Global Sensitivity Analysis of Stochastic Computer Models with joint metamodels

The global sensitivity analysis method, used to quantify the influence of uncertain input variables on the response variability of a numerical model, is applicable to deterministic computer code (for which the same set of input variables gives always the same output value). This paper proposes a global sensitivity analysis methodology for stochastic computer code (having a variability induced by some uncontrollable variables). The framework of the joint modeling of the mean and dispersion of heteroscedastic data is used. To deal with the complexity of computer experiment outputs, non parametric joint models (based on Generalized Additive Models and Gaussian processes) are discussed. The relevance of these new models is analyzed in terms of the obtained variance-based sensitivity indices with two case studies. Results show that the joint modeling approach leads accurate sensitivity index estimations even when clear heteroscedasticity is present

Videolaryngoscopy improves intubation condition in morbidly obese patients

Résumé : Contexte clinique et objectifs: l'intubation oro-trachéale peut être plus difficile chez les patients obèses morbides (index de masse corporelle BMI > 35 kg/m2) que chez les patients non-obèses. Récemment, de nouveaux instruments permettant une intubation assistée au moyen d'une caméra ont été développés. Notre expérience pratique avec la vidéolaryngoscopie nous a conduit à l'hypothèse que celle-ci pourrait améliorer la vision laryngoscopique chez cette population spécifique et de ce fait faciliter l'intubation. Le but de cette étude était donc d'évaluer le bénéfice du vidéolaryngoscope sur le grade de laryngoscopie chez le patient obèse morbide. Résultats : le grade laryngoscopique fut abaissé de manière significative avec le vidéolaryngoscope comparé à la vision directe avec un laryngoscope standard. Lorsque le grade laryngoscopique était plus grand que 1 à la laryngoscopie directe, il fut dans la grande majorité des cas (93% des patients) abaissé avec le vidéolaryngoscope. Chez les 7 % restant, le grade laryngoscopique resta identique. Conclusions : chez le patient obèse morbide, l'utilisation du vidéolaryngoscope améliore de manière significative la visualisation du larynx et de ce fait facilite l'intubation. Une application systématique de ce procédé pourrait donc permettre de réduire l'incidence d'une intubation difficile ainsi que ses conséquences chez cette population de patients. Summary : Background and objective: Tracheal intubation may be more difficult in morbidly obese patients (body mass index >35 kgM-2) than in the non-obese. Recently, new video-assisted intubation devices have been developed. After some experience with videolaryngoscopy, we hypothesized that it could improve the laryngoscopic view in this specific population and therefore facilitate intubation. The aim of this study was to assess the benefit of a videolaryngoscope on the grade of laryngoscopy in morbid obesity. Methods: We studied 80 morbidly obese patients undergoing bariatric surgery. They were randomly assigned to one of two groups. One group was intubated with the help of the videolaryngoscope and in the control group the screen of the videolaryngoscope was hidden to the intubating anaesthesiologist. The primary end-point of the study was to assess in both groups the Cormack and Lehane direct and indirect grades of laryngoscopy. The duration of intubation, the number of attempts needed as well as the minimal SPO2 reached during the intubation process were measured. Results: Grade of laryngoscopy was significantly lower with the videolaryngoscope compared with the direct vision (P < 0.001). When the grade of laryngoscopy was higher than one with the direct laryngoscopy (n = 30), it was lower in 28 cases with the videolaryngoscope and remained the same only in two cases (P < 0.001). The minimal SPO2 reached during the intubation was higher with the videolaryngoscope but it did not reach statistical significance. Conclusions: In morbidly obese patients, the use of the videolaryngoscope significantly improves the visualization of the larynx and thereby facilitates intubation

Sensitivity analysis with dependence and variance-based measures for spatio-temporal numerical simulators

International audienceIn a case of radioactive release in the environment, modeling the radionuclide atmospheric dispersion is particularly useful for emergency response procedures and risk assessment. For this, the CEA has developed a numerical simulator, called Ceres-Mithra, to predict spatial maps of radionuclide concentrations at different instants. This computer code depends on many uncertain scalar and temporal parameters, describing the radionuclide, release or weather characteristics. The purpose is to detect the input parameters the uncertainties of which highly affect the predicted concentrations and to quantify their influences. To this end, we present various measures for the sensitivity analysis of a spatial model. Some of them lead to as many analyses as spatial locations (site sensitivity indices) while others consider a single one, with respect to the whole spatial domain (block sensitivity indices). For both categories, variance-based and dependence measures are considered, based on recent literature. All of these sensitivity measures are applied to the CM computer code and compared to each other, showing the complementarity of block and site sensitivity analyses. Finally, a sensitivity analysis summarizing the input uncertainty contribution over the entirety of the spatio-temporal domain is proposed

New improvements in the use of dependence measures for sensitivity analysis and screening

International audiencePhysical phenomena are commonly modeled by numerical simulators. Such codes can take as input a high number of uncertain parameters and it is important to identify their influences via a global sensitivity analysis (GSA). However, these codes can be time consuming which prevents a GSA based on the classical Sobol' indices, requiring too many simulations. This is especially true as the number of inputs is important. To address this limitation, we consider recent advances in dependence measures, focusing on the distance correlation and the Hilbert-Schmidt independence criterion (HSIC). Our objective is to study these indices and use them for a screening purpose. Numerical tests reveal some differences between dependence measures and classical Sobol' indices, and preliminary answers to "What sensitivity indices to what situation?" are derived. Then, two approaches are proposed to use the dependence measures for a screening purpose. The first one directly uses these indices with independence tests; asymptotic tests and their spectral extensions exist and are detailed. For a higher accuracy in presence of small samples, we propose a non-asymptotic version based on bootstrap sampling. The second approach is based on a linear model associating two simulations, which explains their output difference as a weighed sum of their input differences. From this, a bootstrap method is proposed for the selection of the influential inputs. We also propose a heuristic approach for the calibration of the HSIC Lasso method. Numerical experiments are performed and show the potential of these approaches for screening when many inputs are not influential

Die schweizerischen Direktinvestitionen im Ausland

Une statistique des investissements directs de la Suisse existe depuis 1985. L’auteur présente d’abord le contenu du relevé, sa méthode et la définition d’investissement direct sur laquelle elle se fonde. Elle passe ensuite à une description des principales tendances révélées par l’évolution des données recueillies. On constate notamment que, dans la période 1985-1991, le montant des investissements directs totaux a presque doublé, en passant à environ 100 milliards de francs, la part destinée au Tiers Monde (Caraïbes et Panama exclus) ayant glissé en-dessous de 10 %. Les deux tiers de cette part sont par ailleurs concentrés sur un petit nombre de « nouveaux pays industrialisés ». Dans le flux d’investissements vers les pays riches, l’Europe a relayé les Etats-Unis en tant que principal pôle d’attraction. Quant à la répartition selon les secteurs, la tendance générale a été de privilégier les services plutôt que l’industrie. Dès 1991, on dispose pour la première fois de la ventilation selon les régions des revenus réinvestis : dans le Tiers Monde, cette source de financement couvrait environ la moitié du total des investissements tandis que dans le reste du monde la proportion correspondante ne représentait que 10 %. En 1991, l’ensemble des entreprises suisses à l’étranger occupait environ un million de personnes, soit 17 % dans le Tiers Monde dont les deux tiers dans les « nouveaux pays industrialisés ». Le détail des chiffres est réuni dans le tableau 1 (flux des investissements), le tableau 2 (source des flux des investissements pour 1991), le tableau 3 (montant des investissements) et le tableau 4 (nombre de personnes occupées).Die Entwicklung der schweizerischen Direktinvestitionen folgte im Grossen und Ganzen den internationalen Tendenzen. Zwischen 1985 und 1991 verdoppelte sich das Direktinvestitionskapital im Ausland. Dabei gewannen die Investitionen der Dienstleistungsunternehmen immer mehr an Gewicht.Die Direktinvestitionsflüsse siedelten sich grösstenteils in den Industrieländern an, wo sich auch die wichtigsten Handelspartner der Schweiz befinden. In der ersten Hälfte der 80er Jahre erfuhren die Kapitalexporte in die USA einen grossen Aufschwung. Seit 1987 verlagerten die Unternehmen das Schwergewicht ihrer Direktinvestitionen nach Europa. Die Direktinvestitionsflüsse in die Entwicklungsländer verloren an Bedeutung. Die durch Schulden und stagnierende Rohstoffpreise aber auch durch politische Instabilität geprägten Binnenmärkte der Entwicklungsländer vermochten immer weniger ausländische Unternehmen anziehen. Erst in der jüngsten Zeit scheinen die schwersten politischen und wirtschaftlichen Hypotheken überwunden. Seit 1990 scheinen die strukturellen Reformen einschliesslich Handelsliberalisierung, Privatisierung und Deregulierung der Märkte sowie die verstärkte Öffnung zum Aussenhandel sich in einer Belebung der Direktinvestitionsflüsse in die Entwicklungsländer auszuwirken

Gouverner par le temps: Sociologie politique des agendas personnels et des emplois du temps d'acteurs publics

La sociologie des temporalités et l'anthropologie de l'agenda personnel révèle les significations « civilisationnelles » de cet outil ordinaire de gestion du temps des individus modernes. Il est à la fois un vecteur rationnel d'auto-contrôle, d'une aliénation planifiée condamnant au « présentisme », mais il est aussi l'instrument d'une gestion individuelle émancipatrice des temporalités plurielles, des frontières et des rôles. Ses usages en politique témoignent des logiques de l'accélération généralisée des sociétés, d'un raccourcissement des horizons, d'une disparition des futurs possibles, d'une saturation des temps du représentant politique par les réunions, les rendez-vous et les cérémonies, par l'animation, la médiation, les clientèles et la parade, par l'urgence et la multi-activité connectée, on line et en temps réel, au détriment « des dossiers » et de « la réflexion » sur les projets de sociétés qu'il est censé porter. Mais cet agenda outil de synchronisation des temporalités plurielles des acteurs publics de la démocratie reste un observatoire sous-exploité des logiques du travail de représentation, de gouvernement et, in fine, de légitimation. L'ambition est alors de dessiner l'agenda comme une fenêtre sur la gestion du temps en politique, le rythme, la nature et la répartition des tâches dans l'emploi du temps des élus et des dirigeants politiques. Il s'agit se structurer l'approche du politique par les agendas personnels des acteurs du champ du pouvoir, à partir de trois axes horizontaux d'interprétation de leurs usages : le gouvernement de soi, l'organisation collective et la mise en scène du travail politique. Ces lectures croisent la double dimension de l'objet, à la fois dispositif de planification à observer et corpus d'événements à exploiter. L'analyse montre que l'agenda du politique est d'abord une écriture programmatrice et mémorielle, une auto-discipline équipée. Il permet d'incorporer les exigences et les attendus du métier, de domestiquer l'urgence et de produire une image exemplaire. L'analyse souligne ensuite que l'agenda est un dispositif organisationnel de coordination managériale, de rationalisation et de professionnalisation du travail politique individuel et collectif. L'efficience de l'entreprise de représentation politique passe par une optimisation du temps. Le pouvoir reposerait de ce point de vue d'abord sur une bonne gestion de ce temps. L'analyse montre enfin que l'agenda reste surtout un vecteur de légitimation de la domination. La mise en scène quotidienne de soi et du leadership auquel la publication de l'agenda personnel donne lieu joue avec l'impératif de transparence et l'exigence de proximité, sans toutefois révéler les secrets du pouvoir

An efficient methodology for modeling complex computer codes with Gaussian processes

Complex computer codes are often too time expensive to be directly used to perform uncertainty propagation studies, global sensitivity analysis or to solve optimization problems. A well known and widely used method to circumvent this inconvenience consists in replacing the complex computer code by a reduced model, called a metamodel, or a response surface that represents the computer code and requires acceptable calculation time. One particular class of metamodels is studied: the Gaussian process model that is characterized by its mean and covariance functions. A specific estimation procedure is developed to adjust a Gaussian process model in complex cases (non linear relations, highly dispersed or discontinuous output, high dimensional input, inadequate sampling designs, ...). The efficiency of this algorithm is compared to the efficiency of other existing algorithms on an analytical test case. The proposed methodology is also illustrated for the case of a complex hydrogeological computer code, simulating radionuclide transport in groundwater