Long-range memory model of trading activity and volatility

Earlier we proposed the stochastic point process model, which reproduces a variety of self-affine time series exhibiting power spectral density S(f) scaling as power of the frequency f and derived a stochastic differential equation with the same long range memory properties. Here we present a stochastic differential equation as a dynamical model of the observed memory in the financial time series. The continuous stochastic process reproduces the statistical properties of the trading activity and serves as a background model for the modeling waiting time, return and volatility. Empirically observed statistical properties: exponents of the power-law probability distributions and power spectral density of the long-range memory financial variables are reproduced with the same values of few model parameters.Comment: 12 pages, 5 figure

The EUROfusion materials property handbook for DEMO in-vessel components—Status and the challenge to improve confidence level for engineering data

The development of a specific materials database and handbook, for engineering design of in-vessel components of EU-DEMO, is an essential requirement for assessing the structural integrity by design. For baseline in-vessel materials, including EURFOER97, CuCrZr, Tungsten as well as dielectric and optical materials, this development has been ongoing for several years within the Engineering Data and Design Integration sub-project of the EUROfusion Materials Work Package. Currently the database is insufficient to ensure reliable engineering design and safety or hazard analysis and mostly does not yet exist in established nuclear codes. In this paper the current status of EU-DEMO database and handbook for key in-vessel materials is provided. This comprises practical steps taken to obtain the raw data, screening procedures and data storage, to ensure quality and provenance. We discuss how this procedure has been utilized to produce materials handbook chapter on EUROFER97 and the critical challenges in data accumulation for CuCrZr and Tungsten, planned mitigations and the implications this has on structural design. Finally, key elements and methodology of our strategy to develop the materials database and handbook for the in-vessel materials are outlined, including concepts to accommodate sparse irradiated materials data and links to EU-DEMO engineering design criteria

Prediction of irradiation embrittlement in WWER-440 Reactor Pressure Vessel materials

Prediction of irradiation embrittlement of Reactor Pressure Vessel (RPV) materials is performed usually in accordance with relevant codes and standards that are based on large amount of information from surveillance and research programs. The existing Russian Code (Standard for Strength Calculations of Components and Piping in Nuclear Power Plants (NPPs) – PNAE G 7-002-86) for the WWER RPV irradiation embrittlement assessment was approved more than 20 years ago and based mostly on the experimental data obtained in research reactors with accelerated irradiation. The validation of the above Code has been made without the surveillance specimen results that were produced in 1980-1990s. Thus, new analysis of all available data was required for more precise prediction of radiation embrittlement of RPV materials. Based on the fact that large amount of data from surveillance program as well as some research programs, IAEA International Database on RPV Materials (IDRPVM) has been used for the detailed analysis radiation embrittlement of WWER RPV materials. Thus, the following activities have been performed within the IAEA Co-ordinated project: Collection of complete WWER-440 surveillance and other similarly important data into the IDRPVM, Analysis of radiation embrittlement data of WWER-440 RPV materials using IDRPVM database, Evaluation of predictive formulae depending on material chemical composition, neutron fluence and neutron flux, Development of the guidelines for prediction of radiation embrittlement of operating reactor pressure vessels of WWER-440 including methodology for evaluation of surveillance data of a specific operating unit.Прогнозування радіаційного окрихчення матеріалів внутрішньо корпусних пристроїв (ВКП) зазвичай виконується у відповідності з кодами та стандартами, заснованими на численній інформації, що була накопичена на базі модельних та дослідницьких програм. Існуючий Російський Код (Стандарт для обчислення міцності компонентів і трубопроводів в атомних електростанціях (АЕС)-PNAE G 7 –002-86) для оцінки радіаційного окрихчення ВКП реакторів ВВЕР зарекомендував себе на протязі більш, ніж 20 років; він заснован на експриментальних даних, отриманих в дослідницьких реакторах з прискореним опроміненням. Оцінка вище згаданого Кода була виконана без результатів із зразків-свідків, які були отримані у 1980-1990 роках. Таким чином, необхідно провести новий аналіз усіх наявних даних для більш точного прогнозування радіаційного окрихчення матеріалів ВКП. На підставі того факту, що було використано велику кількість даних з макетних та дослідницьких програм, Міжнародна база даних МАГАТЕ по матеріалам ВКП біла використана для докладного аналізу радіаційного окрихчення ВКП матеріалів для реакторів ВВЕР. Таким чином, в межах Координаційного проекту МАГАТЕ було виконано наступне: Збирання повних даних із зразків-свідків ВВЕР-440 та інших подібних важливих даних в Міжнародну базу даних, аналіз даних по радіаційному окрихченню ВКП матеріалів ВВЕР-440 з використанням міжднародної бази даних, оцінка формули прогнозування в залежності від хімічного складу матеріалу, флюенса нейтронів та нейтронного потоку, розробка основних положень для прогнозування радіаційного окрихчення експлуатуємих внутрішньо корпусних пристроїв ВВЕР-440, включно з методологією для оцінки контрольних даних конкретної діючої установки.Предсказание радиационного охрупчивания материалов внутрикорпустных устройств (ВКУ) обычно выполняется в соотвествии с кодами и стандартами, основанными на обширной информации, накопленной в ходе модельных и исследовательских программ. Существующий Российский Код (Стандарт для вычислений прочности и компонентов и трубопроводов в атомных электростанциях (АЭС) – PNAE G 7-002-86) для оценки радиационного охрупчивания ВКУ реакторов ВВЭР хорошо зарекомендовал себя на протяжении более чем 20 лет; он основан на экспериментальных данных, полученных в исследовательских реакторах с ускоренным облучением. Оценка упомянутого выше Кода была выполнена без результатов с образцов-свидетелей, которые были получены в 1980-1990 годах. Таким образом, необходим новый анализ всех имеющихся данных для более точного прогнозирования радиационного охрупчивания материалов ВКУ. На основании того факта, что было использовано большое количество данных с макетных и исследовательских программ, Международная База данных МАГАТЭ по материалам ВКУ была использована для подробного анализа радиационного охрупчивания ВКУ материалов для реакторов ВВЭР. Таким образом, в рамках Координационного проекта МАГАТЭ были выполнено следующее: сбор полных данных с образцов-свидетелей ВВЕР-440 и других подобных важных данных в Международную базу данных; анализ данных по радиационному охрупчиванию ВКУ материалов ВВЭР-440 с использованием международной базы данных; оценка формулы прогнозирования в зависимости от химического состава материала, флюенса нейтронов и нейтронного потока, разработка основных положений для предсказания радиационного охрупчивания эксплуатируемых внутрикорпусных устройств ВВЭР-440, включая методологию для оценки контрольных данных конкретной действующей установки

Tick size and price diffusion

A tick size is the smallest increment of a security price. It is clear that at the shortest time scale on which individual orders are placed the tick size has a major role which affects where limit orders can be placed, the bid-ask spread, etc. This is the realm of market microstructure and there is a vast literature on the role of tick size on market microstructure. However, tick size can also affect price properties at longer time scales, and relatively less is known about the effect of tick size on the statistical properties of prices. The present paper is divided in two parts. In the first we review the effect of tick size change on the market microstructure and the diffusion properties of prices. The second part presents original results obtained by investigating the tick size changes occurring at the New York Stock Exchange (NYSE). We show that tick size change has three effects on price diffusion. First, as already shown in the literature, tick size affects price return distribution at an aggregate time scale. Second, reducing the tick size typically leads to an increase of volatility clustering. We give a possible mechanistic explanation for this effect, but clearly more investigation is needed to understand the origin of this relation. Third, we explicitly show that the ability of the subordination hypothesis in explaining fat tails of returns and volatility clustering is strongly dependent on tick size. While for large tick sizes the subordination hypothesis has significant explanatory power, for small tick sizes we show that subordination is not the main driver of these two important stylized facts of financial market.Comment: To be published in the "Proceedings of Econophys-Kolkata V International Workshop on "Econophysics of Order-driven Markets" March 9-13, 2010, The New Economic Windows series of Springer-Verlag Italia

Use of a Semi-Mechanistic Analytical Model to Analyze Radiation Embrittlement of Model Alloys: Cu and P Effects

We performed analysis of the basic mechanism of radiation embrittlement of steels and weld seams with account of the direct matrix fracture, precipitation and segregation of chemical elements. A model is proposed, which describes matrix fracture due to its neutron bombardment and for 11 model alloys provides an accurate description of the processes of primary embrittlement and re-embrittlement after scheduled heat treatment (annealing). The distinctive features of the proposed model are a possibility of explaining the embrittlement processes before and after annealing for alloys with low (or zero) Ni content and its applicability to the analysis of operational behavior of WWER materials.Выполнен анализ основного механизма радиационного охрупчивания сталей и сварных швов с учетом разрушения матрицы материала, осаждения и выделения химических элементов. Предложена модель разрушения матрицы вследствие нейтронной бомбардировки, что позволяет достаточно точно описать для 11 модельных сплавов процессы первичного и вторичного охрупчивания после плановой термообработки (отпуск). Особенностью модели является возможность объяснения отличий между процессами охрупчивания до и после отпуска сплавов с малым (или нулевым) содержанием никеля, что позоляет использовать ее для анализа поведения материалов, используемых в реакторах ВВЭР, при эксплуатации.Виконано аналіз механізму радіаційного окрихчення сталей та зварних швів з урахуванням руйнування матриці матеріалу, осадження і виділення хімічних елементів. Запропоновано модель руйнування матриці унаслідок нейтронного бомбардування, що дозволяє достатньо точно описати для 11 модельних сплавів процеси первинного і вторинного окрихчення після планової термообробки (відпуск). Особливістю моделі є можливість пояснити відмінності між процесами окрихчення до і після відпуску сплавів із малим (або нульовим) вмістом нікелю, що дозволяє проводити аналіз поведінки матеріалів для реакторів ВВЕР при експлуатації

The non-random walk of stock prices: The long-term correlation between signs and sizes

We investigate the random walk of prices by developing a simple model relating the properties of the signs and absolute values of individual price changes to the diffusion rate (volatility) of prices at longer time scales. We show that this benchmark model is unable to reproduce the diffusion properties of real prices. Specifically, we find that for one hour intervals this model consistently over-predicts the volatility of real price series by about 70%, and that this effect becomes stronger as the length of the intervals increases. By selectively shuffling some components of the data while preserving others we are able to show that this discrepancy is caused by a subtle but long-range non-contemporaneous correlation between the signs and sizes of individual returns. We conjecture that this is related to the long-memory of transaction signs and the need to enforce market efficiency.Comment: 9 pages, 5 figures, StatPhys2

Synchronous diversification of Sulawesi's iconic artiodactyls driven by recent geological events

The high degree of endemism on Sulawesi has previously been suggested to have vicariant origins, dating back to 40 Ma. Recent studies, however, suggest that much of Sulawesi's fauna assembled over the last 15 Myr. Here, we test the hypothesis that more recent uplift of previously submerged portions of land on Sulawesi promoted diversification and that much of its faunal assemblage is much younger than the island itself. To do so, we combined palaeogeographical reconstructions with genetic and morphometric datasets derived from Sulawesi's three largest mammals: the babirusa, anoa and Sulawesi warty pig. Our results indicate that although these species most likely colonized the area that is now Sulawesi at different times (14 Ma to 2-3 Ma), they experienced an almost synchronous expansion from the central part of the island. Geological reconstructions indicate that this area was above sea level for most of the last 4 Myr, unlike most parts of the island. We conclude that emergence of land on Sulawesi (approx. 1-2 Myr) may have allowed species to expand synchronously. Altogether, our results indicate that the establishment of the highly endemic faunal assemblage on Sulawesi was driven by geological events over the last few million years