comparan nuestros resultados experimentales con los derivados de dicho modelo. Cabe destacar que, para esto, previamente se realizan algunas mejoras al modelo propuesto. No obstante, antes de obtener los resultados teóricos y con el fin de comprender mejor el funcionamiento de estos dispositivos, también simulamos la evolución de población de los distintos niveles energéticos del colorante. Dicha evolución de poblaciones, permite una buena comprensión de la dinámica del láser. Posteriormente, se usa dicho sistema de ecuaciones para hallar expresiones analíticas que relacionen el umbral de laseo y la eficiencia láser con distintos parámetros de la muestra como, por ejemplo, el espesor, ¿¿ o ¿¿. Una vez deducidas estas expresiones se comparan los resultados derivados de las mismas con los obtenidos experimentalmente y mediante simulación numérica. Se encuentra una gran concordancia entre los 3 métodos. Los 3 procedimientos muestran que existe un espesor para el cual el umbral de emisión láser es mínimo y otroespesor, cercano al anterior, para el que la eficiencia láser es máxima. Si bien el espesor para el mínimo umbral de emisión láser no está bien definido dentro del error experimental, sí lo está el espesor para el cual la eficiencia es máxima. Por otro lado, de las predicciones teóricas se desprende que el espesor óptimo para estos dos parámetros apenas depende de ¿¿ y de ¿¿; al menos dentro de rangos razonables. Además mediante dicho modelo se comprende con claridad por qué la existencia de un nivel triplete del colorante imposibilita la obtención de láseres continuos.En el capítulo 4 se estudia la cinética de los pulsos de emisión del láser. En particular estudiamos el perfil temporal de los pulsos emitidos en función de la energía de bombeo. De nuevo, este estudio consta de una parte experimental y otra teórica. El enfoque teórico se realiza mediante la simulación numérica del modelo de ecuaciones cinéticas descrito en el capítulo 2 y usado en el capítulo 3. Tanto los resultados experimentales como los teóricos muestran como muy por debajo del umbral láser la anchura de los pulsos emitidos es similar a la de la bomba. Conforme aumenta la energía de bombeo los pulsos se estrechan hasta alcanzar una anchura mínima justo en el umbral. Cabe destacar que en nuestro caso la anchura experimental del mínimo estaba limitada por la resolución del fotodiodo empleado. Por encima del umbral, del mismo modo que ocurre en láseres de estado sólido, aparecen oscilaciones de relajación. Dichas oscilaciones ocurren de manera un tanto irregular debido a perturbaciones térmicas y mecánicas. Además, la anchura media de los pulsos va aumentando conforme aumenta la energía de bombeo. A su vez, abordamos el controvertido problema de explicar la alteración que experimenta el espectro de fluorescencia del colorante cuando este es introducido en el CLC. Según los resultados experimentales de algunos autores, el tiempo de vida de fluorescencia (¿¿¿¿) del colorante no se ve alterado por la cavidad fotónica. Usando el mismo modelo teórico que en los casos anteriores, mostramos que los pulsos fluorescentes que emite la muestra son inversamente proporcionales al tiempo de vida radiativo del colorante (¿1/¿¿¿¿). A su vez la duración de dichos pulsos viene regida por ¿¿¿¿. Por lo tanto, las variaciones de los tiempos de vida radiativos y no radiativos deben compensarse entre sí.A pesar de su potencial tecnológico, estos láseres adolecen de un gran inconveniente: se degradan y dejan de funcionar en tiempos relativamente cortos. Es por esto que en el capítulo 5, el último dedicado a láseres de CLC, tratamos de determinar los orígenes de este deterioro. Como primer paso para caracterizar dicha degradación, se mide como varían los espectros de emisión láser y de fluorescencia conforme la muestra se degrada. La causa última de dicho deterioro es la degradación de las moléculas de colorante debido a su calentamiento. Esta degradación tiene una doble cara. Por un lado disminuye la densidad de moléculas de colorante operativas (¿¿) y por otro lado las moléculas degradadas actúan como centros dispersores aumentando ¿¿ vía dispersión. Volviendo de nuevo al modelo de ecuaciones cinéticas vemos que en nuestro caso particular la degradación se explica perfectamente debido a una disminución de ¿¿. No obstante, en los rangos de concentración habituales una disminución de ¿¿, como la observada, apenas afectaría a la operación del láser. Curiosamente, nuestros datos experimentales muestran como paralelamente a la degradación láser se produce un aumento de la luz de bombeo dispersada, lo que presumiblemente aumentará ¿¿. Por este motivo realizamos un estudio experimental para caracterizar este aumento de la dispersión Asumiendo un modelo de dispersión de Rayleigh se observa que, a pesar de que en el presente caso el aumento de ¿¿ queda totalmente eclipsado por la disminución de ¿¿, la dispersión puede, en determinados casos, anular la acción láser por sí solo. En otras palabras, el aumento de ¿¿ no debe de ser ignorado. De todos modos, en última instancia ambos fenómenos son causados por la degradación de las moléculas de colorante. En parte, el problema puede abordarse mediante la mejora de los parámetros de la cavidad láser de CLC. Esto permitiría usar fuentes de bombeo de baja potencia. Sin embargo, ya que el origen del problema de la estabilidad de láser es el calentamiento de las moléculas de colorante, el rendimiento de los láseres CLC debería mejorar notablemente usando colorantes con bajos rendimientos cuánticos para el nivel de triplete. En este sentido, el uso de moléculas fluorescentes especiales con poblaciones pequeñas del nivel triplete ha permitido, recientemente, fabricar láseres de CLC de onda continua. Una vez más, queda claro el efecto pernicioso del estado triplete. De todos modos cabe destacar que, manteniendo un bombeo con baja frecuencia de repetición y energías razonables, esta degradación no ocurre o es despreciable. De hecho para la mayoría de las medidas de esta tesis se han usado muestras que han resultado operativas durante muchos meses e incluso años.Hasta aquí, la tesis ha tratado sobre CLCs y su peculiar comportamiento fotónico. No obstante, los CLs poseen otras propiedades ópticas interesantes entre las que destaca la capacidad de presentar gran respuesta óptica no lineal. Entre ellas hemos estudiado la generación de segundo y tercer harmónicos (GSH y GTH). Al igual que la amplificación de la luz, estas propiedades son de gran interés tecnológico. En el último capítulo de esta tesis, el 6, tratamos dichas propiedades. Para ello, en primer lugar se describe el trasfondo teórico de estos fenómenos no lineales así como las cualidades que debe presentar un CL para presentar GSH y GTH. Posteriormente se estudia la GSH en un CL cuya geometría molecular ha sido diseñada expresamente para optimizar determinadas componentes de su tensor de SH. A este CL se lo conoce como `trímero¿. Los resultados muestran que, hasta la fecha, se trata del CL más eficiente para la GSH, al menos bajo condiciones no resonantes. Además, para completar dicha caracterización, se relacionan las propiedades de respuesta no lineal a nivel molecular con los resultados experimentales a nivel macroscópico.Se obtiene un buen acuerdo entre ambos resultados. Por último se comprueba que además de una gran capacidad para la GSH, nuestra molécula también se muestra muy eficiente en la GTH

Ozone in Spain's National Parks and Protected Forests

In general, it is difficult to measure air pollutant concentrations in remote areas, as they are mostly national parks and protected areas. Passive samplers provide an accurate and inexpensive method for measuring cumulative exposures of different air pollutants. They have been used to collect ozone data in both laboratory and field at different geographical scales. The objective of the present study is to fill the knowledge gap regarding air quality in remote areas of Spain, such as national parks and protected areas. Because there were no systematic data sets on the main air pollutants that could affect these areas, an air quality measurement network was established between 2001 and 2004 on 19 locations inside Spanish national parks and protected areas. The data collected suggest that ozone levels in mountainous areas are high enough to affect sensitive vegetation. Most of the locations registered moderate-to-high ozone levels, with important interannual variability. Altitudinal ozone gradients were observed in most of the parks with complex topography due to the establishment of local circulations that incorporate polluted air masses from polluted airsheds or even long-range transport (i.e., Canary Islands). Different latitude-dependent, yearly cycles were also observed, showing two, one, or no clear peaks depending on the region. These findings extend to the most southerly locations, except in the Canary Islands, where pollution transported from other regions in the upper transport layers probably led to the high concentrations observed

A concise review of nanomaterials for drug delivery and release

This review provides an updated vision about the recent developments in the field of drug vectorization using functional nanoparticles and other nanovectors. From a large number of these nanotechnology-based drug delivery systems that emerge nearly every week, only a tiny fraction reaches a pre-clinical or clinical phase study. In this report, we intend to provide contextual information about those nanocarriers and release methods that have shown the best outcomes at in vitro and in vivo experiments, highlighting those with proven therapeutic efficiency in humans. From silica-based porous nanoparticles to liposomes or polymeric nanoparticles, each one of these nanosystems has its advantages and drawbacks. We describe and discuss briefly those approaches that, in our criterion, have provided significant advancements over existing therapies at the in vivo level. This work also provides a general view of those commercially available nanovectors and their specific area of therapeutic action

Proyecto de depósito de riego en el término municipal de Montesa (Valencia): Estudio de de soluciones. Solución adoptada

[EN] This project is the choice of the type of deposit, once certain regulatory volume and location, after making the agronomic and hydraulic analysis. The election is based on an analysis of multiple criteria have achieved excellent results, since this helps the choice based on many variables. Throughout the study developed the different aspects that are measured in each of the typologies established as the most suitable for make deposit irrigation in a rural area. To determine the best solution, the comparison is performed and finally the selected type has been to prefabricated concrete system, which has subsequently led to a market survey of prefabrication, to determine the characteristics of the prefabricated parts.[ES] El presente proyecto trata de la elección de la tipología de un depósito, una vez determinados el volumen de regulación y la ubicación, después de haber hecho el análisis agronómico e hidráulico. Basándose en el método de resolución Multicriterio se han obtenido excelentes resultados, puesto que este ayuda a la elección en base a muchas variables. A lo largo del estudio se desarrollan los diferentes aspectos que se valoran en cada una de las tipologías, establecidas como las más adecuadas para realizar un depósito de riego en una zona rural. Para determinar la mejor solución, se realiza la comparativa y finalmente la tipología seleccionada ha sido la prefabricada, lo que posteriormente, ha conducido a un estudio de mercado de la prefabricación, para poder determinar las características de las piezas prefabricadas.[CA] El present projecte tracta de l ‘elecció de la tipologia d ‘un depòsit, una vegada determinats el volum de regulació y la localització, deprés d ‘haver fet l ‘anàlisi agronòmica i hidràulic. Basant-se en el mètode de resolució Multicriteri s ‘han obtés excel.lents resultats, ja que aquest ajuda a l ‘elecció basant-se en moltes variables. Al llarg d ‘aquest estudi es desenvolupen els diferents aspectes que es valoren en cada una de les tipologies, establertes com les més adecuades per a realitzar un depòsit per regar en una zona rural. Per determinar la millor solución, es realitza la comparativa y finalment la tipologia seleccionada ha estat la prefabricada, la qual cosa, ha obligat a realitzar posteriorment un estudi de mercat de la prefabricació, per poder establir les característiques dels elements prefabricats.Galotto Sanz, G. (2015). Proyecto de depósito de riego en el término municipal de Montesa (Valencia): Estudio de de soluciones. Solución adoptada. http://hdl.handle.net/10251/56206.Archivo delegad

Near-Record Values in Discrete Random Sequences

Given a sequence (Xn) of random variables, Xn is said to be a near-record if Xn∈(Mn−1−a,Mn−1], where Mn=max{X1,…,Xn} and a>0 is a parameter. We investigate the point process η on [0,∞) of near-record values from an integer-valued, independent and identically distributed sequence, showing that it is a Bernoulli cluster process. We derive the probability generating functional of η and formulas for the expectation, variance and covariance of the counting variables η(A),A⊂[0,∞). We also derive the strong convergence and asymptotic normality of η([0,n]), as n→∞, under mild regularity conditions on the distribution of the observations. For heavy-tailed distributions, with square-summable hazard rates, we prove that η([0,n]) grows to a finite random limit and compute its probability generating function. We present examples of the application of our results to particular distributions, covering a wide range of behaviours in terms of their right tails

Evaluación del proceso de toma de decisiones en el contexto del arbitraje deportivo : propiedades psicométricas de la adaptación espanola del cuestionario DMQ II en árbitros de balonmano

En este trabajo presentamos un estudio preliminar para adaptar el cuestionario Decision Making Questionaire II (DMQ-II) a la población española de árbitros deportivos, con el propósito de contar con un instrumento auxiliar que facilite el estudio de las diferencias individuales en la toma de decisiones. La muestra estaba compuesta por 131 árbitros de balonmano pertenecientes a las categorías de división de honor, primera división y categoría territorial. La estructura factorial de los datos, así como la consistencia interna del instrumento, confirman la existencia de distintos patrones de conducta ante situaciones de decisión en el contexto del arbitraje en el deporte del balonmano relacionados con: estrés en la toma de decisiones; decisión rápida con incertidumbre; y determinación y compromiso en la toma de decisiones.The present pilot study was carried out with a sample of 131 handball umpires of Spain, with the aim of adapting the Decision Making Questionnaire II (DMQ-II questionaire) and developing an instrument that may help to study individual differences in decision making. Three factors were extracted:stress management and decision making; quick decision making with uncertainty; and determination and commitment to decision making. The factorial structure of the data, as well as the values of internal consistency of the scales, confirm the existence of different patterns of behaviour

Machine Learning Algorithm to Predict Acidemia Using Electronic Fetal Monitoring Recording Parameters

Background: Electronic fetal monitoring (EFM) is the universal method for the surveillance of fetal well-being in intrapartum. Our objective was to predict acidemia from fetal heart signal features using machine learning algorithms. Methods: A case–control 1:2 study was carried out compromising 378 infants, born in the Miguel Servet University Hospital, Spain. Neonatal acidemia was defined as pH < 7.10. Using EFM recording logistic regression, random forest and neural networks models were built to predict acidemia. Validation of models was performed by means of discrimination, calibration, and clinical utility. Results: Best performance was attained using a random forest model built with 100 trees. The discrimination ability was good, with an area under the Receiver Operating Characteristic curve (AUC) of 0.865. The calibration showed a slight overestimation of acidemia occurrence for probabilities above 0.4. The clinical utility showed that for 33% cutoff point, missing 5% of acidotic cases, 46% of unnecessary cesarean sections could be prevented. Logistic regression and neural networks showed similar discrimination ability but with worse calibration and clinical utility. Conclusions: The combination of the variables extracted from EFM recording provided a predictive model of acidemia that showed good accuracy and provides a practical tool to prevent unnecessary cesarean sections