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Affiche du document Surveys in Geometric Analysis – Volume 3, 2019 — Surveys in Geometric Analysis – Volume 3, 2019
Gang TIAN
3h21min00
Sciences formelles
268 pages. Temps de lecture estimé 3h21min.
Geometric analysis has been a very important and active research field at the frontier of mathematics for last few decades, and many important achievements have been made in this field. The development of geometric analysis has played a key role in establishing numerous basic theories and solving long-standing problems in mathematics. It is a field worthy of much continued exploration.Since the late 1990s, Peking University has taken the lead in organizing the annual Workshop on Geometric Analysis with participation of universities and research institutions from China and abroad. This work refers to the 2019 edition of the Workshop and is the third volume of a dedicated book series that aims to present the progress of Chinese and global research in geometric analysis by curating a selection of high-quality papers submitted by scholars to the annual Workshop on Geometric Analysis. It provides readers with a comprehensive overview of the latest trends, methods, and breakthroughs in the field, and serves as a valuable resource for ongoing research.Complete Noncompact Kahler Manifolds with Positive Curvature .........BING-LONG CHEN and XI-PING ZHU 1 Extreme Gap Problems in Random Matrix Theory ................RENJIE FENG 19 Classification on Singularity Types of Long-Time Kahler-Ricci Flow ·················· FREDERICK Tsz-Ho FONG and YASHAN ZHANG 35 Scalar Curvatures on an Almost Hermitian Manifold····························· JIXIANG Fu and XIANCHAO ZHOU 49The Kahler-Ricci Flow with Log Canonical Singularities ........HUABIN GE and LIANGMING SHEN 61 Problems Related to Isoparametric Theory· ....·JIANQUAN GE 71 Sorne Recent Results on the Lp-Minkowski Problem .....YONG HUANG, JIAKUN LIU and JIAN Lu 86 The Lp-Minkowski Problem ..HUAIYU JIAN 112 Higher-Order Regularity of Collapsing Metrics in Kahler Geometry ...........WANGJIAN JIAN 121 Optimal Boundary Regularity for Fast Diffusion Equations ........TIANLING JIN and JINGANG XIONG 133 Sphere Theorems for Submanifolds in Kahler Manifold···································· JUN SUN and LINLIN SUN 145 On the Existence of the Mabuchi Soliton.......FENG WANG 162 Rigidity of Entire Self-Shrinking Solutions to Lagrangian Mean Curvature Flow······························ WENLONG WANG 174 Morse Theory for Minimal Hypersurfaces and the Multiplicity One Conjecture ···························· ZHICHAO WANG and XIN ZHOU 189 Type-II Solutions to Mean Curvature Flow ................HAOTIAN Wu and ZHOU ZHANG 204 The Greatest Ricci Lower Bound and Stability Threshold .......KEWEI ZHANG 219 The Hermitian-Einstein Equation on Higgs Bundle and lts Applications .......XI ZHANG 226 Existence of Solutions to Mean Field Equations on Closed Riemann surfaces ...............CHAONA ZHU 246

Surveys in Geometric Analysis – Volume 3, 2019
Gang TIAN
3h21min00
Sciences formelles
268 pages. Temps de lecture estimé 3h21min.
Geometric analysis has been a very important and active research field at the frontier of mathematics for last few decades, and many important achievements have been made in this field. The development of geometric analysis has played a key role in establishing numerous basic theories and solving long-standing problems in mathematics. It is a field worthy of much continued exploration.Since the late 1990s, Peking University has taken the lead in organizing the annual Workshop on Geometric Analysis with participation of universities and research institutions from China and abroad. This work refers to the 2019 edition of the Workshop and is the third volume of a dedicated book series that aims to present the progress of Chinese and global research in geometric analysis by curating a selection of high-quality papers submitted by scholars to the annual Workshop on Geometric Analysis. It provides readers with a comprehensive overview of the latest trends, methods, and breakthroughs in the field, and serves as a valuable resource for ongoing research.Complete Noncompact Kahler Manifolds with Positive Curvature .........BING-LONG CHEN and XI-PING ZHU 1 Extreme Gap Problems in Random Matrix Theory ................RENJIE FENG 19 Classification on Singularity Types of Long-Time Kahler-Ricci Flow ·················· FREDERICK Tsz-Ho FONG and YASHAN ZHANG 35 Scalar Curvatures on an Almost Hermitian Manifold····························· JIXIANG Fu and XIANCHAO ZHOU 49The Kahler-Ricci Flow with Log Canonical Singularities ........HUABIN GE and LIANGMING SHEN 61 Problems Related to Isoparametric Theory· ....·JIANQUAN GE 71 Sorne Recent Results on the Lp-Minkowski Problem .....YONG HUANG, JIAKUN LIU and JIAN Lu 86 The Lp-Minkowski Problem ..HUAIYU JIAN 112 Higher-Order Regularity of Collapsing Metrics in Kahler Geometry ...........WANGJIAN JIAN 121 Optimal Boundary Regularity for Fast Diffusion Equations ........TIANLING JIN and JINGANG XIONG 133 Sphere Theorems for Submanifolds in Kahler Manifold···································· JUN SUN and LINLIN SUN 145 On the Existence of the Mabuchi Soliton.......FENG WANG 162 Rigidity of Entire Self-Shrinking Solutions to Lagrangian Mean Curvature Flow······························ WENLONG WANG 174 Morse Theory for Minimal Hypersurfaces and the Multiplicity One Conjecture ···························· ZHICHAO WANG and XIN ZHOU 189 Type-II Solutions to Mean Curvature Flow ................HAOTIAN Wu and ZHOU ZHANG 204 The Greatest Ricci Lower Bound and Stability Threshold .......KEWEI ZHANG 219 The Hermitian-Einstein Equation on Higgs Bundle and lts Applications .......XI ZHANG 226 Existence of Solutions to Mean Field Equations on Closed Riemann surfaces ...............CHAONA ZHU 246

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Affiche du document Surveys in Geometric Analysis – Volume 5, 2021 — Surveys in Geometric Analysis – Volume 5, 2021
Gang TIAN
3h24min00
Sciences formelles
272 pages. Temps de lecture estimé 3h24min.
Geometric analysis has been a very important and active research field at the frontier of mathematics for last few decades, and many important achievements have been made in this field. The development of geometric analysis has played a key role in establishing numerous basic theories and solving long-standing problems in mathematics. It is a field worthy of much continued exploration.Since the late 1990s, Peking University has taken the lead in organizing the annual Workshop on Geometric Analysis with participation of universities and research institutions from China and abroad. This work refers to the 2021 edition of the Workshop and is the fifth volume of a dedicated book series that aims to present the progress of Chinese and global research in geometric analysis by curating a selection of high-quality papers submitted by scholars to the annual Workshop on Geometric Analysis. It provides readers with a comprehensive overview of the latest trends, methods, and breakthroughs in the field, and serves as a valuable resource for ongoing research.

Surveys in Geometric Analysis – Volume 5, 2021
Gang TIAN
3h24min00
Sciences formelles
272 pages. Temps de lecture estimé 3h24min.
Geometric analysis has been a very important and active research field at the frontier of mathematics for last few decades, and many important achievements have been made in this field. The development of geometric analysis has played a key role in establishing numerous basic theories and solving long-standing problems in mathematics. It is a field worthy of much continued exploration.Since the late 1990s, Peking University has taken the lead in organizing the annual Workshop on Geometric Analysis with participation of universities and research institutions from China and abroad. This work refers to the 2021 edition of the Workshop and is the fifth volume of a dedicated book series that aims to present the progress of Chinese and global research in geometric analysis by curating a selection of high-quality papers submitted by scholars to the annual Workshop on Geometric Analysis. It provides readers with a comprehensive overview of the latest trends, methods, and breakthroughs in the field, and serves as a valuable resource for ongoing research.

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Affiche du document Surveys in Geometric Analysis – Volume 6, 2022 — Surveys in Geometric Analysis – Volume 6, 2022
Gang TIAN
2h54min00
Sciences formelles
232 pages. Temps de lecture estimé 2h54min.
Geometric analysis has been a very important and active research field at the frontier of mathematics for last few decades, and many important achievements have been made in this field. The development of geometric analysis has played a key role in establishing numerous basic theories and solving long-standing problems in mathematics. It is a field worthy of much continued exploration.Since the late 1990s, Peking University has taken the lead in organizing the annual Workshop on Geometric Analysis with participation of universities and research institutions from China and abroad. This work refers to the 2022 edition of the Workshop and is the sixth volume of a dedicated book series that aims to present the progress of Chinese and global research in geometric analysis by curating a selection of high-quality papers submitted by scholars to the annual Workshop on Geometric Analysis. It provides readers with a comprehensive overview of the latest trends, methods, and breakthroughs in the field, and serves as a valuable resource for ongoing research.

Surveys in Geometric Analysis – Volume 6, 2022
Gang TIAN
2h54min00
Sciences formelles
232 pages. Temps de lecture estimé 2h54min.
Geometric analysis has been a very important and active research field at the frontier of mathematics for last few decades, and many important achievements have been made in this field. The development of geometric analysis has played a key role in establishing numerous basic theories and solving long-standing problems in mathematics. It is a field worthy of much continued exploration.Since the late 1990s, Peking University has taken the lead in organizing the annual Workshop on Geometric Analysis with participation of universities and research institutions from China and abroad. This work refers to the 2022 edition of the Workshop and is the sixth volume of a dedicated book series that aims to present the progress of Chinese and global research in geometric analysis by curating a selection of high-quality papers submitted by scholars to the annual Workshop on Geometric Analysis. It provides readers with a comprehensive overview of the latest trends, methods, and breakthroughs in the field, and serves as a valuable resource for ongoing research.

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Affiche du document Augustus De Morgan, Polymath — Augustus De Morgan, Polymath
Karen Attar
2h42min45
Sciences formelles
Youscribe plus
217 pages. Temps de lecture estimé 2h43min.
When Augustus De Morgan died in 1871, he was described as ‘one of the profoundest mathematicians in the United Kingdom’ and even as ‘the greatest of our mathematicians’. But he was far more than just a mathematician. Because much of his voluminous written output on various subjects was scattered throughout journals and encyclopaedias, the breadth of his interests and contributions has been underappreciated by historians. Now, renewed interest in De Morgan’s life and work has coincided with the digitization of his extensive library, revealing the extent to which he pioneered and influenced the development of not merely mathematics but also logic, astronomy, the history of mathematics, education, and bibliography.This edited collection celebrates De Morgan as a polymath. Drawing together multiple elements of his activity from a range of publications and archives, its contributors re-assess his academic work, his place in his intellectual environment, and his legacy. The result offers new insight into De Morgan himself as well as the wider circles in which he moved, including his family life.

Augustus De Morgan, Polymath
Karen Attar
2h42min45
Sciences formelles
Youscribe plus
217 pages. Temps de lecture estimé 2h43min.
When Augustus De Morgan died in 1871, he was described as ‘one of the profoundest mathematicians in the United Kingdom’ and even as ‘the greatest of our mathematicians’. But he was far more than just a mathematician. Because much of his voluminous written output on various subjects was scattered throughout journals and encyclopaedias, the breadth of his interests and contributions has been underappreciated by historians. Now, renewed interest in De Morgan’s life and work has coincided with the digitization of his extensive library, revealing the extent to which he pioneered and influenced the development of not merely mathematics but also logic, astronomy, the history of mathematics, education, and bibliography.This edited collection celebrates De Morgan as a polymath. Drawing together multiple elements of his activity from a range of publications and archives, its contributors re-assess his academic work, his place in his intellectual environment, and his legacy. The result offers new insight into De Morgan himself as well as the wider circles in which he moved, including his family life.

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Affiche du document Chimie et intelligence artificielle — Chimie et intelligence artificielle
Collectif
2h30min00
Sciences formelles
200 pages. Temps de lecture estimé 2h30min.
Depuis 5 ans, on ne peut ouvrir un journal sans qu’il ne soit question d’Intelligence Artificielle. Qu’est-ce que c’est que cette explosion ? On a fini par comprendre que l’IA c’était la capacité de traiter ensemble des quantités de données qui dépassent l’imagination. Alors la chimie est tout de suite impliquée car on y trouve parmi les plus grandes banques de données, des milliards de molécules en combinant sans limites (qu’on pense aux polymères) la centaine d’atomes de notre Tableau de Mendeleïev. Bien plus que ce qu’on ne sera jamais capables de traiter sans machines ! La chimie c’est faire des composés en combinant des atomes, c’est comprendre les propriétés des produits qui en résultent puis les utiliser. Ou encore, autre approche, c’est devant un besoin, trouver la bonne combinaison d’atomes qui donne la molécule ou le solide qui y répond, parmi les milliards de combinaisons d’atomes, et en faire la synthèse. On ne part pas de rien : depuis ses origines, la chimie a accumulé les relations entre assemblages d’atomes et propriétés des produits résultant, ceux qui peuplent notre vie quotidienne, les constructions, les machines, les ordinateurs, les médicaments, les plastiques, etc., tous les objets. Ses acquis sont les bases des fameuses banques de données gigantesques dans lesquelles on ne sait que progresser à la vitesse de l’escargot. Mais tout a changé : l’escargot se mue en bolide. Les données sont numérisées et on sait les mobiliser par les fameux « algorithmes ». L’intelligence artificielle est venue faire exploser les possibilités de nos chimistes. Personne n’y échappe : cet ouvrage, « Chimie et IA », le montre à l’envi en faisant s’exprimer les mondes des matériaux, de l’énergie, du médicament, des cosmétiques, etc. Les méthodes utilisées sont trop jeunes pour être définitives. On montre comment la formation des spécialistes s’impose dans tous les domaines. Les perspectives sont immenses et la recherche, l’industrie, chimique en particulier, nous réserve évidemment quantité de surprises en perfectionnant la puissance des outils de l’IA. SommaireAvant-propos, par Paul RIGNY.............................. 9Préface, par Danièle OLIVIER................................ 13Partie 1 : Intelligence artificielle : recherche et formation en chimieChapitre 1 : Introduction aux concepts de l’intelligence artificielle ; les méthodes d’IA comme nouveau langage par François-Xavier COUDERT ........................... 19Chapitre 2 : L’intelligence artificielle comme moteur dans la recherche en chimie par Carlo ADAMO ................................................... 33Chapitre 3 : Présentation de la Majeure Chimie&IA de l’ECPM. Description de l’apport de l’IA pour la préparation et la caractérisation de matériaux pour la santé par Sylvie BÉGIN-COLIN et Loïc JIERRY .......... 47Chapitre 4 : L’expérience d’Ondalys dans la formation continue aux outils opérationnels de la chimiométrie et du machine learning par Sébastien PREYS ............................................. 65Partie 2 : Intelligence artificielle dans la recherche en chimie, notamment dans la recherche de matériaux innovantsChapitre 5 : Le projet DIADEM : accélérer la découverte de nouveaux matériaux grâce à l’intelligence artificielle par Mario MAGLIONE ............................................ 91Chapitre 6 : Informatique des matériaux : comment combiner la puissance des calculs ab initio à haut débit et l’intelligence artificielle ? par Gian Marco RIGNANESE ................................ 109Chapitre 7 : Intelligence artificielle et nouvelles approches méthodologiques pour la maîtrise des risques industriels par Guillaume FAYET ............................................ 125Partie 3 : Intelligence artificielle et industrieChapitre 8 : Intelligence artificielle et parfumerie cosmétique : nouvelles expériences client et réduction du time to market par Julien ROMESTANT ........................................ 149Chapitre 9 : Transition énergétique et technologies numériques : comment la donnée est utilisée pour la stratégie multi-énergies de TotalEnergies par Michel LUTZ....................... 159Chapitre 10 : De la sérendipité à l’intelligence artificielle en recherche pharmaceutique par Laurent SCHIO ................................................. 169Chapitre 11 : Intelligence artificielle pour la science et l’industrie par Cédric VILLANI..... 185

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Affiche du document Les exoplanètes — Les exoplanètes
Lequeux James
1h18min00
Sciences formelles
104 pages. Temps de lecture estimé 1h18min.
Depuis la découverte en 1995 de la première planète orbitant autour d’une étoile autre que le Soleil, d’énormes progrès ont été accomplis. Plus de 5600 de ces exoplanètes sont aujourd’hui connues. On sait maintenant que presque toutes les étoiles, qu’elles soient semblables au Soleil, plus grosses ou plus petites, doivent être entourées d’un ou plusieurs de ces astres. Nous connaissons des systèmes comportant jusqu’à 7 planètes, qui sont tous très différents de notre Système solaire. Celui-ci est-il une exception, et la vie qu’il abrite est-elle elle-même l’exception ? Nous n’en savons encore rien. En attendant, nous ne pouvons que nous étonner et nous émerveiller sur l’infinie variété des exoplanètes. Il y en a de toutes tailles, certaines bien plus grosses que Jupiter, et de toutes natures : des solides, des gazeuses, d’autres peut-être recouvertes d’océans comme la nôtre. Certaines sont si proches de l’étoile autour de laquelle elles gravitent que la température y est infernale, d’autres en sont suffisamment distantes pour qu’une température clémente puisse peut-être y permettre la vie, d’autres sont plus lointaines et très froides. Il existe aussi de nombreuses planètes isolées qui ont été éjectées de systèmes planétaires en formation, ou même formées loin de toute étoile. Ce petit livre explique de la façon la plus simple possible comment les exoplanètes ont été découvertes, ce qu’on sait de leur taille, de leur densité, de leur température et de leur atmosphère, quand il y en a une. Il décrit aussi comment elles sont nées et comment les systèmes planétaires, dont le nôtre, ont pu évoluer au cours du temps. La recherche d’une vie éventuelle sur les planètes qui entourent le Soleil et sur les autres planètes est enfin abordée. Il subsiste bien plus d’inconnues que de certitudes dans l’étude des exoplanètes, qui pour l’instant ne sont encore pour nous que des points lumineux dans le ciel : l’ère des surprises n’a fait que commencer.Introduction.................................................................................71. Comment a-t-on découvert lesexoplanètes?............................ 13Des planètes autour d’unpulsar................................................. 14La méthode vélocimétrique....................................................... 15La méthode destransits........................................................... 21L’observation directe desexoplanètes......................................... 23Une autre méthode de détection: les microlentilles gravitationnelles.....................................................................25Effets desélection................................................................... 262. Premiers résultats astrométriques avec le satellite européen Gaia....................................................................... 29Deux milliards d’étoiles observées par Gaia................................. 29Combien d’étoiles sont-elles entourées de planètes ?.................... 31Gaia découvre enfin desplanètes............................................... 33Gaia observe aussi des transits de planètes devant leurétoile-hôte.......................................................................343. Comment étudier l’atmosphère des exoplanètes?..................... 37La spectroscopie en transitprimaire........................................... 39La spectroscopie en transit secondaire....................................... 41Comment identifier la présence d’une atmosphère ?...................... 41L’atmosphère des exoplanètes observées parimagerie................... 444. Les différents types d’exoplanètes.......................................... 47Une immense variété d’objets................................................... 47La variété des systèmes stellaires et planétaires.......................... 48De très nombreux systèmesmultiples......................................... 51Des orbites très excentriques.................................................... 53Les « Jupiters chauds »............................................................ 54Les « Jupiters jeunes»............................................................. 58Les « Neptunes » et les « super-Terres»...................................... 59Les « exo-Terres » et les « sub-Terres »....................................... 63Les planèteserrantes............................................................... 645. Comment naissent les planètes............................................... 67Les principes de la formation des systèmesplanétaires................. 68La migration desplanètes......................................................... 71Le cas du Systèmesolaire......................................................... 72Que dire de la formation des systèmes d’exoplanètes?.................. 756. Comment rechercher la vie sur les exoplanètes?...................... 77L’apparition de la vie sur la Terre.............................................. 79La vie dans le Système solaire?................................................. 81La chasse aux planètes « habitables »........................................ 83Quelques exoplanètes habitables............................................... 85Comment détecter la vie sur une exoplanète ?............................. 87Bibliographie................................................................................93Glossaire......................................................................................97

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Affiche du document Matrix of the Mind — Matrix of the Mind
Barrington Parsons David John
2h03min00
Sciences formelles
Youscribe plus
164 pages. Temps de lecture estimé 2h03min.
There are many phenomena in the current world that defy explanation from mainstream science. This book introduces a revolutionary concept, Matrix Model Theory, which provides a simple, unique and original insight into the events that led to the formation of the cosmos and the establishment of the planet Earth with its life-sustaining environment. The theory further provides an alternative explanation as to how life originated, how mankind became established and describes the most amazing event of all that occurred, i.e., the technological evolution of the human mind. The book, using Matrix Model Theory, explains how the first living cell evolved survived and was able to replicate. The phenomenon of telepathy is examined, and research by several reputable institutions have established that telepathy does exist and has been proven. Its function is explained by the theory. Although not a useful faculty, it provides a valuable insight into the functioning of the human (and animal) mind.Matrix Model Theory also explains a wide range of animal behaviour including how a hive of bees can function as a 'super organism' which means that the bees sometimes behave as though they are partially under the influence of a single mind. Similarly, termites have the amazing ability to coordinate the construction of complex tunnels within their nests. Although blind, they seem to be from the same blueprint. This book is targeted at the general reader who has an enquiring mind and refers to scientific matters that have been explained in easily readable terms.

Matrix of the Mind
Barrington Parsons David John
2h03min00
Sciences formelles
Youscribe plus
164 pages. Temps de lecture estimé 2h03min.
There are many phenomena in the current world that defy explanation from mainstream science. This book introduces a revolutionary concept, Matrix Model Theory, which provides a simple, unique and original insight into the events that led to the formation of the cosmos and the establishment of the planet Earth with its life-sustaining environment. The theory further provides an alternative explanation as to how life originated, how mankind became established and describes the most amazing event of all that occurred, i.e., the technological evolution of the human mind. The book, using Matrix Model Theory, explains how the first living cell evolved survived and was able to replicate. The phenomenon of telepathy is examined, and research by several reputable institutions have established that telepathy does exist and has been proven. Its function is explained by the theory. Although not a useful faculty, it provides a valuable insight into the functioning of the human (and animal) mind.Matrix Model Theory also explains a wide range of animal behaviour including how a hive of bees can function as a 'super organism' which means that the bees sometimes behave as though they are partially under the influence of a single mind. Similarly, termites have the amazing ability to coordinate the construction of complex tunnels within their nests. Although blind, they seem to be from the same blueprint. This book is targeted at the general reader who has an enquiring mind and refers to scientific matters that have been explained in easily readable terms.

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Affiche du document Pre Big Bang – Big Bang – After Big Bang : The Verses of the Scholars – Volume III — Pre Big Bang – Big Bang – After Big Bang : The Verses of the Scholars – Volume III
Flavien Phanzu Mwaka
1h50min15
Sciences formelles
Youscribe plus
147 pages. Temps de lecture estimé 1h50min.
That's it, the answer is there! What did he have before the Big-bang? That's the question everyone has been asking since the discovery of the Big-bang a hundred years ago. No astrophysicist has been able to give a convincing answer. When I discovered that the Big-bang is biblical, despite the fact that the Belgian abbot Georges Lemaitre, the founding father of this theory was unaware of this, I knew directly that the Pre-Big-bang should also be hidden in the Bible. While scientists are constantly questioning the universe for its discovery, I bring all the ingredients in a tray, with a new cosmological model for astrophysicists to look into. This is the Universal Cosmological Model; approved by itself by the Creator of the cosmos, as being the only scheme on which the universe appeared. Only reading will convince you and not my arguments.

Pre Big Bang – Big Bang – After Big Bang : The Verses of the Scholars – Volume III
Flavien Phanzu Mwaka
1h50min15
Sciences formelles
Youscribe plus
147 pages. Temps de lecture estimé 1h50min.
That's it, the answer is there! What did he have before the Big-bang? That's the question everyone has been asking since the discovery of the Big-bang a hundred years ago. No astrophysicist has been able to give a convincing answer. When I discovered that the Big-bang is biblical, despite the fact that the Belgian abbot Georges Lemaitre, the founding father of this theory was unaware of this, I knew directly that the Pre-Big-bang should also be hidden in the Bible. While scientists are constantly questioning the universe for its discovery, I bring all the ingredients in a tray, with a new cosmological model for astrophysicists to look into. This is the Universal Cosmological Model; approved by itself by the Creator of the cosmos, as being the only scheme on which the universe appeared. Only reading will convince you and not my arguments.

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Affiche du document Cosmology According to Biblical and Ancient Models : The Verses of the Scholars - Volume I — Cosmology According to Biblical and Ancient Models : The Verses of the Scholars - Volume I
Flavien Phanzu Mwaka
1h56min15
Sciences formelles
Youscribe plus
155 pages. Temps de lecture estimé 1h56min.
This book is not a textbook of religion, but rather the results of 10 years of research that led me to discover that the story of the biblical creation is true. This story comes to us from the papyrus and the author attributes all manifestations to the divine will. Putting God's name in evidence, and scientifically rendering each verse, I found myself with a scientific scheme similar to the Model of String, developed by the Italian physicist Gabriele Veneziano. This restitution of the biblical scheme of creation, I called it "the Universal Cosmological Model". At first I knew nothing about cosmology or astronomy. My curiosity to find out why the biblical scheme of creation was thrown away by scientists led me to research this story in depth. It made me discover that all the great structures that scientists have discovered and continue to discover about the universe have already been revealed in this biblical scheme of creation. In this first part, namely the introduction to the pre-Big-bang, we wanted to prepare scientists to understand the biblical language and non-scientists to understand the scientific language. This took us up to the fifth chapter. The discovery of structure from before Big-bang to Big-bang begins from chapter VI. I leave it to those in the field to judge for themselves the results of my research, which is spread over the other volumes of the collection of books "The Verses of the Scholars".

Cosmology According to Biblical and Ancient Models : The Verses of the Scholars - Volume I
Flavien Phanzu Mwaka
1h56min15
Sciences formelles
Youscribe plus
155 pages. Temps de lecture estimé 1h56min.
This book is not a textbook of religion, but rather the results of 10 years of research that led me to discover that the story of the biblical creation is true. This story comes to us from the papyrus and the author attributes all manifestations to the divine will. Putting God's name in evidence, and scientifically rendering each verse, I found myself with a scientific scheme similar to the Model of String, developed by the Italian physicist Gabriele Veneziano. This restitution of the biblical scheme of creation, I called it "the Universal Cosmological Model". At first I knew nothing about cosmology or astronomy. My curiosity to find out why the biblical scheme of creation was thrown away by scientists led me to research this story in depth. It made me discover that all the great structures that scientists have discovered and continue to discover about the universe have already been revealed in this biblical scheme of creation. In this first part, namely the introduction to the pre-Big-bang, we wanted to prepare scientists to understand the biblical language and non-scientists to understand the scientific language. This took us up to the fifth chapter. The discovery of structure from before Big-bang to Big-bang begins from chapter VI. I leave it to those in the field to judge for themselves the results of my research, which is spread over the other volumes of the collection of books "The Verses of the Scholars".

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Affiche du document Space Weather and Space Climate — Space Weather and Space Climate
European Space Weather and Space Climate Association (E-SWAN)
2h06min00
Sciences formelles
168 pages. Temps de lecture estimé 2h06min.
At the beginning of the 20th century, it was admitted that our atmosphere could not extend beyond a few tens of kilometers. Shortly after the midst of that same century, it was understood that the Earth is surrounded by a complex and rich plasma environment, conditioned by solar activity, extending over several tens of thousands of kilometers.Today, we know that our planet’s boundaries extend all the way to the Sun. This book tells the long story of humanity’s efforts to understand the boundaries of the Earth and its influence from the external celestial objects dominated by our closest star, the Sun.It also reveals the impact that solar activity is having on our technological societies, from the most beautiful to the most fearsome: Polar auroras and northern tourism, power and communications cuts, GNSS positioning degradations, planes losing contact with control towers, astronauts under threat, space... It presents, in a clear and educational way, this new and exciting discipline: space weather and space climate, its physics, its instruments, its methods, from modelling to artificial intelligence, its forecasting centres.Written by a dozen of the world’s leading specialists in this field, this book is the tribute of the world’s largest space weather and space climate association, E-SWAN, to the lovers of space and nature.ContentsIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VCHAPTER 1The Age of Questioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Electricity and Magnetism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1The Atmosphere and the Aurora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6The Sun . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18The First Steps. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28CHAPTER 2The Time of Discoveries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29The Sun’s Energy Problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29The Solar Corona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Emergence of New Physics and a New Concept: Plasma and the Solar Wind 34Hannes Alfvén . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Discovery of an Electrically Conductive Atmospheric Layer: The Ionosphere . 38The Marconi Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Nomenclature for the Atmospheric and Ionospheric Layers . . . . . . . . . . . . . . 43The First Idea on the Variable Earth’s Magnetosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . 44References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45CHAPTER 3The Time of Complexity: The Earth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47The Beginnings of the Space Age in Europe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47The International Geophysical Year . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49The Hunt for the Radiation Belt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51The Magnetosphere and Solar Wind are Revealed. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53Is the Magnetosphere Closed or Open? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55The Dynamics of the Magnetosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56Magnetic Reconnection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58Geomagnetic Storms and Magnetospheric Substorms . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59The South Atlantic Anomaly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Dynamics of the Upper Atmosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Variability of the Aurora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61Variability of Airglow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62Cosmic Rays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63Space Instrumentation and Multi-Satellite Missions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64First Unsuccessful Launch of CLUSTER Mission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66Ground-Based Instrumentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68Magnetometer Chains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69Incoherent Scatter Radars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69EISCAT 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72Coherent Scatter Radars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73Measuring the Total Electron Content . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74Optical Instruments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75Neutron Monitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77CHAPTER 4The Time of Complexity: The Sun . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79The Dynamic Sun and the Solar Wind . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79The Solar Flare Myth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81The Solar Dynamo and Solar Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82We Lost SOHO! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85The Solar Wind . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88Coronal Mass Ejections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Solar Flares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95Solar Energetic Particles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97CHAPTER 5The Time of Impacts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99Description of the Impacts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100The Worst Case: Should We Fear Space Weather? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116Acknowledgements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119CHAPTER 6Space Weather Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121Activity Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121Observing the Sun from the Ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122Observing the Sun from Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128From Data to Forecast: The Key Role of Modelling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133Modelling to Interpret Observations or to Simulate the Unobservable . . . . . . 134Correlation and Causality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135The Evolution of the Modelling of the Sun-Earth Interaction . . . . . . . . . . . . 137A New Approach: Artificial Intelligence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138At the Heart of Forecasting Models: The Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143From Data to Forecast: The Operational Centres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146A New Way Forward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149Webography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

Space Weather and Space Climate
European Space Weather and Space Climate Association (E-SWAN)
2h06min00
Sciences formelles
168 pages. Temps de lecture estimé 2h06min.
At the beginning of the 20th century, it was admitted that our atmosphere could not extend beyond a few tens of kilometers. Shortly after the midst of that same century, it was understood that the Earth is surrounded by a complex and rich plasma environment, conditioned by solar activity, extending over several tens of thousands of kilometers.Today, we know that our planet’s boundaries extend all the way to the Sun. This book tells the long story of humanity’s efforts to understand the boundaries of the Earth and its influence from the external celestial objects dominated by our closest star, the Sun.It also reveals the impact that solar activity is having on our technological societies, from the most beautiful to the most fearsome: Polar auroras and northern tourism, power and communications cuts, GNSS positioning degradations, planes losing contact with control towers, astronauts under threat, space... It presents, in a clear and educational way, this new and exciting discipline: space weather and space climate, its physics, its instruments, its methods, from modelling to artificial intelligence, its forecasting centres.Written by a dozen of the world’s leading specialists in this field, this book is the tribute of the world’s largest space weather and space climate association, E-SWAN, to the lovers of space and nature.ContentsIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VCHAPTER 1The Age of Questioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Electricity and Magnetism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1The Atmosphere and the Aurora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6The Sun . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18The First Steps. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28CHAPTER 2The Time of Discoveries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29The Sun’s Energy Problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29The Solar Corona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Emergence of New Physics and a New Concept: Plasma and the Solar Wind 34Hannes Alfvén . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Discovery of an Electrically Conductive Atmospheric Layer: The Ionosphere . 38The Marconi Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Nomenclature for the Atmospheric and Ionospheric Layers . . . . . . . . . . . . . . 43The First Idea on the Variable Earth’s Magnetosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . 44References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45CHAPTER 3The Time of Complexity: The Earth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47The Beginnings of the Space Age in Europe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47The International Geophysical Year . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49The Hunt for the Radiation Belt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51The Magnetosphere and Solar Wind are Revealed. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53Is the Magnetosphere Closed or Open? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55The Dynamics of the Magnetosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56Magnetic Reconnection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58Geomagnetic Storms and Magnetospheric Substorms . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59The South Atlantic Anomaly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Dynamics of the Upper Atmosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Variability of the Aurora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61Variability of Airglow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62Cosmic Rays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63Space Instrumentation and Multi-Satellite Missions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64First Unsuccessful Launch of CLUSTER Mission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66Ground-Based Instrumentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68Magnetometer Chains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69Incoherent Scatter Radars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69EISCAT 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72Coherent Scatter Radars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73Measuring the Total Electron Content . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74Optical Instruments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75Neutron Monitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77CHAPTER 4The Time of Complexity: The Sun . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79The Dynamic Sun and the Solar Wind . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79The Solar Flare Myth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81The Solar Dynamo and Solar Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82We Lost SOHO! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85The Solar Wind . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88Coronal Mass Ejections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Solar Flares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95Solar Energetic Particles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97CHAPTER 5The Time of Impacts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99Description of the Impacts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100The Worst Case: Should We Fear Space Weather? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116Acknowledgements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119CHAPTER 6Space Weather Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121Activity Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121Observing the Sun from the Ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122Observing the Sun from Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128From Data to Forecast: The Key Role of Modelling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133Modelling to Interpret Observations or to Simulate the Unobservable . . . . . . 134Correlation and Causality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135The Evolution of the Modelling of the Sun-Earth Interaction . . . . . . . . . . . . 137A New Approach: Artificial Intelligence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138At the Heart of Forecasting Models: The Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143From Data to Forecast: The Operational Centres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146A New Way Forward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149Webography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

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Affiche du document Monotonicity Conditions in Convergence of Trigonometric Series — Monotonicity Conditions in Convergence of Trigonometric Series
Songping ZHOU
3h18min00
Sciences formelles
264 pages. Temps de lecture estimé 3h18min.
This book provides a comprehensive survey and investigation into the monotonicity conditions applied to the coefficients of trigonometric (or Fourier) series, exploring how these conditions influence various convergence properties, along with related topics on positivity and monotonicity. Highlighting recent breakthroughs, the book offers a systematic review of the history and development of this area, focusing on current ideas, methods, and techniques to equip readers for future advancements.Designed to be both systematic and original, the book serves as an accessible resource for mathematicians and students in analysis. With its self-contained approach, it requires only a basic knowledge of analysis, making it suitable as an advanced textbook for graduate students or a reference for researchers interested in this field.ContentsPrefaceAcknowledgementsChapter 1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Symbols and Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.3 Sets of Monotone Sequence and Various Generalizations. . . . . . . . . . . . . . . .101.3.1 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101.3.2 History and Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141.3.3 Relationships among Sets of Sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.4 Notes and Exercises. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .231.4.1 Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231.4.2 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Chapter 2 Uniform Convergence of Trigonometric Series . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262.1 Classic Theorems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262.2 Development: MVBV Concept in Positive Sense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.3 Further Discussion: In Positive Sense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412.4 Breakthrough: MVBV Concept in Real Sense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462.5 Notes and Exercises. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .522.5.1 Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522.5.2 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53Chapter 3 L1-Convergence of Fourier Series . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553.1 History and Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553.2 Further Development: In Positive Sense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 663.3 Mean Value Bounded Variation: In Real Sense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 773.4 L1-Approximation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 813.5 Convexity of Coefficients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 893.6 Notes and Exercises. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .933.6.1 Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 933.6.2 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94Chapter 4 Lp-Integrability of Trigonometric Series . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 964.1 Lp-Integrability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 964.2 Lp-Convergence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1054.3 Lp-Integrability for Derivatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1144.4 A Conjecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1194.5 Notes and Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1204.5.1 Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1204.5.2 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121Chapter 5 Fourier Coefficients and Best Approximation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1235.1 Classical Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1235.2 A Generalization to Strong Mean Value Bounded Variation . . . . . . . . . . . 1245.3 Approximation by Fourier Sums with Strong Monotone Coefficients . . . 1385.3.1 Strong Monotonicity and Fourier Approximation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1385.3.2 Quasi-Geometric Monotone Conditions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1455.4 Notes and Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1505.4.1 Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1505.4.2 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151Chapter 6 Integrability of Trigonometric Series . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1526.1 Weighted Integrability: In Positive Sense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1526.2 Weighted Integrability: In Real Sense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1576.3 Integrability of Sine Series and Logarithm Bounded VariationConditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1676.4 Logarithm Bounded Variation Conditions: In Real Sense . . . . . . . . . . . . . . 1816.5 Integrability of Derivatives. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1866.6 Notes and Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1936.6.1 Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1936.6.2 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193Chapter 7 Other Classical Results in Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1947.1 Important Trigonometric Inequalities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1947.2 An Asymptotic Equality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2037.3 Strong Approximation and Related Embedding Theorems. . . . . . . . . . . . .2187.4 Abel’s and Dirichlet’s Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2277.5 Notes and Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2317.5.1 Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2317.5.2 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232Chapter 8 Trigonometric Series with General Coefficients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2348.1 Piecewise Bounded Variation Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2348.1.1 “Rarely Changing” Concept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2348.1.2 Piecewise Bounded Variation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2358.1.3 Piecewise Mean Value Bounded Variation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2368.2 No More Piecewise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2408.3 Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .241References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

Monotonicity Conditions in Convergence of Trigonometric Series
Songping ZHOU
3h18min00
Sciences formelles
264 pages. Temps de lecture estimé 3h18min.
This book provides a comprehensive survey and investigation into the monotonicity conditions applied to the coefficients of trigonometric (or Fourier) series, exploring how these conditions influence various convergence properties, along with related topics on positivity and monotonicity. Highlighting recent breakthroughs, the book offers a systematic review of the history and development of this area, focusing on current ideas, methods, and techniques to equip readers for future advancements.Designed to be both systematic and original, the book serves as an accessible resource for mathematicians and students in analysis. With its self-contained approach, it requires only a basic knowledge of analysis, making it suitable as an advanced textbook for graduate students or a reference for researchers interested in this field.ContentsPrefaceAcknowledgementsChapter 1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Symbols and Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.3 Sets of Monotone Sequence and Various Generalizations. . . . . . . . . . . . . . . .101.3.1 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101.3.2 History and Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141.3.3 Relationships among Sets of Sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.4 Notes and Exercises. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .231.4.1 Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231.4.2 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Chapter 2 Uniform Convergence of Trigonometric Series . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262.1 Classic Theorems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262.2 Development: MVBV Concept in Positive Sense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.3 Further Discussion: In Positive Sense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412.4 Breakthrough: MVBV Concept in Real Sense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462.5 Notes and Exercises. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .522.5.1 Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522.5.2 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53Chapter 3 L1-Convergence of Fourier Series . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553.1 History and Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553.2 Further Development: In Positive Sense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 663.3 Mean Value Bounded Variation: In Real Sense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 773.4 L1-Approximation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 813.5 Convexity of Coefficients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 893.6 Notes and Exercises. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .933.6.1 Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 933.6.2 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94Chapter 4 Lp-Integrability of Trigonometric Series . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 964.1 Lp-Integrability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 964.2 Lp-Convergence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1054.3 Lp-Integrability for Derivatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1144.4 A Conjecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1194.5 Notes and Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1204.5.1 Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1204.5.2 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121Chapter 5 Fourier Coefficients and Best Approximation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1235.1 Classical Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1235.2 A Generalization to Strong Mean Value Bounded Variation . . . . . . . . . . . 1245.3 Approximation by Fourier Sums with Strong Monotone Coefficients . . . 1385.3.1 Strong Monotonicity and Fourier Approximation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1385.3.2 Quasi-Geometric Monotone Conditions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1455.4 Notes and Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1505.4.1 Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1505.4.2 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151Chapter 6 Integrability of Trigonometric Series . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1526.1 Weighted Integrability: In Positive Sense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1526.2 Weighted Integrability: In Real Sense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1576.3 Integrability of Sine Series and Logarithm Bounded VariationConditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1676.4 Logarithm Bounded Variation Conditions: In Real Sense . . . . . . . . . . . . . . 1816.5 Integrability of Derivatives. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1866.6 Notes and Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1936.6.1 Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1936.6.2 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193Chapter 7 Other Classical Results in Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1947.1 Important Trigonometric Inequalities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1947.2 An Asymptotic Equality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2037.3 Strong Approximation and Related Embedding Theorems. . . . . . . . . . . . .2187.4 Abel’s and Dirichlet’s Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2277.5 Notes and Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2317.5.1 Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2317.5.2 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232Chapter 8 Trigonometric Series with General Coefficients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2348.1 Piecewise Bounded Variation Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2348.1.1 “Rarely Changing” Concept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2348.1.2 Piecewise Bounded Variation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2358.1.3 Piecewise Mean Value Bounded Variation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2368.2 No More Piecewise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2408.3 Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .241References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

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Affiche du document Hierarchical Quantile Modeling — Hierarchical Quantile Modeling
Maozai TIAN
9h25min30
Sciences formelles
754 pages. Temps de lecture estimé 9h25min.
This book offers a concise and comprehensive introduction to Hierarchical Quantile Modeling, a modern statistical methodology that extends traditional hierarchical models and quantile regression techniques to analyze complex data structures often found in fields like biology, economics, and education. Unlike classic models, Hierarchical Quantile Modeling accommodates heteroscedasticity and nonparametric relationships, allowing for a detailed study of the entire conditional distribution of a response variable.The book is structured in four parts: an introduction to hierarchical modeling, a detailed look at quantile regression, an in-depth exploration of Hierarchical Quantile Modeling, and practical applications using real-world hierarchical, repeated, and clustered data. Drawing on the author’s decade-long experience in research and teaching, this guide is ideal for graduate students, researchers, and practitioners. It includes examples and software guidance using R, S-plus, SAS, and SPSS, making it a valuable resource for anyone interested in advanced statistical analysis.ContentsPrefacePart I QUANTILE REGRESSION MODELLINGChapter 1 LINEAR QUANTILE REGRESSION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.1 Education: Mathematical Achievements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.1.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31.1.2 Data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51.1.3 Estimation Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71.1.4 Confidence Intervals and Related Interpretations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.1.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.2 Large Sample Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.3 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19Chapter 2 NONPARAMETRIC QUANTILE REGRESSION . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.1 Robust Local Approximation Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.1.2 Consistency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222.1.3 Rate of Convergence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262.1.4 Asymptotic Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.1.5 Optimization of Estimate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .372.1.6 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392.2 Nonparametric Function Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402.2.2 Asymptotic Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422.2.3 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522.2.4 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542.3 Local Linear Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552.3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552.3.2 Local Linear Check Function Minimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582.3.3 Local Linear Double-Kernel Smoothing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 622.3.4 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68Chapter 3 ADAPTIVE QUANTILE REGRESSION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693.1 Locally Constant Adaptive Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693.1.2 Adaptive Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723.1.3 Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 733.1.4 Theoretical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753.1.5 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823.2 Locally Linear Adaptive Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823.2.2 Local Linear Adaptive Estimation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .843.2.3 Algorithm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .853.2.4 Theoretical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 863.2.5 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89Chapter 4 ADAPTIVE QUANTILES REGRESSION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 914.1 Additive Conditional Quantiles with High-Dimensional Covariates. . . . . .914.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 914.1.2 Methodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 934.1.3 Asymptotic Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 984.1.4 Concluding Remarks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1054.1.5 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1054.2 Nonparametric Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1054.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1064.2.2 Estimator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1084.2.3 Asymptotic Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1104.2.4 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1264.2.5 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .126Chapter 5 QUANTILE REGRESSION BASED ON VARYINGCOEFFICIENT MODELS. . . 1275.1 Adaptive Quantile Regression Based on Varying-coefficient Models . . . . 1275.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1275.1.2 Adaptive Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1295.1.3 Theoretical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1355.1.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1425.1.5 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1435.2 Varying-coefficient Models with Heteroscedasticity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1435.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1445.2.2 Local Linear CQR-AQR Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1465.2.3 Local Quadratic CQR-AQR Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1565.2.4 Bandwidth Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1575.2.5 Hypothesis Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1585.2.6 Local m-polynomial CQR-AQR Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1595.2.7 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1605.2.8 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161Chapter 6 SINGLE-INDEX QUANTILE REGRESSION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1636.1 Single Index Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1636.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1636.1.2 The Model and Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1656.1.3 Large Sample Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1686.1.4 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1786.1.5 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1786.2 CQR for Varying Coefficient Single-index Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1796.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1796.2.2 Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1816.2.3 Composite Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1846.2.4 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1946.2.5 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .194Chapter 7 QUANTILE AUTOREGRESSION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1967.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1967.2 The Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1977.2.1 Description of The Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1977.2.2 Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1997.3 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2037.4 Quantitle Monotonicity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2087.5 Inference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2097.5.1 Wald Process and Related Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2097.5.2 Testing for Asymmetric Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2107.5.3 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .212Chapter 8 COMPOSITE QUANTILE REGRESSION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2138.1 Composite Quantile and Model Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2138.1.1 Introduction and Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2138.1.2 Composite Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2168.1.3 Asymptotic Relative Efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2208.1.4 The CQR-oracular Estimator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2258.1.5 Concluding Remarks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2288.1.6 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2298.2 Local Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2298.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2298.2.2 Estimation of Regression Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2318.2.3 Estimation of Derivative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2358.2.4 Local p-polynomial CQR Smoothing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2388.2.5 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2468.2.6 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .246Chapter 9 HIGH DIMENSIONAL QUANTILE REGRESSION. . . . . . . . . . . . . . 2489.1 Diagnostic for Ultra High Heterogeneity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2489.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2489.1.2 Nonconvex Penalized Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2519.1.3 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2629.1.4 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2639.2 Bayesian Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2649.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2649.2.2 Asymmetric Laplace Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2659.2.3 Bayesian Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2669.2.4 Improper Priors for Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2679.2.5 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2699.2.6 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .270Part II HIERARCHICAL MODELINGChapter 10 HIERARCHICAL LINEAR MODELS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27310.1 Bayes Estimates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27310.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27310.1.2 Exchangeability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27410.1.3 General Bayesian Linear Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27710.1.4 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28110.1.5 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28310.2 Maximum Likelihood from Incomplete Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28310.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28310.2.2 Definitions of the EM Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28610.2.3 General Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29010.2.4 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29610.3 EM-algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29610.3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29710.3.2 Covariance Components Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29810.3.3 Estimation of Variances and Covariances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30110.3.4 Computational Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30310.3.5 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30910.4 Iterative Generalized Least Squares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31010.4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31010.4.2 Basic Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31010.4.3 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31210.4.4 Random Coefficients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31410.4.5 Constraints among Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31610.4.6 Further Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31610.4.7 Errors of Measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31710.4.8 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31810.4.9 Appendix 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31910.4.10 Appendix 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32010.4.11 Appendix 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32210.4.12 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32310.5 Scoring Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32410.5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32410.5.2 The Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32510.5.3 The Log Likelihood Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32810.5.4 Two Levels of Nesting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32910.5.5 An EM Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33310.5.6 More Than Two Levels of Nesting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33410.5.7 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33610.6 Newton-Raphson Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33710.6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33810.6.2 Computational Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34010.6.3 Derivatives. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34110.6.4 Matrix Decompositions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34510.6.5 Estimation of σ and D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34710.6.6 Discussion and Extension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34910.6.7 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .353Chapter 11 HIERARCHICAL GENERALIZED LINEAR MODELS . . . . . . . . . 35411.1 Hierarchical Likelihood . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35411.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35411.1.2 Hierarchical Generalized Linear Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35511.1.3 Properties of Maximum h-likelihood Estimates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36311.1.4 Estimation Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36811.1.5 Genaralizations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37211.1.6 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38111.1.7 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38211.2 A Gibbs Sampling Approach. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38311.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38311.2.2 Random Effects GLM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38511.2.3 Bayesian Formulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38611.2.4 Gibbs Sampler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38711.2.5 Conditional Distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38811.2.6 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39211.2.7 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .392Chapter 12 HIERARCHICAL NONLINEAR MODELS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39412.1 Conditional Second-Order Generalized Estimating Equations . . . . . . . . 39412.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39412.1.2 The Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39612.1.3 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39712.1.4 Conditional Variance-Covariance Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39912.1.5 Conditionals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40112.1.6 Asymptotic Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40312.1.7 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40412.1.8 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40612.2 A Hybrid Estimator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40712.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40712.2.2 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40812.2.3 A Hybrid Estimator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41112.2.4 Asymptotic Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41412.2.5 Extension to Hierarchical GLMs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42412.2.6 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42512.2.7 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .426Chapter 13 HIERARCHICAL SEMIPARAMETRIC MODELS . . . . . . . . . . . . . . 42913.1 Hierarchical Semiparametric Nonlinear Mixed-Effects Models . . . . . . . . 42913.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42913.1.2 SNMEM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43213.1.3 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43513.1.4 Computational Aspects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43813.1.5 Inferences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44113.1.6 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44213.1.7 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44313.2 Simultaneously Modeling for Mean-Covariance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44413.2.1 Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44513.2.2 Then Models and Estimation Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44613.2.3 Asymptotic Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45013.2.4 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45813.2.5 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .459Part III HIERARCHICAL QUANTILE MODELINGChapter 14 HIERARCHICAL SPLINE MODELS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46314.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46414.2 Nonparametric Estimation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46514.3 WALD Tests for Regression Quantile Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46714.4 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47014.5 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470Chapter 15 HIERARCHIAL LINEAR QUANTILE MODELING . . . . . . . . . . . . 47315.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47315.2 The Hierarchical Quantile Regression Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47415.3 EQ Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47515.4 Asymptotic Properties. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47715.5 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .483Chapter 16 HIERARCHICAL SEMIPARAMETRIC QUANTILE MODELING .. . .. . . . . . 48516.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48516.2 The Models and Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48716.3 Asymptotic Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49216.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49916.5 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .499Chapter 17 COMPOSITE HIERARCHICAL LINEAR QUANTILE MODELING . .. . . . . . . . . . . . 50117.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50117.2 The Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50217.3 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50417.4 Asymptotic Properties. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50617.4.1 The Error Distribution is Normal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50617.4.2 The Error Distribution is Non-normal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50917.5 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51117.6 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .511Chapter 18 COMPOSITE HIERARCHICAL SEMIPARAMETRIC QUANTILE MODELING. . .. . 51318.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51318.2 The Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51518.3 Estimation and Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51618.4 Asymptotic Properties. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51718.5 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52218.6 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .523Part IV LARGE SCALE APPLICATIONS TO REAL DATAChapter 19 APPLICATIONS OF QUANTILE REGRESSION . . . . . . . . . . . . . . . 52719.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52719.1.1 Health and Medicine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52719.1.2 Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53519.1.3 Economics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53519.1.4 Finance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54019.2 Applications to Mathematical Education Based on LQR . . . . . . . . . . . . . 54019.2.1 Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54119.2.2 Description of Data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54219.2.3 Methodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54319.2.4 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54419.2.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55619.3 Application of Local LQR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55619.3.1 Triceps Skinfold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55719.3.2 Immunoglobulin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55819.4 The Widening Gap between the Rich and the Poor . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56019.5 Boston Housing Analysis Using AQR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56119.5.1 Boston Housing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56119.5.2 Empirical results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56419.6 The Analysis of Japanese Firms in the Chemical Industry by Employing AQR. . . . 56519.7 The Analysis of Norwegian Air Pollution Bying Quantile Varying-coefficient Regression.. 56819.8 Empirical Application to Air Pollution Based HVCMs . . . . . . . . . . . . . . . 57019.9 Boston Pricing by Single-index Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57119.10 Boston Pricing Using VCSIM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57519.11 Two Economic Time Series Basedbon the Quantile Autoregression .. . . . . . . . . . . . . 57619.11.1 Unemployment Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57719.11.2 Retail Gasoline Price Dynamics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57819.12 The UK Family Expenditure Using Local CQR Methodology . . . . . . . 57919.13 Analysis of Microarray Dataset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58119.14 Analysis of Two Data Sets Through Bayesian Quantile Autoregression . .. . . . 58519.14.1 Immunoglobulin-G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58519.14.2 Stack Loss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 586Chapter 20 APPLICATIONS OF HIERARCHICAL REGRESSION MODELS. . . . . . .. .58820.1 Two-factor Experimental Designs and Multiple Regression . . . . . . . . . . . 58820.1.1 Experimental Designs and Exchangeability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58820.1.2 Examples with Unknown Covariance Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59320.2 Examples of EM Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59920.2.1 Missing Data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59920.2.2 Grouping, Censoring and Truncation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60220.2.3 Finite Mixtures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60520.2.4 Variance Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60720.2.5 Hyperparameter Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60920.2.6 Iteratively Reweighted Least Squares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61020.2.7 Factor Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61220.3 Law Schools, Field Mice and Professional Football Teams . . . . . . . . . . . . 61320.4 A Longitudinal Study of Educational Achievements . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62420.5 Ovarian Follicle and Calcium Supplement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62720.6 Applications of Hierarchical Generalized Linear Models . . . . . . . . . . . . . . 63020.6.1 Procedures for Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63020.6.2 Poisson-Gamma Model and Pump Failure Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63020.6.3 Binomial-Beta Model and Seed Germination Data. . . . . . . . . . . . . . . . . .63220.6.4 Gamma-Inverse Gamma Model and the Cake Baking Data. . . . . . . . . .63420.6.5 Poisson-Gamma Model and Epileptics Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63420.6.6 Binomial-Beta Model and Salamander Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63820.7 Infectious Disease Data of Indonesia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64220.8 Epileptic Seizure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64620.9 Eight Guinea Pigs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64820.10 Canadian Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65320.11 CD4 Cell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 656Chapter 21 APPLICATIONS OF HIERARCHICAL QUANTILE REGRESSION MODELING . . .. . 66121.1 Household Electricity Demands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66121.1.1 The Applications of Hierarchical Models to Household Demand . . . . . 66121.1.2 Commonwealth Edison Company . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66521.1.3 Stage II Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66621.2 Mathematics Education in Canada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67321.3 The Mean Pixel Intensity of Lymphnodes in the CT Scan. . . . . . . . . . . .67921.4 Applications of Composite Hierachical Linear Quantile Regression . . . 68521.5 Applications of Semi-HCQR Method to Partial HIV Monitoring Data . ... . . 688Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 692Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693Index . . . . .734

Hierarchical Quantile Modeling
Maozai TIAN
9h25min30
Sciences formelles
754 pages. Temps de lecture estimé 9h25min.
This book offers a concise and comprehensive introduction to Hierarchical Quantile Modeling, a modern statistical methodology that extends traditional hierarchical models and quantile regression techniques to analyze complex data structures often found in fields like biology, economics, and education. Unlike classic models, Hierarchical Quantile Modeling accommodates heteroscedasticity and nonparametric relationships, allowing for a detailed study of the entire conditional distribution of a response variable.The book is structured in four parts: an introduction to hierarchical modeling, a detailed look at quantile regression, an in-depth exploration of Hierarchical Quantile Modeling, and practical applications using real-world hierarchical, repeated, and clustered data. Drawing on the author’s decade-long experience in research and teaching, this guide is ideal for graduate students, researchers, and practitioners. It includes examples and software guidance using R, S-plus, SAS, and SPSS, making it a valuable resource for anyone interested in advanced statistical analysis.ContentsPrefacePart I QUANTILE REGRESSION MODELLINGChapter 1 LINEAR QUANTILE REGRESSION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.1 Education: Mathematical Achievements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.1.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31.1.2 Data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51.1.3 Estimation Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71.1.4 Confidence Intervals and Related Interpretations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.1.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.2 Large Sample Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.3 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19Chapter 2 NONPARAMETRIC QUANTILE REGRESSION . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.1 Robust Local Approximation Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.1.2 Consistency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222.1.3 Rate of Convergence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262.1.4 Asymptotic Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.1.5 Optimization of Estimate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .372.1.6 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392.2 Nonparametric Function Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402.2.2 Asymptotic Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422.2.3 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522.2.4 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542.3 Local Linear Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552.3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552.3.2 Local Linear Check Function Minimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582.3.3 Local Linear Double-Kernel Smoothing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 622.3.4 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68Chapter 3 ADAPTIVE QUANTILE REGRESSION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693.1 Locally Constant Adaptive Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693.1.2 Adaptive Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723.1.3 Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 733.1.4 Theoretical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753.1.5 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823.2 Locally Linear Adaptive Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823.2.2 Local Linear Adaptive Estimation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .843.2.3 Algorithm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .853.2.4 Theoretical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 863.2.5 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89Chapter 4 ADAPTIVE QUANTILES REGRESSION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 914.1 Additive Conditional Quantiles with High-Dimensional Covariates. . . . . .914.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 914.1.2 Methodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 934.1.3 Asymptotic Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 984.1.4 Concluding Remarks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1054.1.5 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1054.2 Nonparametric Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1054.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1064.2.2 Estimator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1084.2.3 Asymptotic Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1104.2.4 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1264.2.5 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .126Chapter 5 QUANTILE REGRESSION BASED ON VARYINGCOEFFICIENT MODELS. . . 1275.1 Adaptive Quantile Regression Based on Varying-coefficient Models . . . . 1275.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1275.1.2 Adaptive Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1295.1.3 Theoretical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1355.1.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1425.1.5 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1435.2 Varying-coefficient Models with Heteroscedasticity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1435.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1445.2.2 Local Linear CQR-AQR Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1465.2.3 Local Quadratic CQR-AQR Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1565.2.4 Bandwidth Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1575.2.5 Hypothesis Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1585.2.6 Local m-polynomial CQR-AQR Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1595.2.7 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1605.2.8 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161Chapter 6 SINGLE-INDEX QUANTILE REGRESSION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1636.1 Single Index Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1636.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1636.1.2 The Model and Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1656.1.3 Large Sample Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1686.1.4 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1786.1.5 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1786.2 CQR for Varying Coefficient Single-index Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1796.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1796.2.2 Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1816.2.3 Composite Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1846.2.4 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1946.2.5 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .194Chapter 7 QUANTILE AUTOREGRESSION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1967.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1967.2 The Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1977.2.1 Description of The Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1977.2.2 Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1997.3 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2037.4 Quantitle Monotonicity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2087.5 Inference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2097.5.1 Wald Process and Related Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2097.5.2 Testing for Asymmetric Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2107.5.3 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .212Chapter 8 COMPOSITE QUANTILE REGRESSION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2138.1 Composite Quantile and Model Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2138.1.1 Introduction and Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2138.1.2 Composite Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2168.1.3 Asymptotic Relative Efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2208.1.4 The CQR-oracular Estimator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2258.1.5 Concluding Remarks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2288.1.6 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2298.2 Local Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2298.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2298.2.2 Estimation of Regression Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2318.2.3 Estimation of Derivative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2358.2.4 Local p-polynomial CQR Smoothing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2388.2.5 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2468.2.6 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .246Chapter 9 HIGH DIMENSIONAL QUANTILE REGRESSION. . . . . . . . . . . . . . 2489.1 Diagnostic for Ultra High Heterogeneity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2489.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2489.1.2 Nonconvex Penalized Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2519.1.3 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2629.1.4 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2639.2 Bayesian Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2649.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2649.2.2 Asymmetric Laplace Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2659.2.3 Bayesian Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2669.2.4 Improper Priors for Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2679.2.5 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2699.2.6 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .270Part II HIERARCHICAL MODELINGChapter 10 HIERARCHICAL LINEAR MODELS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27310.1 Bayes Estimates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27310.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27310.1.2 Exchangeability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27410.1.3 General Bayesian Linear Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27710.1.4 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28110.1.5 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28310.2 Maximum Likelihood from Incomplete Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28310.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28310.2.2 Definitions of the EM Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28610.2.3 General Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29010.2.4 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29610.3 EM-algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29610.3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29710.3.2 Covariance Components Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29810.3.3 Estimation of Variances and Covariances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30110.3.4 Computational Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30310.3.5 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30910.4 Iterative Generalized Least Squares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31010.4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31010.4.2 Basic Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31010.4.3 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31210.4.4 Random Coefficients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31410.4.5 Constraints among Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31610.4.6 Further Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31610.4.7 Errors of Measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31710.4.8 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31810.4.9 Appendix 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31910.4.10 Appendix 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32010.4.11 Appendix 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32210.4.12 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32310.5 Scoring Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32410.5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32410.5.2 The Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32510.5.3 The Log Likelihood Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32810.5.4 Two Levels of Nesting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32910.5.5 An EM Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33310.5.6 More Than Two Levels of Nesting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33410.5.7 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33610.6 Newton-Raphson Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33710.6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33810.6.2 Computational Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34010.6.3 Derivatives. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34110.6.4 Matrix Decompositions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34510.6.5 Estimation of σ and D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34710.6.6 Discussion and Extension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34910.6.7 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .353Chapter 11 HIERARCHICAL GENERALIZED LINEAR MODELS . . . . . . . . . 35411.1 Hierarchical Likelihood . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35411.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35411.1.2 Hierarchical Generalized Linear Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35511.1.3 Properties of Maximum h-likelihood Estimates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36311.1.4 Estimation Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36811.1.5 Genaralizations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37211.1.6 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38111.1.7 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38211.2 A Gibbs Sampling Approach. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38311.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38311.2.2 Random Effects GLM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38511.2.3 Bayesian Formulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38611.2.4 Gibbs Sampler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38711.2.5 Conditional Distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38811.2.6 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39211.2.7 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .392Chapter 12 HIERARCHICAL NONLINEAR MODELS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39412.1 Conditional Second-Order Generalized Estimating Equations . . . . . . . . 39412.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39412.1.2 The Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39612.1.3 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39712.1.4 Conditional Variance-Covariance Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39912.1.5 Conditionals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40112.1.6 Asymptotic Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40312.1.7 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40412.1.8 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40612.2 A Hybrid Estimator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40712.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40712.2.2 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40812.2.3 A Hybrid Estimator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41112.2.4 Asymptotic Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41412.2.5 Extension to Hierarchical GLMs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42412.2.6 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42512.2.7 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .426Chapter 13 HIERARCHICAL SEMIPARAMETRIC MODELS . . . . . . . . . . . . . . 42913.1 Hierarchical Semiparametric Nonlinear Mixed-Effects Models . . . . . . . . 42913.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42913.1.2 SNMEM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43213.1.3 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43513.1.4 Computational Aspects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43813.1.5 Inferences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44113.1.6 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44213.1.7 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44313.2 Simultaneously Modeling for Mean-Covariance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44413.2.1 Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44513.2.2 Then Models and Estimation Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44613.2.3 Asymptotic Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45013.2.4 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45813.2.5 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .459Part III HIERARCHICAL QUANTILE MODELINGChapter 14 HIERARCHICAL SPLINE MODELS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46314.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46414.2 Nonparametric Estimation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46514.3 WALD Tests for Regression Quantile Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46714.4 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47014.5 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470Chapter 15 HIERARCHIAL LINEAR QUANTILE MODELING . . . . . . . . . . . . 47315.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47315.2 The Hierarchical Quantile Regression Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47415.3 EQ Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47515.4 Asymptotic Properties. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47715.5 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .483Chapter 16 HIERARCHICAL SEMIPARAMETRIC QUANTILE MODELING .. . .. . . . . . 48516.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48516.2 The Models and Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48716.3 Asymptotic Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49216.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49916.5 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .499Chapter 17 COMPOSITE HIERARCHICAL LINEAR QUANTILE MODELING . .. . . . . . . . . . . . 50117.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50117.2 The Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50217.3 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50417.4 Asymptotic Properties. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50617.4.1 The Error Distribution is Normal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50617.4.2 The Error Distribution is Non-normal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50917.5 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51117.6 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .511Chapter 18 COMPOSITE HIERARCHICAL SEMIPARAMETRIC QUANTILE MODELING. . .. . 51318.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51318.2 The Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51518.3 Estimation and Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51618.4 Asymptotic Properties. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51718.5 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52218.6 Bibliographic Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .523Part IV LARGE SCALE APPLICATIONS TO REAL DATAChapter 19 APPLICATIONS OF QUANTILE REGRESSION . . . . . . . . . . . . . . . 52719.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52719.1.1 Health and Medicine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52719.1.2 Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53519.1.3 Economics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53519.1.4 Finance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54019.2 Applications to Mathematical Education Based on LQR . . . . . . . . . . . . . 54019.2.1 Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54119.2.2 Description of Data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54219.2.3 Methodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54319.2.4 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54419.2.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55619.3 Application of Local LQR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55619.3.1 Triceps Skinfold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55719.3.2 Immunoglobulin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55819.4 The Widening Gap between the Rich and the Poor . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56019.5 Boston Housing Analysis Using AQR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56119.5.1 Boston Housing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56119.5.2 Empirical results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56419.6 The Analysis of Japanese Firms in the Chemical Industry by Employing AQR. . . . 56519.7 The Analysis of Norwegian Air Pollution Bying Quantile Varying-coefficient Regression.. 56819.8 Empirical Application to Air Pollution Based HVCMs . . . . . . . . . . . . . . . 57019.9 Boston Pricing by Single-index Quantile Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57119.10 Boston Pricing Using VCSIM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57519.11 Two Economic Time Series Basedbon the Quantile Autoregression .. . . . . . . . . . . . . 57619.11.1 Unemployment Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57719.11.2 Retail Gasoline Price Dynamics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57819.12 The UK Family Expenditure Using Local CQR Methodology . . . . . . . 57919.13 Analysis of Microarray Dataset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58119.14 Analysis of Two Data Sets Through Bayesian Quantile Autoregression . .. . . . 58519.14.1 Immunoglobulin-G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58519.14.2 Stack Loss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 586Chapter 20 APPLICATIONS OF HIERARCHICAL REGRESSION MODELS. . . . . . .. .58820.1 Two-factor Experimental Designs and Multiple Regression . . . . . . . . . . . 58820.1.1 Experimental Designs and Exchangeability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58820.1.2 Examples with Unknown Covariance Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59320.2 Examples of EM Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59920.2.1 Missing Data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59920.2.2 Grouping, Censoring and Truncation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60220.2.3 Finite Mixtures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60520.2.4 Variance Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60720.2.5 Hyperparameter Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60920.2.6 Iteratively Reweighted Least Squares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61020.2.7 Factor Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61220.3 Law Schools, Field Mice and Professional Football Teams . . . . . . . . . . . . 61320.4 A Longitudinal Study of Educational Achievements . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62420.5 Ovarian Follicle and Calcium Supplement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62720.6 Applications of Hierarchical Generalized Linear Models . . . . . . . . . . . . . . 63020.6.1 Procedures for Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63020.6.2 Poisson-Gamma Model and Pump Failure Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63020.6.3 Binomial-Beta Model and Seed Germination Data. . . . . . . . . . . . . . . . . .63220.6.4 Gamma-Inverse Gamma Model and the Cake Baking Data. . . . . . . . . .63420.6.5 Poisson-Gamma Model and Epileptics Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63420.6.6 Binomial-Beta Model and Salamander Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63820.7 Infectious Disease Data of Indonesia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64220.8 Epileptic Seizure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64620.9 Eight Guinea Pigs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64820.10 Canadian Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65320.11 CD4 Cell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 656Chapter 21 APPLICATIONS OF HIERARCHICAL QUANTILE REGRESSION MODELING . . .. . 66121.1 Household Electricity Demands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66121.1.1 The Applications of Hierarchical Models to Household Demand . . . . . 66121.1.2 Commonwealth Edison Company . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66521.1.3 Stage II Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66621.2 Mathematics Education in Canada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67321.3 The Mean Pixel Intensity of Lymphnodes in the CT Scan. . . . . . . . . . . .67921.4 Applications of Composite Hierachical Linear Quantile Regression . . . 68521.5 Applications of Semi-HCQR Method to Partial HIV Monitoring Data . ... . . 688Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 692Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693Index . . . . .734

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Affiche du document The field of the universal cosmological model — The field of the universal cosmological model
Flavien Phanzu Mwaka
1h45min00
Sciences formelles
Youscribe plus
140 pages. Temps de lecture estimé 1h45min.
The field of the Universal Cosmological Model is the scientific restitution of the biblicalscheme of creation as developed in Volume I. In this book, we are in the process of demonstrating its supremacy over the other classical models recognized in astrophysics. We have also tackled the problem of certain phenomena in the pre-Big Bang universe, a sphere not yet recognized by science, in the post-Big Bang universe, by demonstrating that the biblical scheme of creation is the only one that is true. With an easy language, this book,although it deals with a scientific subject, is part of the general literature and is intended for the public.

The field of the universal cosmological model
Flavien Phanzu Mwaka
1h45min00
Sciences formelles
Youscribe plus
140 pages. Temps de lecture estimé 1h45min.
The field of the Universal Cosmological Model is the scientific restitution of the biblicalscheme of creation as developed in Volume I. In this book, we are in the process of demonstrating its supremacy over the other classical models recognized in astrophysics. We have also tackled the problem of certain phenomena in the pre-Big Bang universe, a sphere not yet recognized by science, in the post-Big Bang universe, by demonstrating that the biblical scheme of creation is the only one that is true. With an easy language, this book,although it deals with a scientific subject, is part of the general literature and is intended for the public.

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Affiche du document How To Lie With Statistics — How To Lie With Statistics
Darrell Huff
3h00min45
Sciences formelles
Youscribe plus
Livres audio
241 pages. Temps de lecture estimé 3h1min.
Now available in audio for the first time! Darrell Huff's celebrated classic "How to Lie With Statistics" is a straight-forward and engaging guide to understanding the manipulation and misrepresentation of information that could be lurking behind every graph, chart, and infographic. Originally published in 1954, it remains as relevant and necessary as ever in our digital world where information is king—and as easy to distort and manipulate as it is to access. A pre-cursor to modern popular science books like Steven D. Levitt's "Freakonomics" and Malcolm Gladwell's "Outliers", Huff runs the gamut of every popularly used type of statistic, probes such things as the sample study, the tabulation method, the interview technique, or the way the results are derived from the figures, and points up the countless number of dodges which are used to full rather than to inform. Critically acclaimed by media outlets like The New York Times and the Wall Street Journal and recommended by Bill Gates as a perfect beach read, "How to Lie With Statistics" stands as the go-to book for understanding the use of statistics by teachers and leaders everywhere. "A hilarious exploration of mathematical mendacity…. Every time you pick it up, what happens? Bang goes another illusion!" — The New York Times"In one short take after another, Huff picks apart the ways in which marketers use statistics, charts, graphics and other ways of presenting numbers to baffle and trick the public. The chapter “How to Talk Back to a Statistic” is a brilliant step-by-step guide to figuring out how someone is trying to deceive you with data." — Wall Street Journal"A great introduction to the use of statistics, and a great refresher for anyone who's already well versed in it." — Bill Gates"Mr. Huff's lively, human-interest treatment of the dry-as-bones subject of statistics is a timely tonic…This book needed to be written, and makes its points in an entertaining, highly readable manner."— Management Review"Illustrator and author pool their considerable talents to provide light lively reading and cartoon far which will entertain, really inform, and take the wind out of many an overblown statistical sail." — Library Journal"A pleasantly subversive little book, guaranteed to undermine your faith in the almighty statistic." — Atlantic

How To Lie With Statistics
Darrell Huff
3h00min45
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241 pages. Temps de lecture estimé 3h1min.
Now available in audio for the first time! Darrell Huff's celebrated classic "How to Lie With Statistics" is a straight-forward and engaging guide to understanding the manipulation and misrepresentation of information that could be lurking behind every graph, chart, and infographic. Originally published in 1954, it remains as relevant and necessary as ever in our digital world where information is king—and as easy to distort and manipulate as it is to access. A pre-cursor to modern popular science books like Steven D. Levitt's "Freakonomics" and Malcolm Gladwell's "Outliers", Huff runs the gamut of every popularly used type of statistic, probes such things as the sample study, the tabulation method, the interview technique, or the way the results are derived from the figures, and points up the countless number of dodges which are used to full rather than to inform. Critically acclaimed by media outlets like The New York Times and the Wall Street Journal and recommended by Bill Gates as a perfect beach read, "How to Lie With Statistics" stands as the go-to book for understanding the use of statistics by teachers and leaders everywhere. "A hilarious exploration of mathematical mendacity…. Every time you pick it up, what happens? Bang goes another illusion!" — The New York Times"In one short take after another, Huff picks apart the ways in which marketers use statistics, charts, graphics and other ways of presenting numbers to baffle and trick the public. The chapter “How to Talk Back to a Statistic” is a brilliant step-by-step guide to figuring out how someone is trying to deceive you with data." — Wall Street Journal"A great introduction to the use of statistics, and a great refresher for anyone who's already well versed in it." — Bill Gates"Mr. Huff's lively, human-interest treatment of the dry-as-bones subject of statistics is a timely tonic…This book needed to be written, and makes its points in an entertaining, highly readable manner."— Management Review"Illustrator and author pool their considerable talents to provide light lively reading and cartoon far which will entertain, really inform, and take the wind out of many an overblown statistical sail." — Library Journal"A pleasantly subversive little book, guaranteed to undermine your faith in the almighty statistic." — Atlantic

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Affiche du document Mathématiser le hasard — Mathématiser le hasard
Bernard Courtebras
2h59min15
Sciences formelles
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239 pages. Temps de lecture estimé 2h59min.
Fondé sur les recherches les plus récentes, en particulier sur celles élaborées dans le cadre du séminaire de l’histoire du calcul des probabilités et de la statistique de l’École des Hautes Études en Sciences Sociales de Paris, cet ouvrage s’attache à reconstituer la genèse du savoir probabiliste envisagé dans son historicité.

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Affiche du document Breaking Images — Breaking Images
Brian Greer
3h58min30
Sciences formelles
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318 pages. Temps de lecture estimé 3h58min.
Mathematics is an activity—something we do—not just something inert that we study. This rich collection begins from that premise to explore the various social influences, institutional forces and lived realities that shape and mould the study and practice of mathematics, and are moulded by it in turn.These twenty-one essays explore questions of mathematics as a topic of philosophy, but also the nature and purpose of mathematics education and the role of mathematics in moulding citizens. It challenges the biases and prejudices inherent within uninformed histories of mathematics, including problems of white supremacy, the denial of cultural difference and the global homogenization of teaching methods. In particular, the book contrasts the effectiveness of mathematics and science in modelling physical phenomena and solving technical problems with its ineffectiveness in modelling social phenomena and solving human problems, and urges us to consider how mathematics might better meet the urgent crises of our age.The book addresses anybody who is interested in reflecting on the role of mathematics in society from different perspectives. It allows mathematicians to ponder about the cultural connections of mathematics and provides new perspectives for philosophical, sociological and cultural studies of mathematics. Because of the book’s emphasis on education in mathematics, it is especially interesting for mathematics teachers and teacher educators to challenge their understanding of the subject.

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Brian Greer
3h58min30
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318 pages. Temps de lecture estimé 3h58min.
Mathematics is an activity—something we do—not just something inert that we study. This rich collection begins from that premise to explore the various social influences, institutional forces and lived realities that shape and mould the study and practice of mathematics, and are moulded by it in turn.These twenty-one essays explore questions of mathematics as a topic of philosophy, but also the nature and purpose of mathematics education and the role of mathematics in moulding citizens. It challenges the biases and prejudices inherent within uninformed histories of mathematics, including problems of white supremacy, the denial of cultural difference and the global homogenization of teaching methods. In particular, the book contrasts the effectiveness of mathematics and science in modelling physical phenomena and solving technical problems with its ineffectiveness in modelling social phenomena and solving human problems, and urges us to consider how mathematics might better meet the urgent crises of our age.The book addresses anybody who is interested in reflecting on the role of mathematics in society from different perspectives. It allows mathematicians to ponder about the cultural connections of mathematics and provides new perspectives for philosophical, sociological and cultural studies of mathematics. Because of the book’s emphasis on education in mathematics, it is especially interesting for mathematics teachers and teacher educators to challenge their understanding of the subject.

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Affiche du document Surveys in Geometric Analysis – Volume 7, 2023 — Surveys in Geometric Analysis – Volume 7, 2023
Gang TIAN
2h45min00
Sciences formelles
220 pages. Temps de lecture estimé 2h45min.
Geometric analysis has been a very important and active research field at the frontier of mathematics for last few decades, and many important achievements have been made in this field.The development of geometric analysis has played a key role in establishing numerous basic theories and solving long-standing problems in mathematics. It is a field worthy of much continued exploration.Since the late 1990s, Peking University has taken the lead in organizing the annual Workshop on Geometric Analysis with participation of universities and research institutions from China and abroad. This work refers to the 2023 edition of the Workshop and is the seventh volume of a dedicated book series that aims to present the progress of Chinese and global research in geometric analysis by curating a selection of high-quality papers submitted by scholars to the annual Workshop on Geometric Analysis. It provides readers with a comprehensive overview of the latest trends, methods, and breakthroughs in the field, and serves as a valuable resource for ongoing research.

Surveys in Geometric Analysis – Volume 7, 2023
Gang TIAN
2h45min00
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220 pages. Temps de lecture estimé 2h45min.
Geometric analysis has been a very important and active research field at the frontier of mathematics for last few decades, and many important achievements have been made in this field.The development of geometric analysis has played a key role in establishing numerous basic theories and solving long-standing problems in mathematics. It is a field worthy of much continued exploration.Since the late 1990s, Peking University has taken the lead in organizing the annual Workshop on Geometric Analysis with participation of universities and research institutions from China and abroad. This work refers to the 2023 edition of the Workshop and is the seventh volume of a dedicated book series that aims to present the progress of Chinese and global research in geometric analysis by curating a selection of high-quality papers submitted by scholars to the annual Workshop on Geometric Analysis. It provides readers with a comprehensive overview of the latest trends, methods, and breakthroughs in the field, and serves as a valuable resource for ongoing research.

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Affiche du document Chimie, recyclage et économie circulaire — Chimie, recyclage et économie circulaire
EDP sciences
2h20min15
Sciences formelles
187 pages. Temps de lecture estimé 2h20min.
Outre les problèmes liés au le changement climatique, il faut anticiper l’épuisement des ressources. Il s’agit des ressources fossiles au premier chef, mais aussi des ressources naturelles, minérales ou végétales, qui sont menacées.C’est pourquoi le « recyclage » est devenu un enjeu majeur. Il faut maintenant l’entendre comme outil de lutte contre la disparition des matières sur lesquelles toutes nos vies reposent. Il est le socle de l’économie circulaire, qui sous-entend qu'in fine «¬rien ne se perd¬», si on y travaille vraiment.Ce livre relate les efforts des laboratoires et des industriels pour la construction d’un monde qui saurait mieux gérer ses ressources, qu’il s’agisse des pneus automobiles, des équipements de construction –métaux, verre plat, matières plastiques, etc.– ou de la production d’énergie-batterie pour le photovoltaïque, pales d’éoliennes par exemple. De nombreux exemples sont présentés, qui nécessitent l’intervention de la chimie, depuis la récupération des matériaux, à leur tri puis leur revalorisation – dans le respect des contraintes budgétaires et de l’environnement.La bataille peut être gagnée, au prix d'efforts d’imagination, de volonté et de développements technologiques! Après avoir lu cet ouvrage, le lecteur saura mesurer l'énergie considérable que tous –producteurs, consommateurs, scientifiques et industriels – doivent consacrer pour entrer dans cette nouvelle ère.SommaireAvant-propos, par Paul Rigny................................ 9Préface, par Danièle Olivier................................... 11Partie 1 : Recyclage des composites et des polymèresChapitre 1 : Recycler les matériaux, une des réponses pour une économie circulaire : illustration pour les polymères, par Jean-François Gérard..................................... 17Chapitre 2 : Recyclage des plastiques vers une économie circulaire, par Estelle Cheret et Katell Le Lannic .............. 37Chapitre 3 : L’émergence de l’économie circulaire du pneu : un défi passionnant !, par Jean-Michel Douarre...................................... 47Chapitre 4 : Matériaux de spécialité pour une économie circulaire : illustration sur le recyclage des pales d’éoliennes, par Armand Ajdari.................................................. 57Partie 2 : Recyclage et transition énergétiqueChapitre 5 : Le recyclage des matériaux : Enjeux et stratégie – procédés chimiques et bioprocédés, par Jacques Amouroux.......................................... 73Chapitre 6 : Le recyclage des terres rares : une stratégie d’approvisionnement à la taille de leurs enjeux, par Lama Itani, Olivier Larcher et Renaud Rohe....................................................... 97Chapitre 7 : L’hydrométallurgie au service du recyclage des batteries de véhicules électriques, par Pascal Muller.................................................... 109Chapitre 8 : Industrie photovoltaïque : les enjeux de la circularité, par Yohan Parsa............................. 125Partie 3 : Problématique du recyclage et de l’économie circulaire des matériaux de grande diffusionChapitre 9 : Recyclage de l’aluminium : enjeux, défis et opportunités, par Fanny Mas.......................................................... 143Chapitre 10 : Recyclage du verre plat, par Jean‑Christophe Arnal................................... 157Chapitre 11 : Tri et valorisation de mâchefers d’incinération d’ordures ménagères, l’installation de Pierrefeu, par Hervé Antonsanti............................................. 169Chapitre 12 : Stratégie pour accélérer l’économie circulaire, par Constance Maréchal-Dereu .......................... 179

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Affiche du document La Revanche des Étoiles Oubliées — La Revanche des Étoiles Oubliées
Roger Dupuy
1h01min30
Sciences formelles
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82 pages. Temps de lecture estimé 1h01min.
Quoi de plus émouvant que l’émerveillement, des enfants et des adultes, face au spectacle féérique de Saturne à travers un télescope ou de la découverte du ciel étoilé ? Pendant plus de vingt ans, en tant que responsable du club d’astronomie « Agnès et Pierre Bourge » et animateur de soirées d’observation dans sa région et au-delà, Roger Dupuy a été témoin de l’intérêt croissant du public pour les mystères de notre univers. Avec La Revanche des Étoiles Oubliées, l’auteur répond aux questions essentielles que nous nous posons tous sur notre environnement céleste. Grâce à des explications simples et accessibles, il rend la mécanique céleste compréhensible et passionnante, transformant une science parfois jugée complexe en une source de joie et d’émerveillement. Un livre captivant, à la portée de tous, pour découvrir ou redécouvrir les merveilles de notre Univers extraordinaire !

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Affiche du document 40 expériences de physique élémentaire issues des leçons de Marie Curie — 40 expériences de physique élémentaire issues des leçons de Marie Curie
Eric Bernard
1h03min00
Sciences formelles
84 pages. Temps de lecture estimé 1h03min.
En 1907, Marie Curie créait avec des amis scientifiques une « coopérative » scolaire dédiée à l’enseignement des sciences pour leurs enfants. C’est ainsi qu’Isabelle Chavannes put assister à des cours de physique élémentaire dispensés par la future prix Nobel : son cahier de notes fut retrouvé miraculeusement il y a plus de 20 ans ce qui a donné lieu à la publication des « leçons de Marie Curie » en 2003.Pour continuer de faire vivre cet incroyable héritage scientifique, nous reproduisons les expériences de jadis, en utilisant un matériel d’aujourd’hui adapté à la classe ou à la maison, pour (re)découvrir la pédagogie et les dons d’expérimentatrice de Marie Curie. Chaque expérience de l’époque a ainsi été reprise puis complétée par trois nouvelles expériences connexes afin de consolider les notions présentées de façon ludique et évolutive.Que vous soyez enseignant, parent ou tout simplement curieux des sciences, vous retrouverez au fil de cet ouvrage 40 expériences facilement réalisables par petits et grands, permettant de comprendre aisément des notions essentielles telles que la pression, la densité, le poids de l’air…une initiation à la physique expérimentale par l’une de ses figures les plus éminentes !Introduction. 5Matériel . 7leçon 1 Comment mettre en évidence l’air ?. 8leçon 2 Est-ce que l’air est pesant ?. 20leçon 3 Qu’est-ce-que la pression de l’air ?. 32leçon 4 Comment se comportent deux vases communicants ? . 44leçon 5 Comment l’eau arrive-t-elle au robinet ? . 56leçon 6 Qu’est-ce qui maintient l’eau dans un tube ? . 68leçon 7 Que se passe-t-il quand on aspire un liquide ?. 80leçon 8 Que devient le poids d’un objet plongé dans l’eau ?. 92leçon 9 Quel volume déplace un objet tombé dans l’eau ? . 104leçon 10 Une balance, comment ça marche ?. 114

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Affiche du document Mr. Spaceship ( Unabridged ) — Mr. Spaceship ( Unabridged )
Philip K. Dick
1h11min15
Sciences formelles
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Livres audio
95 pages. Temps de lecture estimé 1h11min.
The war with the Yucks from Proxima Centauri was claimed to be a stalemate but they were really winning. The mine belts they laid seemed to propagate themselves and were slowly strangling Terran planets. How did they do that? What was their secret? The answer was baffling and the best human minds could only conclude that their ships and mines were somehow alive. So, the next desperate step was to ask "If they are using organic ships, why can't we do the same?". Thus Mr. Spaceship was conceived and carried out. But will a conscious warship do what the generals wish? Perhaps and perhaps something entirely surprising!

Mr. Spaceship ( Unabridged )
Philip K. Dick
1h11min15
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95 pages. Temps de lecture estimé 1h11min.
The war with the Yucks from Proxima Centauri was claimed to be a stalemate but they were really winning. The mine belts they laid seemed to propagate themselves and were slowly strangling Terran planets. How did they do that? What was their secret? The answer was baffling and the best human minds could only conclude that their ships and mines were somehow alive. So, the next desperate step was to ask "If they are using organic ships, why can't we do the same?". Thus Mr. Spaceship was conceived and carried out. But will a conscious warship do what the generals wish? Perhaps and perhaps something entirely surprising!

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Affiche du document Chimie et sport olympique et paralympique — Chimie et sport olympique et paralympique
1h55min30
Sciences formelles
154 pages. Temps de lecture estimé 1h55min.
Relayé par tous les médias, magnifié par des images souvent époustouflantes, le sport captive et passionne. En 2024, la France a vécu au rythme des Jeux Olympiques et Paralympiques de Paris. Les grands événements sportifs sont non seulement de puissants vecteurs d’émotions collectives, mais aussi les révélateurs de travaux scientifiques permettant de pousser toujours plus loin les performances des athlètes.Au-delà de la volonté et des capacités individuelles des sportifs, les records sont aujourd’hui bien souvent aussi le fruit de recherches scientifiques et industrielles. Pour la préparation physique et mentale, médecins et chercheurs maîtrisent de mieux en mieux les paramètres, préparent des programmes alimentaires, adaptent les entraînements, enseignent la gestion des émotions. Les équipements, accessoires, vêtements, chaussures bénéficient également des toutes dernières innovations technologiques. L’utilisation de nouveaux matériaux (par exemple les matériaux composites) permet également de changer la donne.Sport, recherche scientifique et industrie partagent les mêmes valeurs : sens de l’effort et culture du résultat. Cet ouvrage, qui donne la parole aux experts scientifiques et industriels dans ce domaine, en est l’illustration concrète.Avant-propos, par Paul Rigny............................... 9Préface, par Danièle Olivier.................................. 13Partie 1 : La science au service des performances sportivesChapitre 1 : Science 2024® : quand scientifiques et sportifs s’associent pour repousser les limites, d’après la conférence de Christophe Clanet....... 19Chapitre 2 : Comment mettre les données au service du sport de haut niveau, d’après la conférence d’Adrien Sedeaud........... 37Chapitre 3 : Le rôle des matériaux composites dans les performances sportives, par Yves Rémond..................................................... 51Chapitre 4 : Quel doit être le rôle d’un vêtement de sport ?, par Marie-Ange Bueno........................................... 71Partie 2 : Les molécules de la performanceChapitre 5 : Matériaux de haute performance au service du (handi-)sport, d’après la conférence de Virginie Couharde Louvel et Philippe Brasseur................................. 87Chapitre 6 : Arkema et ses biomatériaux au service des athlètes, d’après la conférence de Jérôme Allanic et Jun Mougnier...................................................... 97Partie 3 : Santé et sportChapitre 7 : Détection du dopage : challenges et perspectives, par Michel Audran................................................... 107Chapitre 8 : Sport et nutrition : les supplémentations, utiles ou pratiques à risque ?, par Irène Margaritis............................................... 119Partie 4 : Sport et industrie :des valeurs communesChapitre 9 : Des valeurs communes autour de la recherche, de l’industrie et du sport : l’exemple de Sanofi, d’après les conférences d’Audrey Duval et Rafik Amrane............... 137Chapitre 10 : Les matériaux au service de la performance de la chaussure, par Alexis Lahutte.................... 145

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Affiche du document Astronomie pour l’éducation dans l’espace Francophone — Astronomie pour l’éducation dans l’espace Francophone
Emmanuel Rollinde
57min00
Sciences formelles
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76 pages. Temps de lecture estimé 57min.
La seconde édition du colloque AstroEdu-Fr a eu lieu du 9 au 11 no-vembre 2023 au lycée Pierre Mendès France de Tunis et à l'Institut Régional de Formation (IRF) zone Maghreb-Est. Son ambition était de poursuivre la constitution d'une communauté francophone dans le domaine de l'astronomie pour l'éducation, en s'appuyant sur le bureau international de l'astronomie pour l'éducation (OAE) fondé par l'Union astronomique internationale (UAI), et en particulier le noeud francophone (OAENF-CY) hébergé par CY Cergy Paris Univer-sité. Quarante-cinq représentants de 11 pays francophones se sont retrouvés. Le programme du colloque a été constitué de conférences sur des thèmes liés à l'enseignement et la médiation de l'astronomie et sur des sujets d'actualités en astronomie, ainsi que d'ateliers en groupe restreint pour permettre la mise en oeuvre et l'analyse de séances avec une participation active de chacun. Ce colloque s'adressait donc aux enseignants et enseignantes, formateurs et formatrices, médiateurs et médiatrices, chercheurs et chercheuses, intéressé.e.s par l'utilisation de l'astronomie pour l'éducation for-melle et informelle. Quarante-cinq représentants de 11 pays fran-cophones se sont retrouvés à Tunis.

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Affiche du document Les réacteurs rapides — Les réacteurs rapides
Joël Guidez
2h09min00
Sciences formelles
172 pages. Temps de lecture estimé 2h09min.
Notre monde surchauffe et nous savons pourquoi, depuis plus de 30 ans.Le remplacement des énergies fossiles est indispensable et se fera par l’électricité. Les énergies renouvelables, à cause de leur caractère aléatoire, ne peuvent assurer seules une production adaptée à la demande. Le nucléaire est alors indispensable pour assurer cette réponse en temps réel, même de nuit et par jours sans vent. Les besoins sont énormes et le nucléaire actuel, à base de réacteurs à eau, ne pourra y répondre en totalité. Seuls les réacteurs à neutrons rapides, en complément des réacteurs à eau, pourront produire, à partir des déchets issus de ces réacteurs, notre énergie de manière quasi illimitée et sans besoin de mines d’uranium. Ils permettront aussi de réduire le volume et la nocivité de ces mêmes déchets. Ces réacteurs ne sont pas un rêve, ils en existent et ils fonctionnent. Il devient urgent de les construire pour assurer notre futur.Préface. ..................................... 10Avant-propos. .......................... 13Remerciements. ...................... 15Chapitre 1Quelle énergie pour l’Homo sapiens sur sa planète ?Un peu d’histoire. ...................... 18Le réchauffement climatique. ............................................................................................. 19Fonte des glaciers et des pôles. ............................................................................... 20Montée des eaux. ........... 20Événements climatiques exceptionnels. ................................................................. 20Acidification de l’Océan. ............................................................................................. 21Désertification et bouleversement climatique. ...................................................... 21Quels besoins énergétiques pour le futur ?. ..................................................................... 22Le retour de la fée électricité ?. .......................................................................................... 23De l’énergie électrique sans production de CO2 ?. .......................................................... 23Un monde alimenté par les seules énergies renouvelables ?. ....................................... 25Et le bois ?. ................................. 27De nouvelles recherches pour le futur ?. ........................................................................... 27Et le nucléaire ?. ........................ 28Le nouveau nucléaire ?. ............ 29Conclusion................................. 30Chapitre 2Nos déchets nucléaires vont-ils passer à la poubelle ou fournir notre énergie pour des milliers d’années ?Rappel sur les fissiles et fertiles. ........................................................................................ 34Rappel sur le principe des réacteurs rapides. ................................................................. 34Cycle du combustible des réacteurs à eau fonctionnant sans retraitement du combustible usé (cycle ouvert). .................................................................................... 36Fonctionnement des réacteurs à eau avec retraitement du combustible usé (cycle avec monorecyclage du plutonium). ...................................................................... 37Multirecyclage en REP. ............ 39Le chaînon manquant du nucléaire français (ou la simplification du cycle REP). ...... 40Rappel sur le cycle du combustible des réacteurs rapides. .......................................... 41Bilan des avantages apportés par les réacteurs rapides. ............................................. 43Coût d’approvisionnement et indépendance énergétique. ................................ 43Des réacteurs qui n’ont plus besoin d’exploitation minièreet d’enrichissement de combustible. ....................................................................... 44Une énergie presque illimitée. ................................................................................... 44Une énergie dont les rejets chimiques sont nuls lors du fonctionnement des réacteurs. ................. 45Un fonctionnement qui minimise la dosimétrie du personnel. ............................ 46Une énergie qui réduit la quantité finale de déchets radioactifs. ..................... 46Une énergie qui peut réduire drastiquement la durée de dangerositédes déchets nucléaires ultimes. ............................................................................... 46Une empreinte faible sur l’environnement. ...................................................................... 48Conclusion................................. 49Chapitre 3Les réacteurs rapides existent, je les ai rencontrésGeneration IV International Forum (GIF). ........................................................................... 52Les réacteurs à haute température (HTR). ...................................................................... 53Les réacteurs à eau supercritique (SCWR). ..................................................................... 55Les réacteurs rapides au gaz (GFR). ................................................................................. 56Les réacteurs au plomb (LFR). ............................................................................................. 58Les réacteurs rapides à sodium (SFR). .............................................................................. 61Les réacteurs à sel fondu (MSR). ....................................................................................... 62Conclusion................................. 64Chapitre 4Analyse des raisons de l’échec d’implantation des réacteurs rapides dans le monde en 2024Bilan en 2024 des réacteurs rapides dans le monde. ..................................................... 68Les difficultés techniques des réacteurs au plomb. ....................................................... 70Les difficultés techniques de la filière sodium. ................................................................ 70Le surcoût par rapport aux REP......................................................................................... 72La domination industrielle des REP. ................................................................................... 72Des problèmes spécifiques de sûreté ?. ........................................................................... 73La résistance à la prolifération. .......................................................................................... 75Investissements lourds. ........... 77Existence d’usines de retraitement. ........................................................................ 77Fabrication du combustible de réacteur rapide. ................................................... 78Le cas de Superphénix. .. 80L’acceptation sociale. .............. 80La perte de compétences. ...... 80La disponibilité et le coût de l’uranium. ............................................................................. 81Conclusion................................. 84Chapitre 5Un point sur les rapides sodium (SFR) en Europe, en 2024Introduction. .............................. 88Avantages et inconvénients du sodium. ........................................................................... 88Le retour d’expérience des SFR. ......................................................................................... 90Un peu d’histoire : d’EFR à ESFR SMART. ........................................................................... 91Retour au générateur de vapeur modulaire. .......................................................... 91Adoption d’une dalle épaisse. .................................................................................... 91Suppression de la cuve de sécurité. ........................................................................ 924 Les réacteurs rapidesFixation des gros composants. ................................................................................. 92Boucles secondaires. ..... 92Manutention.................... 92Méthodologie générale du projet ESFR SMART. .............................................................. 92Résultats du projet ESFR SMART. ....................................................................................... 93ASTRID et le coeur d’ESFR SMART. ............................................................................ 93Circuit primaire............... 94Évacuation de la puissance résiduelle. .................................................................... 99Circuits secondaires. ..... 101Disposition générale. ...... 104Manutention.................... 105Bilan final des simplifications. .................................................................................... 105Bilan final des systèmes passifs. .............................................................................. 106Mitigation des accidents graves. ............................................................................. 106Bilan sûreté. ..................... 107Pré-calculs et documentation. .................................................................................. 108ESFR SIMPLE : une introduction à un SFR SMR européen.............................................. 109Déploiement. .............................. 110Conclusion................................. 112Chapitre 6Les réacteurs rapides au plomb (LFR)Historique. .................................. 116Les réacteurs au plomb dans le monde en 2024. ............................................................ 118Les avantages et inconvénients du plomb comme caloporteur. .................................. 119Comparaison générale avec le sodium. ................................................................... 119Composition isotopique. ............................................................................................. 119La chimie. .......................... 120La densité. ........................ 120Plage de températures. .............................................................................................. 121Plomb et matériaux. ................. 121Le projet BREST. ........................ 122Le projet NEWCLEO. ................. 124Caractéristiques générales du projet. .................................................................... 124Les choix technologiques de base pour le LFR-AS-200. ....................................... 126Le LFR-AS-30. ................... 129Propositions de très petits réacteurs. .................................................................... 130Conclusion................................. 132Chapitre 7Point sur les réacteurs à sels fondus : RSFPrincipe de fonctionnement des réacteurs à sels fondus. ........................................... 136Les différents types de sels combustibles possibles. .................................................... 137Choix du fissile. ............... 137Choix du fertile. ............... 137Choix du sel. ..................... 138Choix final. ........................ 138Retour d’expérience sur les réacteurs à sels fondus : le MSRE. ................................... 139Avantages potentiels des MSR rapides............................................................................ 141Utilisation des déchets du cycle. .............................................................................. 141Minimisation des déchets finaux. ............................................................................. 141Sûreté. .............................. 141Indépendance énergétique de la France. ............................................................... 141Suivi de réseau, compatibilité avec les ENR. .......................................................... 142Coût, compétitivité économique. ............................................................................. 142Conclusion. ....................... 142Challenges techniques. ........... 143Chimie des sels. ............... 143Séparation isotopique... 143Fabrication du sel combustible. ................................................................................ 144Retraitement du sel combustible............................................................................. 144Choix des matériaux. ...... 145Neutronique et thermohydraulique. ......................................................................... 145Gestion des gaz de fission. ........................................................................................ 146Les composants. ............. 146L’instrumentation. ........... 147Conclusion. ....................... 1486 Les réacteurs rapidesChoix de design........................ 148Choix du sel intermédiaire. ........................................................................................ 148Mode de remplissage et de démarrage. ................................................................. 149Vidange. ............................ 149Barres de commande. .... 149Protection neutronique. ............................................................................................. 150Utilisation de couvertures radiales. ......................................................................... 150Convection naturelle ou forcée du sel combustible ?. .......................................... 150Conclusion. ....................... 150Approche de sûreté et licensing........................................................................................ 151Les projets mondiaux. .............. 152En Russie. ......................... 152En Chine. ........................... 152Aux États-Unis et au Canada. ................................................................................... 153Les start-up françaises. .......... 153NAAREA............................. 154Stellaria. ............................ 156Conclusion................................. 156ConclusionSouveraineté, durabilité, écologie et simplicitéAnnexe 1 : Enseignements tirés de l’exploitation des réacteurs rapidesrefroidis au sodium. ................ 163Réactions sodium/eau. ............ 163Opérations de manutention. .. 165Fonctionnement des composants primaires (pompes et échangeurs). ..................... 166Fuites et feux de sodium. ........ 166Entrée d’air ou d’impuretés ou de gaz. ............................................................................. 167Superphénix. .................... 167PFR. .................................... 168BN 600. .............................. 168CEFR. ................................. 168Ruptures de gaines. ................. 168Sommaire 7Matériaux. .................................. 169Opérations et contrôle neutronique. ................................................................................. 170Aérosols de sodium. ................. 171Conclusion................................. 171Annexe 2 : Démonstration industrielle du cycle fermé du combustibled’un réacteur rapide refroidi au sodium. ...................................................................... 173Expérience de retraitement du combustible Phénix. ..................................................... 173Données générales. ........ 173Bilan du retour d’expérience sur les techniques de retraitement. .............................. 174Démantèlement des assemblages. .......................................................................... 174Cisaillage des aiguilles. .. 174Dissolution du combustible. ....................................................................................... 174Clarification. ..................... 174Cycles d’extraction. ....... 175Déchets. ............................ 175Conclusion sur le retraitement. ................................................................................ 175Retour d’expérience sur la fabrication du combustible. ................................................ 176Applications pour les réacteurs du futur. ......................................................................... 176Annexe 3 : Comparaison des quatre types de combustible possiblespour les réacteurs rapides à métal liquide : sodium ou plomb. ............................... 177Introduction. .............................. 177Le combustible oxyde. ............. 179Le combustible métallique. ..... 182Le combustible carbure. .......... 186Le combustible nitrure. ............ 188Combustible/fabrication. ........ 190Combustible/retraitement. ..... 190Un choix du combustible suivant les applications et la stratégie ?. ............................ 193Conclusion................................. 194Annexe 4 : Point sur les matériaux pour un réacteur rapide au plomb. ................ 195Méthode de protection par contrôle de la teneur en oxygène(pour les alliages conventionnels). ..................................................................................... 196Matériaux enrichis au silicium. ..................................... 198Protection par revêtement d’alumine (coating). ............................................................. 198Utilisation d’un matériau enrichi à l’aluminium. ................................................................ 198Matériaux innovants (SiC). ..... 199Annexe 5 : Présentation du projet de prototype de réacteur au plomb de NEWCLEO, le LFR-AS-30. .. 201Conditions de fonctionnement. .......................................................................................... 202Conception de la cuve du réacteur et des internes. ...................................................... 202Le coeur. ..................................... 203Ensemble générateur de vapeur (GV) et pompe de circulation. .................................. 206Barres de contrôle et système d’arrêt du réacteur. ...................................................... 208Coefficients de contre-réaction. ........................................................................................ 209L’évacuation de la puissance résiduelle. ........................................................................... 209Analyse de sûreté. .................... 210Annexe 6 : Le retour d’expérience des réacteurs à sels fondus : le MSRE. .......... 211Historique des réacteurs à sels fondus. ........................................................................... 211Présentation générale du MSRE. .............................................................................. 212Choix du sel (FLiBe). ................. 213Les matériaux. ................. 213Neutronique et écoulements au primaire. ........................................................................ 213Pompe du sel combustible. ........................................................................................ 215Extraction de chaleur. .... 216Extraction des gaz de fission. ................................................................................... 217Cycle du combustible.............. 217Retraitement du sel. ....... 217Bilan final. ................................... 218Limites du retour d’expérience du MSRE. ......................................................................... 219Annexe 7 : Quel sel combustible pour un réacteur rapide à sels fondus ?. ........... 221Introduction. .............................. 221Éléments fissiles et fertiles. ... 221Éléments fissiles. ............. 221Disponibilité et qualité du plutonium....................................................................... 222Éléments fertiles. ............ 222L’option couverture fertile. ........................................................................................ 223Conclusion. ....................... 224Gammes de choix du sel. ......... 224Paramètres de choix. ..... 224Les deux grandes familles. ......................................................................................... 225Température de fonctionnement et solubilité U/Pu pour les fluorures. ........... 226En conclusion sur la solubilité dans les sels fluorures. ......................................... 228Températures de fonctionnement et de solubilité U/Pu pour les chlorures. ... 228Retraitement des chlorures et des fluorures. ........................................................ 230Adaptation aux installations nucléaires françaises existantes. ................................... 230Situation en 2024. ........... 230Conséquences en termes de stratégie possible à court terme. ....................... 231Utilisation des actinides mineurs............................................................................. 231Stratégie à long terme. .. 231Conclusion................................. 232Du même auteur. ..................... 234

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Affiche du document Une introduction aux séries et intégrales généralisées — Une introduction aux séries et intégrales généralisées
Choulli Mourad
1h23min15
Sciences formelles
111 pages. Temps de lecture estimé 1h23min.
Cet ouvrage contient l’essentiel sur les séries et intégrales généralisées, incluant celles qui dépendent d’un paramètre. Ces dernières permettent de calculer, de façon indirecte, les valeurs de certaines intégrales ou sommes de séries, qu’on ne sait pas calculer directement.Les intégrales généralisées étudiées ici sont définies à partir de l’intégrale de Riemann. Un chapitre est consacré à la définition et aux propriétés utiles de l’intégrale de Riemann. Les deux derniers chapitres présentent les bases de l’analyse harmonique.Tous les résultats énoncés sont démontrés de manière détaillée. Et chaque chapitre se termine par une liste de dix exercices corrigés.Cet ouvrage s’adresse aux étudiants en licences de mathématiques à partir de la seconde année, à d’autres licences scientifiques, ainsi qu’aux classes préparatoires mathématiques et physique.Préface 1 Rappels et compléments 11.1 Éléments de topologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Suites numériques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.3 Fonctions continues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.4 Dérivée et dérivées partielles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Intégrale de Riemann 72.1 Définition et propriétés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.2 Exercices corrigés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.3 Complément : intégrations des fonctions de deux variables . . . 253 Séries numériques 313.1 Définition et exemples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313.2 Séries à termes positifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353.3 Séries alternées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413.4 Produit de deux séries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433.5 Exercices corrigés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454 Intégrales généralisées 554.1 Définition et exemples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554.2 Critères de convergence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 584.3 Formule de changement de variable . . . . . . . . . . . . . . . . 624.4 Exercices corrigés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 645 Suites et séries de fonctions 755.1 Les différentes notions de convergence . . . . . . . . . . . . . . 755.2 Les critères de Cauchy et d’Abel . . . . . . . . . . . . . . . . . 785.3 Continuité des limites uniformes . . . . . . . . . . . . . . . . . 815.4 Théorème de la double limite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 825.5 Intégration des limites uniformes . . . . . . . . . . . . . . . . . 835.6 Dérivée de la limite d’une suite de fonctions . . . . . . . . . . . 845.7 Exercices corrigés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 876 Fonctions définies par des intégrales 976.1 Fonctions définies par des intégrales . . . . . . . . . . . . . . . 976.2 Fonctions définies par des intégrales généralisées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1036.3 Critères de convergence uniforme des intégrales généralisées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1056.4 Suites définies par des intégrales généralisées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1086.5 Exercices corrigés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1136.6 Complément : intégration des fonctions définies par des intégrales généralisées .. . . . 1247 Séries entières 1277.1 Rayon de convergence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1277.2 Dérivation terme à terme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1327.3 Un exemple de calcul de coefficients par la méthode de Frobenius . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1357.4 Un théorème d’Abel radial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1377.5 Exercices corrigés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1388 Séries de Fourier 1478.1 Coefficients de Fourier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1478.2 Théorème de Fejér . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1518.3 Théorème de Dirichlet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1558.4 Autres résultats de convergence . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1578.5 Identité de Bessel-Parseval . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1598.6 Exercices corrigés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1649 Transformée de Fourier 1779.1 Définition et propriétés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1779.2 Formule d’inversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1839.3 Exercices corrigés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186A Développements limités 195A.1 Généralités sur les développements limités . . . . . . . . . . . . 195A.2 Opérations sur les développements limités . . . . . . . . . . . . 201Index 207

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Affiche du document La météo…ennemie ou amie de la transition énergétique ? — La météo…ennemie ou amie de la transition énergétique ?
Philippe Drobinski
2h22min30
Sciences formelles
190 pages. Temps de lecture estimé 2h22min.
La production d’énergie est responsable d’environ 35 % des émissions de gaz à effet de serre. Pour respecter l’accord de Paris, il est nécessaire d’atteindre plus de 90 % d’énergie décarbonée dans la production d’énergie primaire d’ici 2100. Cela nécessite entre autres une électrification de certains usages (chauffage, mobilité…) et une transition rapide des énergies fossiles vers les énergies renouvelables. Cependant, la variabilité météorologique, exacerbée par le changement climatique, pose des défis à cette transition. Les événements météorologiques extrêmes, dont la fréquence et l’intensité augmentent avec le changement climatique, constituent un risque physique croissant pour les infrastructures du système électrique. Cette variabilité entraîne également une production d’énergie renouvelable fluctuante et localisée, principalement issue de sources éoliennes et solaires, susceptible d’affecter le maintien de la stabilité du réseau électrique. Malgré cela, des solutions existent pour mieux intégrer ces énergies dans le réseau électrique, telles que la cartographie précise des ressources énergétiques renouvelables et l’amélioration des prévisions solaires et éoliennes.Ce livre propose donc un tour d’horizon des causes de l’évolution du climat et de la contribution du secteur de l’énergie, en insistant sur les ordres de grandeur. Il expose ensuite les leviers de réduction des émissions de gaz à effet de serre, à l’origine du changement climatique et le rôle particulier des énergies renouvelables. Il détaille les défis que représente leur déploiement du fait de la variabilité météorologique et les différentes approches pour y faire face.Cet ouvrage s’adresse à un large public désireux d’explorer de façon précise et documentée une des nombreuses facettes de la transition énergétique en réponse au défi climatique.Remerciements viiPréface ixL’auteur xiiiIntroduction 1Le secteur de l’énergie, premier responsable du réchauffement climatique observé 51 Les mécanismes physiques du changement climatique 71.1 Le climat et le bilan énergétique de la Terre . . . . . . . . . . . . . 71.2 Sensibilité climatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171.3 Les boucles de rétroaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 Changements climatiques passés 252.1 D’où proviennent les gaz à effet de serre ? . . . . . . . . . . . . . . 252.2 L’énergie, médaille d’or des émissions de gaz à effet de serre . . . 312.3 Des changements climatiques observés et attribuables aux activités humaines. . . . . 35Atténuer le changement climatique dans le secteur de l’énergie 413 Scénarios du changement climatique 433.1 Le GIEC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443.2 Les scénarios d’émissions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483.3 La modélisation du climat futur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514 Négociations climatiques et réductions des émissions de gaz à effet de serre 634.1 Du protocole de Kyoto à l’accord de Paris . . . . . . . . . . . . . . 634.2 Réduire les émissions de gaz à effet de serre. . . un véritable défi . 684.3 La transition énergétique, un problème peut-être simple mais avec beaucoup de contraintes. . 73Subir la variabilité météo. . . un calvaire pour les systèmes énergétiques 855 Qu’est-ce que la variabilité météo ? 875.1 Les échelles de temps et d’espace en météorologie . . . . . . . . . 875.2 Phénomènes météorologiques liés aux ressources énergétiques renouvelables . . . .. . 915.3 Modes de variabilité aux échelles planétaires . . . . . . . . . . . . 1005.4 Les extrêmes météorologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1036 Les extrêmes météorologiques, un danger pour le système énergétique1116.1 Conditions météorologiques extrêmes et infrastructures énergétiques . . . . . . . . . . . 1116.2 La menace croissante des événements extrêmes due au changement climatique . . . . . 1156.3 Élaborer des stratégies de résilience aux événements extrêmes . . 1177 Équilibrer une consommation et une production énergétique qui varient toujours plus 1217.1 Équilibrer l’offre et la demande électriques . . . . . . . . . . . . . 1217.2 La demande électrique résiduelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1277.3 Options d’intégrations des énergies renouvelables dans le système énergétique . . . . . .. . 129Intégrer les énergies renouvelables dans le système énergétique 1358 Évaluer les ressources pour une meilleure productivité et rentabilité des projets d’énergie renouvelable 1378.1 Pourquoi évaluer les ressources énergétiques renouvelables ? . . . 1378.2 Une approche statistique avant tout . . . . . . . . . . . . . . . . . 1388.3 Une nécessité pour évaluer le risque financier d’un projet d’énergie renouvelable . . . . .. . 1469 Prévoir pour mieux protéger et gérer le réseau électrique 1519.1 La prévision météorologique pour l’énergie . . . . . . . . . . . . . 1519.2 Théorie du chaos et prévisibilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1549.3 Prévisibilité et prévision numérique du temps . . . . . . . . . . . 1579.4 Différentes méthodes de prévision météorologique pour différents besoins du secteur de l’énergie . . . . . . . . . . . . . . 162Conclusion 167Bibliographie 169

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Affiche du document An Introduction to Mathematics. Illustrated — An Introduction to Mathematics. Illustrated
Alfred North Whitehead
47min15
Sciences formelles
Youscribe plus
63 pages. Temps de lecture estimé 47min.
An Introduction to Mathematics by Alfred North Whitehead is a classic exploration of the beauty, logic, and universality of mathematics. First published in 1911, this insightful work provides a comprehensive introduction to the principles of mathematics, emphasizing its significance as both a practical tool and a profound expression of human thought. Whitehead presents mathematics not merely as a collection of numbers and equations but as a creative and dynamic endeavor that underpins science, philosophy, and daily life. He explains fundamental concepts such as number systems, algebra, geometry, and calculus, making them accessible to readers with varying levels of expertise. Through clear examples and thought-provoking discussions, Whitehead highlights the elegance and interconnectedness of mathematical ideas, inspiring readers to appreciate their relevance and application in understanding the world. An Introduction to Mathematics is a timeless resource for students, educators, and anyone seeking to explore the intellectual and aesthetic dimensions of mathematics.

An Introduction to Mathematics. Illustrated
Alfred North Whitehead
47min15
Sciences formelles
Youscribe plus
63 pages. Temps de lecture estimé 47min.
An Introduction to Mathematics by Alfred North Whitehead is a classic exploration of the beauty, logic, and universality of mathematics. First published in 1911, this insightful work provides a comprehensive introduction to the principles of mathematics, emphasizing its significance as both a practical tool and a profound expression of human thought. Whitehead presents mathematics not merely as a collection of numbers and equations but as a creative and dynamic endeavor that underpins science, philosophy, and daily life. He explains fundamental concepts such as number systems, algebra, geometry, and calculus, making them accessible to readers with varying levels of expertise. Through clear examples and thought-provoking discussions, Whitehead highlights the elegance and interconnectedness of mathematical ideas, inspiring readers to appreciate their relevance and application in understanding the world. An Introduction to Mathematics is a timeless resource for students, educators, and anyone seeking to explore the intellectual and aesthetic dimensions of mathematics.

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Affiche du document Les aléas géophysiques et climatiques — Les aléas géophysiques et climatiques
Bill Mcguire
2h12min00
Sciences formelles
176 pages. Temps de lecture estimé 2h12min.
On sait que le dérèglement climatique provoque des événements météorologiques d’une intensité sans précédent ; il est aussi corrélé à l’amplification des risques géologiques.Les aléas géophysiques et climatiques sont ici abordés conjointement: l’auteur analyse les phénomènes géophysiques dangereux par le prisme du réchauffement climatique, offrant une nouvelle perspective sur les tempêtes, inondations, tremblements de terre et éruptions volcaniques. Des études de cas permettent d’illustrer son propos avec des exemples concrets.Préface..................................................................................................................... 71. Terre en danger....................................................................................... 132. Tremblements de terre et tsunamis................................. 413. Menace volcanique............................................................................. 764. Force des tempêtes............................................................................ 1015. Incendies et inondations................................................................ 1266. Menaces existentielles et chocs systémiques....... 149Pour en savoir plus...................................................................................... 165Index........................................................................................................................... 169

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Affiche du document The Theory Of Celestial Influence: Man, The Universe, and Cosmic Mystery — The Theory Of Celestial Influence: Man, The Universe, and Cosmic Mystery
Rodney Collin
4h18min00
Sciences formelles
Youscribe plus
344 pages. Temps de lecture estimé 4h18min.
Originally published in 1954, ''The Theory of Celestial Influence'' is an exploration of the universe and man’s place in it. Drawing extensively on the teachings of Russian mathematician and esotericist P. D. Ouspensky and Greek-Armenian Esoteric doctrine teacher George Gurdjieff, author Rodney Collins examines 20th century scientific discoveries and attempts to unite astronomy, physics, chemistry, human physiology and world history with his own version of planetary influences. He concludes that the driving force behind everything is neither procreation nor survival, but expansion of awareness. Collin sets out to reconcile the considerable contradictions of the rational and imaginative minds and of the ways we see the external world versus our inner selves.

The Theory Of Celestial Influence: Man, The Universe, and Cosmic Mystery
Rodney Collin
4h18min00
Sciences formelles
Youscribe plus
344 pages. Temps de lecture estimé 4h18min.
Originally published in 1954, ''The Theory of Celestial Influence'' is an exploration of the universe and man’s place in it. Drawing extensively on the teachings of Russian mathematician and esotericist P. D. Ouspensky and Greek-Armenian Esoteric doctrine teacher George Gurdjieff, author Rodney Collins examines 20th century scientific discoveries and attempts to unite astronomy, physics, chemistry, human physiology and world history with his own version of planetary influences. He concludes that the driving force behind everything is neither procreation nor survival, but expansion of awareness. Collin sets out to reconcile the considerable contradictions of the rational and imaginative minds and of the ways we see the external world versus our inner selves.

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Affiche du document Treatise on Thermodynamics — Treatise on Thermodynamics
Max Planck
2h33min00
Sciences formelles
Youscribe plus
204 pages. Temps de lecture estimé 2h33min.
Written by the founder of quantum theory, a Nobel Prize winner, this classic volume is still recognized as among the best introductions to thermodynamics. It is a model of conciseness and logic, ideally suited to the needs of both students and research workers in physics and chemistry. Based on Planck's original papers, the book offers a uniform point of view for the entire field. Rejecting the earlier approaches of Helmholtz and Maxwell, Planck makes no assumptions regarding the nature of heat, but begins with only a few empirical facts from which he deduces new physical and chemical laws. He considers fundamental facts and definitions (temperature, molecular weight, quantity of heat), the first and second fundamental principles of thermodynamics (applications to homogeneous and non-homogeneous systems, proof, general deductions), and applications to special states of equilibrium (homogeneous systems, systems in various states of aggregation, system of any number of independent constituents, gaseous systems, dilute solutions, absolute value of the entropy, Nernst’s theorem). Throughout the book numerous examples are worked.

Treatise on Thermodynamics
Max Planck
2h33min00
Sciences formelles
Youscribe plus
204 pages. Temps de lecture estimé 2h33min.
Written by the founder of quantum theory, a Nobel Prize winner, this classic volume is still recognized as among the best introductions to thermodynamics. It is a model of conciseness and logic, ideally suited to the needs of both students and research workers in physics and chemistry. Based on Planck's original papers, the book offers a uniform point of view for the entire field. Rejecting the earlier approaches of Helmholtz and Maxwell, Planck makes no assumptions regarding the nature of heat, but begins with only a few empirical facts from which he deduces new physical and chemical laws. He considers fundamental facts and definitions (temperature, molecular weight, quantity of heat), the first and second fundamental principles of thermodynamics (applications to homogeneous and non-homogeneous systems, proof, general deductions), and applications to special states of equilibrium (homogeneous systems, systems in various states of aggregation, system of any number of independent constituents, gaseous systems, dilute solutions, absolute value of the entropy, Nernst’s theorem). Throughout the book numerous examples are worked.

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Affiche du document Where Is Science Going? — Where Is Science Going?
Max Planck
1h02min15
Sciences formelles
Youscribe plus
83 pages. Temps de lecture estimé 1h02min.
First published in 1932, this book by Nobel Prize-winning German physicist Max Planck, a profound humanist as well as a theoretical scientist and professor in Germany between the two World Wars, provides the reader with a great insider’s look at how scientific revolutions unfold from the first sparks of ingenuity to their establishment as accepted paradigms of their current times.

Where Is Science Going?
Max Planck
1h02min15
Sciences formelles
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83 pages. Temps de lecture estimé 1h02min.
First published in 1932, this book by Nobel Prize-winning German physicist Max Planck, a profound humanist as well as a theoretical scientist and professor in Germany between the two World Wars, provides the reader with a great insider’s look at how scientific revolutions unfold from the first sparks of ingenuity to their establishment as accepted paradigms of their current times.

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Affiche du document NE PAS CONFONDRE... — NE PAS CONFONDRE...
Abderrazak Marouf
3h15min45
Sciences formelles
261 pages. Temps de lecture estimé 3h16min.
Absorption ou adsorption ? Technique ou méthode ? Solvant ou diluant ? Êtes-vous sûr d’employer toujours le terme adéquat ? Le langage scientifique ne peut se satisfaire d’approximations ! Au-delà de la définition du vocabulaire spécifique, cet ouvrage explique et traduit en anglais près de 1 145 termes et locutions de sens similaires ou contraires, touchant à l’anatomie, la biologie générale, la biochimie, la botanique, la chimie, la physique, l’écologie, la génétique, la morphologie, la physiologie, la systématique, les techniques d’analyse… Certaines définitions sont brèves, d’autres largement développées, en fonction de leur importance et de leurs implications mais toutes fournissent une compréhension approfondie des notions traitées. Elles sont étayées par de nombreux exemples, accompagnées le plus souvent de leurs noms latins et de leurs familles dans le cas des organismes. Un système de corrélats très complet permet d’approfondir davantage la compréhension. Une attention particulière a été portée au respect du sens précis des termes selon leur contexte disciplinaire, impératif à la pleine compréhension de tout écrit scientifique, afin d’éviter la moindre ambiguïté dans l’esprit du lecteur. Les catégories grammaticales, les synonymes et les antonymes sont également mentionnés. En fin d’ouvrage, un lexique anglais-français constitue, avec l’ensemble des mots et locutions traités, un véritable dictionnaire terminologique. Cet ouvrage s’adresse principalement aux étudiants en Sciences de la Nature et de la Vie, mais il intéressera également les techniciens/ingénieurs, les enseignants et les chercheurs soucieux d’actualiser leurs connaissances ainsi que les éditeurs de textes scientifiques soucieux de la pertinence des termes techniques usités dans le domaine scientifique.Avant-propos................................................................................................................7Champs disciplinaires traités et leurs abréviations................................. 9 Dictionnaire A-Z.......................................................................................................11 Lexique anglais-français...................................................................................257 Bibliographie..........................................................................................................287

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Affiche du document Le Verre — Le Verre
Didier ROUX
1h04min30
Sciences formelles
86 pages. Temps de lecture estimé 1h04min.
Ce livre décrit les multiples facettes du verre, ce matériau extraordinaire qui a toujours suscité la fascination et traversé des millénaires, omniprésent dans l’architecture et dans notre vie quotidienne. Deux caractéristiques remarquables distinguent le verre : sa transparence exceptionnelle, une rareté parmi les matériaux minéraux pouvant être fabriqués en grandes quantités, et sa viscosité extrêmement variable sur une large plage de température, permettant des procédés de mise en forme industrielle uniques. À travers une narration qui entremêle histoire, science, industrie et économie, cet ouvrage propose une exploration captivante de la singularité du verre. Il souligne comment ses propriétés uniques l’ont maintenu à une place privilégiée, en détaillant son évolution à travers les époques. En suivant ce parcours au fil des très belles illustrations, les lecteurs découvriront une histoire riche d’enseignements, révélant l’influence du verre sur divers aspects de notre vie et de notre culture.L’auteur viiIntroduction Les merveilles du verre 11 D’où vient le verre ? 92 Les propriétés exceptionnelles du verre 213 L’utilisation incontournable du verre 274 Le contrôle des propriétés 355 La fabrication du verre 53Conclusion 81Remerciements 85Bibliographie 87Biographies 89

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Affiche du document Les nanotechnologies — Les nanotechnologies
Philip Moriarty
54min00
Sciences formelles
72 pages. Temps de lecture estimé 54min.
Que sont les nanotechnologies et comment impacteront-elles nos vies ? Nanorobots, nanosondes, nanogènes… la liste est longue. C’est bien souvent au travers de la science-fiction que le grand public en a d’abord entendu parler, suscitant nombre de questionnements : des nuées de nanomachines finiront-elles par envahir le monde ou bien ne nous apporteront-elles finalement rien de plus que des crèmes solaires améliorées ? Comme le montre cet ouvrage, la réalité scientifique des nanotechnologies est tout aussi fascinante que la meilleure science-fiction qui en est inspirée ! Dans ce livre, Philip Moriarty nous présente les principaux thèmes et concepts scientifiques qui caractérisent ce domaine, notamment les forces interatomiques et intermoléculaires, l’imagerie à l’échelle de l’atome unique, le confinement quantique, l’auto-assemblage, la machinerie moléculaire et le nanomagnétisme. L’auteur présente également les résultats d’études scientifiques révolutionnaires, telles que des images au microscope à balayage de « paysages » atomiques et moléculaires, qui donnent un aperçu à la fois concret et intuitif de ce qu’est le monde nanoscopique.Préface....................................................................................................................71. Bienvenue àNanoPut......................................................................122. Le quantum,confiné.........................................................................323. Abattre pourreconstruire............................................................ 674. Chaque « it » à partir d’unbit.................................................. 995. Lesnanomachines...............................................................................1236. Les nanobots sont-ils bientôt à nos portes ?......... 141Lecturessupplémentaires..................................................................153Sources et crédits desillustrations........................................... 158Index..........................................................................................................................160

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Affiche du document Eléments de physique nucléaire — Eléments de physique nucléaire
Cheikh M'Backé Diop
6h36min00
Sciences formelles
528 pages. Temps de lecture estimé 6h36min.
Cet ouvrage présente les éléments de base de la physique nucléaire : la structure du noyau atomique et ses propriétés physiques, les phénomènes radioactifs et leurs spécificités radiatives, les réactions nucléaires dans leur diversité. Les notions afférentes introduites (énergie de liaison, constante de désintégration radioactive, sections efficaces, etc.) sont communes à plusieurs domaines d’application : installations nucléaires de recherche ou productrices d’énergie, médecine nucléaire, archéométrie, spatial, applications industrielles diverses hors énergie nucléaire, etc. L’ouvrage s’adresse en particulier aux étudiant.e.s d’écoles d’ingénieurs et de master, en cursus de spécialisation axé sur la production d’énergie par des systèmes nucléaires. Cela justifie sa publication dans la Collection Génie Atomique de l’INSTN. Il peut cependant tout autant intéresser des personnes suivant d’autres types de formations nucléaires académiques ou encore du secteur industriel. Le contexte de la physique des réacteurs nucléaires explique la place importante accordée aux réactions nucléaires induites par les neutrons dans la matière, dans une gamme d’énergie allant jusqu’à vingt méga électronvolts (20 MeV). La diversité des rayonnements engendrés est également prise en considération : les interactions des photons et des particules chargées - électrons, positons, protons, particules alpha - avec la matière sont abordées. Enfin, ce manuel montre le lien qui est établi entre les données nucléaires et atomiques produites et rassemblées dans des bases de données par des physiciens évaluateurs et leur utilisation dans les logiciels de simulation de la propagation des rayonnements dans la matière ainsi que de la modification au cours du temps de la composition isotopique d’un milieu soumis à l’irradiation neutronique.Table des matières Avant-propos.................................................................................................................15 Descriptif général du cours..........................................................................................19 1 La physique nucléaire dans le contexte de la physique des réacteurs nucléaires..........................................................................................21 1. Les échelles d’énergie, de distance et de temps.............................................. 23 2. Grandeurs physiques d'intérêt, équations maîtresses, phénomènes physiques et données nucléaires..................................................... 25 2.1. Le flux de particules et ses grandeurs dérivées....................................... 25 2.2. La concentration des nucléides et ses grandeursdérivées ....................... 26 2 Quelques faits expérimentaux................................................................................35 1. Les expériences de diffusion........................................................................... 37 2. La découverte du neutron................................................................................43 3. La radioactivité................................................................................................44 3 Le noyau atomique – définitions et concepts fondamentaux............................... 51 1. Les constituants du noyau de l’atome.............................................................. 55 1.1. Nucléides naturels stables....................................................................... 55 1.2. Nucléides naturels instables.................................................................... 56 1.3. Éléments et nucléides artificiels instables............................................... 57 1.4. Les différents types de nucléides............................................................ 57 1.5. Abondance isotopique.............................................................................59 1.6. Classification des nucléides en physique des réacteursnucléaires .......... 63 2. Dimension, charge et masse du noyau atomique............................................. 66 2.1. Dimension et charge du noyau atomique................................................ 66 2.2. L’unité de masse atomique unifiée, la masse atomique, la masse nucléaire..........................................................................................69 2.3. Calcul du nombre de nucléides d’un type donné par unitéde volume .... 76 2.4. Calcul du nombre de nucléides d’un type donné par unitéde volume d’un mélange.................................................................................................76 4 Éléments de physique nucléaire3. Défaut de masse, excès de masse, énergie de liaison –Stabilité du noyau atomique..............................................................................................................78 3.1. Défaut de masse......................................................................................79 3.2. Excès de masse.......................................................................................80 3.3. Énergie de liaison...................................................................................80 3.4. Expression de l’énergie de liaison en fonction del’excès de masse ....... 83 3.5. Expression de l’énergie de séparation d’un neutron dureste du noyau atomique........................................................................................85 3.6. Importance de la connaissance de l’énergie de liaisondes noyaux atomiques dans le domaine de la physique des réacteurs............................... 88 4. L’interaction nucléaire forte............................................................................ 884.1. Interaction forte et force nucléaire.......................................................... 90 4.2. Quelques caractéristiques de l'interaction nucléaireforte ....................... 92 Annexe I : détermination des « constantes de couplage » desinteractions fondamentales...........................................................................................................95 4 La structure du noyau atomique........................................................................... 99 1. Le modèle de la goutte liquide...................................................................... 102 1.1. La formule semi-empirique de la masse d’un nucléide......................... 103 1.2. Série isobarique....................................................................................107 1.3. Détermination des coefficients de la formule deBethe-Weizsäcker ...... 111 1.4. Énergie de séparation d’un nucléon et surstabilité dunoyau atomique.......................................................................................................112 2. Le modèle en couches....................................................................................113 3. Le modèle du gaz de Fermi........................................................................... 1294. Moments nucléaires électriques et magnétiques............................................ 132 Annexe I : raffinements des modèles nucléaires..................................................... 133 1. Le modèle de la goutte liquide...................................................................... 133 2. Le modèle en couches...................................................................................134 3. Approches de champ moyen.......................................................................... 138 4. Effets collectifs et appariements.................................................................... 144 5. Déformation du noyau atomique................................................................... 145 Annexe II : quelques rappels de mécanique quantique........................................... 151 1. Comportement corpusculaire et ondulatoire des particules........................... 151 Table des matières 52. Dualité onde-corpuscule................................................................................152 3. Quantification des grandeurs physiques........................................................ 155 4. Principe de correspondance........................................................................... 1555. L'équation de Schrödinger.............................................................................155 6. Description quantique d'une particule par un paquetd'ondes – Relation d'incertitude d'Heisenberg.................................................................................156 7. Résolution de l’équation de Schrödinger dans le cas d’unpotentiel central – Mise en évidence des nombres quantiques......................................... 159 8. Invariance, symétries et lois de conservation – Notion deparité de la fonction d’onde........................................................................................167 Annexe III : détermination de l’énergie potentiellecoulombienne dans le noyau atomique..........................................................................................170 5 Radioactivité et stabilité du noyau atomique...................................................... 171 1. Grandeurs physiques caractéristiques de la radioactivité– Loi de décroissance radioactive........................................................................ 175 1.1. Constante de désintégration radioactive í Activité d’un radionucléide.......................................................................................175 1.2. Période..................................................................................................177 1.3. Vie moyenne.........................................................................................177 1.4. Rapport de branchement....................................................................... 178 2. La radioactivité alpha (Į)..............................................................................180 2.1. Mécanisme d’émission de particules Į................................................. 180 2.2. La loi de Geiger-Nuttall........................................................................ 184 2.3. La formule de Viola-Seaborg................................................................ 185 2.4. Aspects énergétiques de l’émission Į............................................................. 189 2.5. Limite de stabilité pour l'émission Į..................................................... 193 3. La fission spontanée......................................................................................195 4. La radioactivité bêta (ȕ)................................................................................198 4.1. Cas de la désintégration « bêta moins » (ȕ–) ......................................... 200 4.2. Cas de la désintégration « bêta plus » (ȕ+) ............................................ 202 4.3. Cas particuliers de désintégration bêta................................................. 205 4.4. Types de transitions bêta....................................................................... 207 4.5. Spectre d’émission bêta........................................................................ 210 6 Éléments de physique nucléaire4.6. Constante de désintégration ȕ................................................................ 215 5. La capture électronique..................................................................................219 6. L’émission gamma (Ȗ)....................................................................................223 6.1. Types de transition gamma.................................................................... 223 6.2. Durées de vie des états excités............................................................... 225 6.3. Transitions isomériques......................................................................... 232 7. La conversion interne.....................................................................................234 8. Émission de neutrons.....................................................................................237 9. Paraboles de masse, stabilité du noyau atomique........................................... 239 10. Radioactivité : Problème à deux corps et notiond’équilibre radioactif ........ 249 Annexe I : la fonction de Fermi...............................................................................258 Annexe II : résolution des équations générales de Bateman.................................... 259 Annexe III : résolution des équations de Batemangénéralisées............................... 263 Annexe IV : résolution des équations générales de Bateman dans une configuration hétérogène de deux milieux physiquesradioactifs adjacents en interaction............................................................................................268 6 Les réactions nucléaires.........................................................................................273 1. Réactions nucléaires et échelle des temps réactionnels.................................. 275 2. Les réactions nucléaires induites par les neutrons.......................................... 277 3. Autres types de réactions nucléaires............................................................... 282 3.1. Les réactions de spallation..................................................................... 282 3.2. Les réactions directes et réactions profondémentinélastiques ............... 288 3.3. Les réactions de fusion thermonucléaire................................................ 289 3.4. Les réactions photonucléaires................................................................ 290 3.5. Les réactions nucléaires induites par des particuleschargées ................ 290 Annexe I : réactions nucléaires d’intérêt induites par desneutrons dans des structures d’installations nucléaires........................................................... 291 7 Énergétique des réactions nucléaires.................................................................... 293 1. Énergie disponible..........................................................................................295 2. Relations cinématiques générales................................................................... 297 2.1. Calcul de l’énergie des particules émises aprèscollision dans le référentiel du laboratoire.................................................................. 299 Table des matières 72.2. Référentiels du laboratoire et du centre de masse................................. 310 3. L'énergie de seuil..........................................................................................313 3.1. L’énergie de seuil dans le référentiel du centre demasse ..................... 313 3.2. L’énergie de seuil dans le référentiel du laboratoire............................. 313 3.3. L’énergie de seuil effective................................................................... 315 4. Les relations cinématiques dans le cas de la diffusionélastique et inélastique discrète des neutrons.................................................................. 318 Annexe I : rappel sur la définition de l’angle solide............................................... 326 Annexe II : cinématique d’une réaction à deux corps avecproduction d’une particule légère et d’une particule lourde...................................................... 328 1. Énergies cinétiques des particules produites dans leréférentiel du laboratoire en fonction de l’angle de déviation dans leréférentiel du centre de masse............................................................................................329 2. Énergies cinétiques des particules produites dans leréférentiel du laboratoire en fonction de l’angle de déviation dans leréférentiel du laboratoire....................................................................................................334 3. Relation entre les cosinus des angles de déviation dansles référentiels du laboratoire et du centre de masse................................................................. 339 4. Détermination de l’énergie de seuil dans le référentieldu laboratoire à partir de l’énergie de seuil définie dans le référentieldu centre de masse ...... 343 4.1. Hypothèse non relativiste..................................................................... 343 4.2. Hypothèse relativiste............................................................................344 Annexe III : calcul de l’énergie déposée dans la matièrelors d’une réaction nucléaire.................................................................................................................3461. Cas des diffusions élastique et inélastique..................................................... 346 2. Cas de la production de photons................................................................... 348 3. Cas des réactions productrices de particules chargées.................................. 350 4. Cas des réactions productrices de neutrons (n,2n), (n,xn) ............................ 351 8 Les sections efficaces des réactions nucléaires induitespar les neutrons .......... 355 1. Notion de section efficace microscopique de diffusion –Approche géométrique et corpusculaire.............................................................................359 1.1. Section efficace scalaire........................................................................ 359 1.2. Section efficace de diffusion simplement différentielleen angle dans le référentiel du centre de masse......................................................... 361 8 Éléments de physique nucléaire1.3. Section efficace de diffusion doublement différentielleen angle dans le référentiel du centre de masse......................................................... 363 1.4. Section efficace de diffusion différentielle en angle dans le référentiel du laboratoire................................................................. 367 1.5. Section efficace différentielle en énergie – Loi detransfert énergétique dans le référentiel du laboratoire.............................................. 371 1.6. La fraction d’énergie perdue par choc.................................................. 372 1.7. Introduction de la variable « léthargie »............................................... 373 2. Approche ondulatoire....................................................................................376 2.1. Forme de la fonction d’onde diffusée................................................... 382 2.2. Expression de la section efficace de diffusionélastique différentielle en angle..................................................................................383 2.3. Expression de la section efficace de diffusion scalaire......................... 388 2.4. Longueur de diffusion.......................................................................... 397 2.5. Relation entre moment angulaire orbital et paramètred’impact : approche semi-classique..............................................................................400 2.6. Synthèse des différentes sections efficacesdifférentielles .................... 403 2.7. Sections efficaces partielles et sections efficacestotales microscopiques d’interaction des neutrons.................................................. 406 3. Sections efficaces macroscopiques................................................................ 415 3.1. Définitions............................................................................................415 3.2. Interprétation probabiliste de la section efficace macroscopique – Libres parcours moyens................................................... 420 4. Typologie des sections efficaces.................................................................... 422 5. Le modèle du noyau composé....................................................................... 428 6. Section efficace d’une résonance isolée........................................................ 443 6.1. Expression de la section efficace de formation du noyaucomposé ....... 443 6.2. Compléments sur les paramètres de résonance..................................... 457 6.2.1. Moment angulaire total, parité et facteur statistique..................... 457 6.2.2. Notion de largeur réduite............................................................. 458 7. Cas des résonances du domaine d’énergie « non résolu »............................. 464 8. Fonction densité ou fonction force (strength function)................................. 467 9. Espacement moyen des résonances et loi de distribution del’espacement en énergie entre résonances...............................................................................472 Table des matières 99.1. La densité des niveaux d’énergie du noyau composé........................... 472 9.2. La loi de Wigner d’espacement des niveaux d’énergie......................... 476 10. La distribution de probabilité des « largeursneutroniques réduites » ......... 479 11. Le formalisme de la « matrice R » et les formalismesdérivés .................... 488 12. Résonance négative.....................................................................................490 13. Réactions nucléaires inverses et relation de réciprocité............................... 493 14. Domaine du continuum...............................................................................497 14.1. Le modèle optique..............................................................................497 14.2. Distributions angulaires et énergétiques desparticules émises ........... 501 14.2.1. Le modèle statistique de Weisskopf.......................................... 501 14.2.2. Le modèle de Hauser-Feshbach de la diffusioninélastique des neutrons...........................................................................................504 14.2.3. Les modèles de pré-équilibre..................................................... 504 15. Expression générale de la production de particulessecondaires ................. 510 15.1. Section efficace de production gamma................................................ 511 15.2. Section efficace de KERMA............................................................... 513 15.3. Section efficace de dommages............................................................ 514 Annexe I : produit scalaire de deux vecteurs unitaires encoordonnées sphériques...............................................................................................................519 Annexe II : détermination des énergies moyennes aprèscollision du neutron diffusé et du noyau de recul....................................................................................520 1. Cas de la diffusion élastique.......................................................................... 520 2. Cas de la diffusion inélastique discrète......................................................... 521 3. Cas de la diffusion inélastique continue........................................................ 522 4. Détermination de la section efficace microscopiqued’énergie moyenne totale transférée lors d’une collision tous processusconsidérés d’interaction du neutron avec un noyau atomique............................................. 527 Annexe III : détermination des énergies moyennes aprèscollision du neutron diffusé et du noyau de recul....................................................................................530 Annexe IV : détermination de la forme mathématique d’unerésonance isolée ...... 534 Annexe V : la « Théorie de la matrice R » : Principesgénéraux ............................. 537 Annexe VI : calcul des sections efficaces dans le domainenon résolu ................... 551 Annexe VII : Équations de Schrödinger relative à deuxparticules en interaction . 553 .10 Éléments de physique nucléaireAnnexe VIII : calcul de la variance de la loi de Porter etThomas .......................... 557 Annexe IX : calcul du courant de probabilité.......................................................... 559 Annexe X : résolution de l’équation de Schrödinger avecdécomposition de la fonction d’onde en ondes partielles................................................................ 561 9 La fission induite par les neutrons....................................................................... 567 1. Description schématique de la fission nucléaire etgrandeurs physiques associées............................................................................................................569 2. La déformation du noyau atomique et le paramètre defissilité ..................... 575 3. La barrière de fission.....................................................................................581 4. La « dynamique » du phénomène de fission................................................. 589 5. Énergie libérée par la fission......................................................................... 599 6. Les neutrons prompts de fission.................................................................... 607 6.1. Le spectre de Maxwell.......................................................................... 610 6.2. Le spectre de Watt................................................................................610 6.3. Le spectre de Madland-Nix ou « modèle Los Alamos »....................... 613 6.4. Le spectre « FIFRELIN »..................................................................... 615 7. Les gamma prompts de fission...................................................................... 616 8. Les produits de fission..................................................................................620 9. Les neutrons retardés....................................................................................634 10. La fission ternaire........................................................................................645 11. Les actinides mineurs..................................................................................646 12. Les produits de fission et les actinides dans lecontexte des réacteurs nucléaires..........................................................................................................647 Annexe I : description de la déformation du noyau atomique................................. 650 Annexe II : fragments de fission.............................................................................656 Annexe III : calcul des probabilités d’émission des neutronsretardés .................... 662 Annexe IV : énergie émise par une fission élémentaire.......................................... 664 10 Élargissement Doppler des résonances – Thermalisation desneutrons ........... 671 A. L’élargissement Doppler des résonances........................................................... 673 1. Expression de la section efficace élargie à unetempérature donnée .............. 674 2. Comportements particuliers de la section efficace élargie............................ 678 3. Loi de transfert en énergie et enangle........................................................... 680 Table des matières 114. Le phénomène de la remontée en énergie à proximité d’unerésonance ou « upscattering résonnant »........................................................................... 6814.1. Critère d’une remontée en énergie possible du neutrondiffusé ............ 681 4.2. Probabilité de la remontée en énergie................................................... 683 5. La prise en compte des liaisons cristallines................................................... 688 6. Méthodes de calcul d’une section efficace élargie à unetempérature donnée...............................................................................................................689 B. La thermalisation des neutrons.......................................................................... 695 1. Mouvements intra et intermoléculaires Spectres de fréquence ................... 697 2. Comparaison entre la section efficace scalaire dediffusion d’un neutron sur un atome lié et celle d’un atome libre.......................................................... 704 3. Modèle du gaz libre.......................................................................................706 4. Cas des liaisons moléculaires – Expressions générales dela section efficace différentielle de diffusion...................................................................... 711 5. Le formalisme de L. van Hove...................................................................... 721 6. Introduction des fonctions S(Į,ȕ).................................................................. 723 7. La fonction intermédiaire de diffusion.......................................................... 725 8. Les expressions des sections efficaces différentiellesutilisées en physique des réacteurs nucléaires................................................................. 729 8.1. Section efficace différentielle de la diffusionélastique cohérente ......... 729 8.2. Section efficace différentielle de la diffusioninélastique incohérente . 7308.3. Section efficace différentielle de la diffusionélastique incohérente ..... 732 Annexe I : détermination de la section efficace « élargie »..................................... 734 11 Interactions des photons avec la matière............................................................ 739 1. Phénomènes associés au passage des photons dans lamatière ...................... 741 2. Effet photoélectrique.....................................................................................743 3. Diffusion Compton et diffusion Thomson..................................................... 745 4. Diffusion Rayleigh ou diffusion cohérente................................................... 751 5. Création de paires (e–, e+)..............................................................................752 6. Importance relative des trois processus d’interaction..................................... 755 7. Coefficient d’atténuation linéaire, coefficientd’atténuation massique et libre parcours moyen......................................................................................758 .12 Éléments de physique nucléaire8. Énergie cédée à la matière..............................................................................764 8.1. Cas de l’effet photoélectrique................................................................ 764 8.2. Cas de l’effet Compton.......................................................................... 764 8.3. Cas de la création de paire..................................................................... 765 8.4. La section efficace totale d’absorption en énergie................................. 766 8.4.1. Section efficace microscopique d’absorption enénergie ou section efficace microscopique de kerma........................................... 766 8.4.2. Section efficace macroscopique d’absorption............................... 767 9. Réactions photonucléaires..............................................................................767 9.1. Réactions photonucléaires (Ȗ,xn)........................................................... 767 9.2. La photofission (Ȗ,f)..............................................................................769 Annexe I : détermination de l’énergie de seuil de laproduction de paire (e–,e+) dans le champ du noyau atomique.................................................. 771 Annexe II : passage de la variable angulaire à la variableénergie dans l’expression de la section efficace de diffusion Compton (ou diffusionincohérente) .................. 775 Annexe III : sources radioactives de photoneutrons................................................. 777 12 Interactions des particules chargées avec la matière.......................................... 779 1. Phénomènes associés au passage des particules chargéesdans la matière ..... 781 2. Particules lourdes...........................................................................................783 2.1. La formule deBohr................................................................................783 2.2. La formule de Bethe..............................................................................788 2.3. Influence du milieu ralentisseur............................................................. 789 2.4. Influence de l’énergie cinétique du projectile........................................ 789 2.5. Influence de la nature du projectile........................................................ 790 2.6. Corrections de la formule de Bethe....................................................... 791 2.7. Parcours dans la matière........................................................................ 791 2.8. Produits de fission.................................................................................795 3. Électrons et positrons.....................................................................................795 3.1. Le processus collisionnel....................................................................... 796 3.2. La perte d’énergie par collision............................................................. 797 3.3. La perte d’énergie par rayonnement de freinage ouBremsstrahlung ..... 798 3.4. Effet ýerenkov.......................................................................................801 Table des matières 133.5. Annihilation des positrons..................................................................... 801 3.6. Réactions électronucléaires ou électro-désintégration............................ 802 4. Les réactions (Į,n)..........................................................................................802 Annexe I : approches calculatoires du transport desélectrons dans la matière ........ 810 Annexe II : pouvoirs d’arrêt des particules Į dansdifférents matériaux .................. 812 Annexe III : pouvoirs d’arrêt des protons dans différentsmatériaux ....................... 821 Annexe IV : pouvoirs d’arrêt des électrons dans différentsmatériaux ..................... 830 Annexe V : pouvoir d’arrêt pour des électrons ou positronsde haute énergie ......... 841 Annexe VI : sources radioactives de neutrons produits parréactions (Į,n) ............. 844 13 Les données nucléaires et atomiques.................................................................... 845 A. Les modes de représentation des sections efficaces............................................. 848 1. La représentation ponctuelle.......................................................................... 849 2. La représentation multigroupe........................................................................ 850 3. La représentation sous forme de tables de probabilité.................................... 852 4. Représentation des transferts énergétique et angulaireponctuels ................... 854 4.1. Cas d’une indépendance entre angle et énergie dedéviation ................. 854 4.2. Cas d’une dépendance entre angle et énergie dedéviation .................... 856 4.3. Cas général des sections efficaces doublementdifférentielles en angle et en énergie...................................................................................856 5. Représentation des transferts énergétique et angulairemultigroupes ............. 857 B. Évaluations des données nucléaires et atomiques –Traitement pour les codes de transport de particules et d’évolution temporelleisotopique .............................. 857 1. Les organismes de distribution des bases de donnéesnucléaires et atomiques.......................................................................................................858 2. Sections efficaces des neutrons et des photons :organisation de stockage et traitement.......................................................................................................863 2.1. Les sections efficaces des neutrons........................................................ 863 2.2. Sections efficaces des photons............................................................... 865 2.3. Traitement des sections efficaces neutroniques etphotoniques ............. 865 2.3.1. Génération des sections efficaces ponctuelles............................... 867 2.3.2. Génération des sections efficaces multigroupes............................ 870 3. Données de décroissance radioactive et rendements defission ...................... 872 14 Éléments de physique nucléaire4. Données de dosimétrie...................................................................................875 5. Données relatives au transport des particules chargées.................................. 875 6. Domaine des énergies intermédiaires............................................................. 876 7. Mesures de données nucléaires – Importance des donnéesd’incertitudes ...... 877 Annexe I : bases de données nucléaires et codes decalcul/traitement associés dans le domaine de la physique des réacteurs nucléaires etdes autres systèmes nucléaires.................................................................................................................881 Annexe II : les équations de Boltzmann et de Batemangénéralisées íGrandeurs physiques associées................................................................................884 1. Notations et définitions des grandeurs physiquesd’intérêt ............................ 884 2. L’équation de Boltzmann...............................................................................887 3. Les équations de Bateman généralisées ou équationsd’évolution.................. 890 Annexe III : facteur de Westcott et notion d’intégrale derésonance ........................ 894 1. Le facteur de Westcott...................................................................................896 2. Intégrale de résonance....................................................................................897 Quelques dates marquantes........................................................................................903 Unités et constantes physiques....................................................................................907 Liste des éléments et isotopes naturels associés......................................................... 913 Acronymes í abréviations...........................................................................................919 Index.............................................................................................................................923

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Affiche du document Astronomie : changez de perspective ! — Astronomie : changez de perspective !
Vincent Bugeat
1h13min30
Sciences formelles
98 pages. Temps de lecture estimé 1h13min.
Chacun connaît le spectacle donné par une belle pleine Lune toute ronde dans le ciel nocturne ; mais sait-on ce que l’on verrait au même instant si l’on se trouvait justement sur la Lune ? Une pleine Terre ? De même, sachant que l’été le Soleil nous chauffe davantage, cela veut-il dire que la Terre est plus éclairée pendant cette période ? Mais alors pourquoi n’est-ce manifestement pas le cas au même moment dans l’hémisphère sud ? Toutes ces questions (et bien d’autres) sont abordées dans cet ouvrage dont le fil conducteur pourrait se résumer dans la formule : Tout est une question de point de vue. Si dans la plupart des situations quotidiennes nous sommes (forcément) tributaires de notre façon de voir, que cela ne nous empêche pas de nous imaginer ailleurs pour voir le monde autrement ! Ce déplacement et ce décentrement nous feront non seulement comprendre le caractère profondément subjectif de notre point de vue, mais surtout prendre conscience des mécanismes souvent cachés (bien que proches) des fonctionnements de l’univers. C’est donc à un élargissement de notre vision du monde, à une prise en compte d’autres réalités en empruntant divers chemins et positions que Vincent Bugeat nous invite ici. Partant d’objets et d’observations du quotidien (un globe terrestre, les phases de la Lune, …), le champ d’investigation s’élargit progressivement, de la Terre à la Lune, puis aux planètes, aux étoiles et pour finir à l’univers entier. Laissez-vous guider dans cette promenade hors des sentiers battus de l’astronomie… Ce livre destiné à tous, néophytes comme passionnés d’astronomie, n’a pas fini de vous surprendre ! Introduction.................................................................................71. Chez nous et autour............................................................... 9Quand le haut devient le bas, etinversement.............................. 9La verticale ? Laquelle ?............................................................ 12Des pôles Nord et Sud mais pas Est et Ouest: pourquoi?............... 14Penchons-nous sur la Terrepenchée........................................... 18L’axe de la Terre est penché parce qu’elle tourne autour duSoleil... 21La seule vraie pizza « quatre saisons»........................................ 24Le ciel est penché luiaussi....................................................... 27Comment prouver que la Terre tourne ?....................................... 30La Terre tourne-t-elle vite ou lentement, finalement?................... 33L’étrange géométrie de la Terre................................................. 35Il fait froid l’hiver quand nous sommes près duSoleil................... 38Tourne, tourne le Soleil dans leciel........................................... 41Prenons un peu dehauteur....................................................... 43Et la Terre vue du Soleil ?......................................................... 46Combien dure un jour?............................................................. 492. À peine plus loin: la Lune et nous.......................................... 53Comment être sûr que la Lune tourne autour de nous ?................. 53La Lune est lunatique.............................................................. 55Les phases de laTerre.............................................................. 57Tourne, tourne… ou pas?......................................................... 59Pourquoi y a-t-il des pleines Lunes ?.......................................... 62Autour de quoi tourne la Lune : de la Terre ou du Soleil?.............. 64Comment admirer une Terre qui se couche (ou se lève) sur laLune 67Comment connait-on la distance Terre-Lune ?.............................. 70Que fait le Soleil dans le ciel lunaire?........................................ 73La Lune et les marées.............................................................. 75La Lune tombe sur la Terre tout en s’en éloignant (partie 1)......... 78La Lune tombe sur la Terre tout en s’en éloignant (partie 2)......... 813. Un peu plus loin: le système solaire....................................... 83Le système solaire est vide (oupresque)..................................... 83Pas vraiment vide, enfait…..................................................... 86Quand les planètes tournent trop rond....................................... 89Comment voit-on tourner la Terre d’une autre planète ?................ 92Oppositions et conjonctions vuesd’ailleurs................................. 94Vénus invisible la nuit et visible lejour...................................... 96Les planètes aussi ont desphases.............................................. 97Quand le Soleil vole leslunes.................................................... 99Ah l’eau, mais ah l’eauquoi...................................................... 102Comment mesurer l’unité astronomique?..................................... 104Billard planétaire.................................................................... 106Il n’y a pas une, mais plusieurs années...................................... 109En fait, les planètes ne tournent pas rond.................................. 110Bruits et tremblements dans leSoleil......................................... 113Géocroiseurs: le ciel peut-il nous tomber sur la tête?................... 1154. Nettement plus loin: la Voie Lactée........................................ 119Comment connait-on la distance des étoiles?.............................. 119Le parsec ou l’autre façon de voir l’unitéastronomique................. 122Pour aller plus loin: les chandellescosmiques............................. 125Les constellations n’existent pas............................................... 127Finalement, où sommes-nous ?.................................................. 129Eppur, simuove…................................................................... 131Les étoiles non plus n’aiment pas la solitude.............................. 133Pourquoi les étoiles brillent-elles?............................................. 136Trouver ET : les deux points de vue(1)....................................... 138Trouver ET : les deux points de vue(2)....................................... 140L’évolution stellaire comprise par la diversité.............................. 142Quand les couleurs changent avec la vitesse............................... 144Souvent étoilevarie................................................................. 148Gigaexplosion de fin de vie : les supernovas................................ 1505. Carrément loin: galaxies et cosmologie................................... 153Comment connait-on la distance des galaxies?............................ 153Classement des galaxies........................................................... 155Les couleurs des galaxies révèlent leur contenu........................... 157La cinématique des galaxies et le mystère de la matièrenoire ....... 160Accidents galactiques.............................................................. 162Noyaux actifs de galaxies......................................................... 164Les galaxies n’aiment pas être seules......................................... 167Plus c’est loin, plus ça s’éloigne................................................ 168Conséquences de la loi deHubble.............................................. 170Quand Einstein devient incontournable...................................... 172Une preuve de l’expansion de l’Univers: le FDC............................ 174La nucléosynthèse primordiale.................................................. 177Les premières ères del’Univers.................................................. 179Comment l’Univers s’est-il structuré?.......................................... 182Pourquoi la nuit est-elle noire?................................................. 18419 vingtièmes de l’Univers nous sont parfaitementinconnus......... 187Lexique........................................................................................194

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Affiche du document Mécanique du solide indéformable Tome 3 - La géométrie des masses — Mécanique du solide indéformable Tome 3 - La géométrie des masses
Brahim Amghar
2h28min30
Sciences formelles
198 pages. Temps de lecture estimé 2h28min.
Ce troisième manuel consacré à la géométrie des masses se compose de deux parties. La première partie, Notes de cours, met l’accent sur les notions importantes de centre de masse, de matrice d’inertie, de symétrie matérielle, de base principale d’inertie et de moment d’inertie par rapport à un axe quelconque. Par ailleurs, les deux théorèmes de Guldin, celui de Huygens et celui de Koenig sont énoncés et illustrés par des applications pédagogiques ciblées.Quant à la deuxième partie, Problèmes corrigés, elle est entièrement consacrée aux problèmes dont la solution est volontairement détaillée. Les problèmes sont répartis en trois planches graduées. La première intitulée « Pour commencer » comporte des problèmes de base qui sont généralement des applications directes du cours. La deuxième planche nommée « Pour s’exercer » propose des problèmes qui nécessitent plus de réflexion. Enfin, la troisième et dernière planche baptisée « Pour approfondir » propose des problèmes beaucoup plus ardus et beaucoup plus complexes.Table des matièresAvant-propos 1Partie A : notes de cours 71 Centre d’inertie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.1 Système continu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.2 Système discret . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131.3 Système composé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141.4 Propriété de symétrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181.5 Théorèmes de Guldin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181.6 Applications pédagogiques supplémentaires . . . . . . . . . . . . 232 Moment d’inertie d’un solide par rapport à un axe . . . . . . . . . . . . 282.1 Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292.2 Signification physique du moment d’inertie . . . . . . . . . . . . . 292.3 Calcul de I(S/Δ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302.4 Signification physique des produits d’inertie . . . . . . . . . . . . 313 Matrice d’inertie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313.1 Opérateur d’inertie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313.2 Matrice d’inertie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323.3 Expression du moment d’inertie en fonction de la matrice d’inertie 373.4 Base principale d’inertie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393.5 Symétries matérielles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404 Quadrique d’inertie-Ellipsoïde d’inertie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524.1 Quadrique d’inertie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524.2 Ellipsoïde d’inertie : interprétation géométrique de la matrice d’inertie . . .. . . . . . . . . . . . 535 Matrice d’inertie d’un système composé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 556 Tableau récapitulatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Partie B : problèmes corrigés 63Planche 1 : problèmes pour comprendre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64Problème 1 : demi-cerceau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65Problème 2 : quart de cerceau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68Problème 3 : deux barres perpendiculaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70Problème 4 : plaque ayant la forme d’un disque . . . . . . . . . . . . . . . 73Problème 5 : plaque rectangulaire mince . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76Problème 6 : plaque ayant la forme d’un demi-disque . . . . . . . . . . . 79Problème 7 : plaque ayant la forme d’un quart de disque . . . . . . . . . 82Problème 8 : plaque ayant la forme d’un quart d’ellipse . . . . . . . . . . 87Planche 2 : problèmes pour s’exercer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90Problème 1 : huitième de sphère pleine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Problème 2 : ellipsoïde plein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94Problème 3 : plaque ayant la forme d’un triangle équilatéral . . . . . . . . 97Problème 4 : calotte sphérique creuse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100Problème 5 : plaque ayant la forme d’un triangle rectangle . . . . . . . . 103Problème 6 : demi-sphère pleine (demi-boule) . . . . . . . . . . . . . . . . 108Problème 7 : calotte parabolique pleine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111Problème 8 : cône homogène plein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114Planche 3 : problèmes pour approfondir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120Problème 1 : demi-cylindre plein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121Problème 2 : demi-cône plein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123Problème 3 : système composé d’un cylindre plein et d’une demi-boule . . 127Problème 4 : système composé d’un cône plein et d’une demi-boule . . . . 132Problème 5 : calotte sphérique pleine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139Problème 6 : système composé d’une calotte sphérique et d’un cylindre . 145Problème 7 : tore creux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149Problème 8 : tore plein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152Annexes 159Annexe 1 : résumé de cours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160Annexe 2 : fiches de synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164Annexe 3 : diagrammes synoptiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180Table des matières 5Bibliographie 183Index alphabétique 191

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Affiche du document Mécanique du solide indéformable Tome 4 - La cinétique du solide — Mécanique du solide indéformable Tome 4 - La cinétique du solide
Rachid Mesrar
3h10min30
Sciences formelles
254 pages. Temps de lecture estimé 3h10min.
Ce quatrième manuel consacré à la cinétique du solide se compose de deux parties. La première partie, Notes de cours, met l’accent sur les notions clés de torseur cinétique, de torseur dynamique, d’énergie cinétique et de théorème de Koenig. Par ailleurs, la notion de principe de conservation de la masse est introduite et les relations, entre les grandeurs cinétique et dynamique sont établies. Quant à la deuxième partie, Problèmes corrigés, elle est entièrement consacrée aux problèmes dont la solution est volontairement détaillée. Les problèmes sont répartis en trois planches graduées. La première intitulée « Pour commencer » comporte des problèmes de base qui sont généralement des applications directes du cours. La deuxième planche nommée « Pour s’exercer » propose des problèmes qui nécessitent plus de réflexion. Enfin, la troisième et dernière planche baptisée « Pour approfondir » propose des problèmes beaucoup plus ardus et beaucoup plus complexes.Avant-propos 1Partie A : notes de cours 51 Torseur cinétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.1 Principe de conservation de la masse . . . . . . . . . . . . . . . . 91.2 Torseur cinétique d’un ensemble matériel . . . . . . . . . . . . . . 102 Torseur dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.1 Torseur dynamique d’un ensemble matériel . . . . . . . . . . . . . 123 Relation entre les torseurs cinétique et dynamique . . . . . . . . . . . . 143.1 Relation entre les résultantes cinétique et dynamique . . . . . . 143.2 Relation entre les moments cinétique et dynamique . . . . . . . . 144 Moment cinétique d’un solide en l’un de ses points . . . . . . . . . . . . 155 Énergie cinétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175.1 Énergie cinétique d’un système matériel . . . . . . . . . . . . . . 175.2 Expression de l’énergie cinétique en fonction des torseurs cinématique et cinétique . . . . . 175.3 Énergie cinétique d’un solide indéformable . . . . . . . . . . . . . 186 Éléments cinétiques d’un système de solides . . . . . . . . . . . . . . . . 206.1 Torseur cinétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206.2 Torseur dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206.3 Énergie cinétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 Applications pédagogiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 Tableau récapitulatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Partie B : problèmes corrigés 39Planche 1 : problèmes pour comprendre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Problème 1 : mouvement d’une tige filiforme . . . . . . . . . . . . . . . . 41Problème 2 : mouvement d’un pendule simple . . . . . . . . . . . . . . . 45Problème 3 : mouvement d’un pendule double . . . . . . . . . . . . . . . 50Problème 4 : mouvement d’une plaque carrée autour d’une tige . . . . . . 60Problème 5 : disque en mouvement dans un cerceau . . . . . . . . . . . . 68Problème 6 : mouvement d’un chasse-neige . . . . . . . . . . . . . . . . . 73Problème 7 : mouvement d’un manège . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81Problème 8 : mouvement d’un quart de disque autour d’une barre . . . . 90Planche 2 : problèmes pour s’exercer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95Problème 1 : mouvement d’un disque soudé à une tige . . . . . . . . . . . 96Problème 2 : mouvement d’un système pendulaire . . . . . . . . . . . . . 103Problème 3 : mouvement d’un disque articulé à une tige . . . . . . . . . . 110Problème 4 : système composé d’un coulisseau, d’un disque et d’une tige 119Problème 5 : système composé d’un cylindre, d’une tige et d’une sphère . 129Problème 6 : système composé d’une tige et d’un disque en rotation . . . 135Problème 7 : mouvement d’une meule à l’huile . . . . . . . . . . . . . . . 143Problème 8 : système articulé barres-disque . . . . . . . . . . . . . . . . . 150Planche 3 : problèmes pour approfondir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157Problème 1 : mouvement d’un triangle équilatéral autour d’une tige . . . 158Problème 2 : système composé d’une tige et d’un demi-disque . . . . . . . 163Problème 3 : mouvement d’un culbuto cylindrique . . . . . . . . . . . . . 171Problème 4 : mouvement d’un culbuto conique . . . . . . . . . . . . . . . 180Problème 5 : mouvement d’une toupie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188Problème 6 : mouvement d’une plaque carrée solidaire d’une tige . . . . . 198Problème 7 : mouvement d’un système pendulaire complexe . . . . . . . . 206Problème 8 : assemblage constitué d’une tige et deux disques . . . . . . . 212Annexes 227Annexe 1 : résumé de cours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228Annexe 2 : fiches de synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233Annexe 3 : diagrammes synoptiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236Bibliographie 239Index alphabétique 247

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Affiche du document Mécanique du solide indéformable Tome 5 - La dynamique du solide — Mécanique du solide indéformable Tome 5 - La dynamique du solide
Brahim Amghar
3h48min45
Sciences formelles
305 pages. Temps de lecture estimé 3h49min.
Ce cinquième manuel consacré à la dynamique du solide indéformable se compose de deux parties. La première partie, Notes de cours, met l’accent sur les notions de torseur d’efforts extérieurs et de théorèmes généraux dans un référentiel galiléen. On y aborde ensuite l’étude des puissances galiléennes développées par les efforts extérieurs appliqués à un système et on termine par la notion d’intégrale première du mouvement. Quant à la deuxième partie, Problèmes corrigés, elle est entièrement consacrée aux problèmes dont la solution est volontairement détaillée. Les problèmes sont répartis en trois planches graduées. La première intitulée « Pour commencer » comporte des problèmes de base qui sont généralement des applications directes du cours. La deuxième planche nommée « Pour s’exercer » propose des problèmes qui nécessitent plus de réflexion. Enfin, la troisième et dernière planche baptisée « Pour approfondir » propose des problèmes beaucoup plus ardus et beaucoup plus complexes.Avant-propos 1Partie A : notes de cours 71 Référentiels galiléens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 Torseur des actions extérieures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 Principe fondamental de la dynamique (PFD) . . . . . . . . . . . . . . . 133.1 Théorèmes généraux de la dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . 143.2 Théorème de la résultante dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . 143.3 Théorème du moment dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143.4 Équations du mouvement − Intégrale première du mouvement . ..153.5 Intégrale première du moment cinétique . . . . . . . . . . . . . . 164 Théorème de l’action et de la réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 Puissance et travail d’une force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185.1 Puissance d’une force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185.2 Cas d’un solide indéformable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 Énergie potentielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196.1 Forces conservatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196.2 Énergie potentielle de pesanteur ou de gravitation . . . . . . . . 206.3 Énergie potentielle élastique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 Théorème de l’énergie cinétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237.1 Cas d’un solide indéformable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237.2 Cas de deux solides (S1) et (S2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247.3 Cas d’un système (Σ) de n solides . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257.4 Énergie mécanique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257.5 Intégrale première de l’énergie cinétique . . . . . . . . . . . . . . 268 Dynamique des solides en contact . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268.1 Lois de Coulomb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268.2 Réaction normale ⃗N. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288.3 Réaction tangentielle ⃗ T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 Liaisons parfaites classiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3110 Applications pédagogiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3211 Tableau récapitulatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50Partie B : problèmes corrigés 53Planche 1 : problèmes pour comprendre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54Problème 1 : mouvement d’un disque sur un plan . . . . . . . . . . . . . 55Problème 2 : mouvement d’une tige sur un axe fixe . . . . . . . . . . . . . 64Problème 3 : mouvement d’une plaque carrée autour d’une tige . . . . . . 73Problème 4 : oscillations d’un pendule double . . . . . . . . . . . . . . . . 79Problème 5 : mouvement d’un pendule en forme de demi-disque . . . . . 90Problème 6 : pendule pesant composé d’un disque et d’une tige . . . . . . 97Problème 7 : mouvement d’un disque à l’intérieur d’un cerceau . . . . . . 106Problème 8 : système composé d’une tige soudée à un disque . . . . . . . 115Planche 2 : problèmes pour s’exercer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124Problème 1 : mouvement d’un système pendulaire . . . . . . . . . . . . . 125Problème 2 : plaque ayant la forme d’un triangle équilatéral . . . . . . . . 134Problème 3 : système composé d’un hémisphère et d’une tige . . . . . . . 139Problème 4 : système soumis à l’effet gyroscopique . . . . . . . . . . . . . 148Problème 5 : mouvement d’un culbuto conique . . . . . . . . . . . . . . . 156Problème 6 : oscillations d’un demi-cylindre . . . . . . . . . . . . . . . . . 168Problème 7 : mouvement d’un culbuto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177Problème 8 : mouvement d’un cerceau d’enfant . . . . . . . . . . . . . . . 183Planche 3 : problèmes pour approfondir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200Problème 1 : mouvement d’une barre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201Problème 2 : mouvement d’une plaque rectangulaire . . . . . . . . . . . . 207Problème 3 : mouvement d’un cône plein homogène . . . . . . . . . . . . 214Problème 4 : mouvement d’un culbuto cylindrique . . . . . . . . . . . . . 223Problème 5 : mouvement d’une demi-sphère soudée à une tige . . . . . . 237Problème 6 : mouvement d’une sphère à l’intérieur d’un profil circulaire . 253Problème 7 : mouvement de deux barres articulées . . . . . . . . . . . . . 263Problème 8 : mouvement d’un jouet d’enfant sur une pente . . . . . . . . 269Annexes 281Annexe 1 : résumé de cours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282Annexe 2 : fiches de synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286Annexe 3 : diagrammes synoptiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288Bibliographie 291Index alphabétique 299

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Affiche du document The Sky Above — The Sky Above
John Howard Casper
2h06min00
Sciences formelles
Youscribe plus
168 pages. Temps de lecture estimé 2h06min.
Looking up at the stars at the age of ten, John Casper dreamed of being a space explorer. The Sky Above tells how persistence and determination led to flying in space, after serving the nation as a combat fighter pilot and test pilot. Despite life-threatening experiences and failures, his spiritual faith was pivotal in overcoming life’s challenges. Through vivid storytelling, the reader rides alongside the author in the cockpit, feeling the fear of enemy antiaircraft fire and the pressure of high g-forces during combat maneuvering. His insider accounts of four Space Shuttle missions vividly describe exhilarating launches, the magical experience of weightlessness, and the magnificent beauty of Earth from hundreds of miles above. A central theme running throughout Casper’s life is his faith, as he struggles with the loss of fellow pilots and confronts life’s inconsistencies and disappointments. This is a story about his growth and trust in his Creator, whose tenacious spirit never left him, even during the devastating Challenger and Columbia disasters. Readers interested in stories of true adventure or overcoming adversity will discover unique drama and insight. Those trying to reach their dreams, whatever they are, will find inspiration; those unsure or challenged in their faith will find encouragement. Part I 1. A Lesson in Courage 2. My Crazy Dream 3. First Adventures 4. Ramblin’ Wrecks, Falcons, and Boilermakers Part II 5. Tweets, Talons, and Super Sabres 6. Combat with the Lucky Devils 7. Cold War Fighter Pilot 8. Experimental Test Pilot 9. Life in the Puzzle Palace Part III 10. Challenger and Return to Flight 11. Space Shuttle Rookie 12. Space Shuttle Commander 13. Microgravity Lab 14. Saving the Space Station 15. A Four-Rendezvous Flight Part IV 16. Safety Director 17. The Unthinkable Happens 18. Return to Flight . . . Again 19. First Test Flight of Orion Acknowledgments Appendix: Aircraft and Spacecraft Flown Glossary Notes Bibliography About the Author

The Sky Above
John Howard Casper
2h06min00
Sciences formelles
Youscribe plus
168 pages. Temps de lecture estimé 2h06min.
Looking up at the stars at the age of ten, John Casper dreamed of being a space explorer. The Sky Above tells how persistence and determination led to flying in space, after serving the nation as a combat fighter pilot and test pilot. Despite life-threatening experiences and failures, his spiritual faith was pivotal in overcoming life’s challenges. Through vivid storytelling, the reader rides alongside the author in the cockpit, feeling the fear of enemy antiaircraft fire and the pressure of high g-forces during combat maneuvering. His insider accounts of four Space Shuttle missions vividly describe exhilarating launches, the magical experience of weightlessness, and the magnificent beauty of Earth from hundreds of miles above. A central theme running throughout Casper’s life is his faith, as he struggles with the loss of fellow pilots and confronts life’s inconsistencies and disappointments. This is a story about his growth and trust in his Creator, whose tenacious spirit never left him, even during the devastating Challenger and Columbia disasters. Readers interested in stories of true adventure or overcoming adversity will discover unique drama and insight. Those trying to reach their dreams, whatever they are, will find inspiration; those unsure or challenged in their faith will find encouragement. Part I 1. A Lesson in Courage 2. My Crazy Dream 3. First Adventures 4. Ramblin’ Wrecks, Falcons, and Boilermakers Part II 5. Tweets, Talons, and Super Sabres 6. Combat with the Lucky Devils 7. Cold War Fighter Pilot 8. Experimental Test Pilot 9. Life in the Puzzle Palace Part III 10. Challenger and Return to Flight 11. Space Shuttle Rookie 12. Space Shuttle Commander 13. Microgravity Lab 14. Saving the Space Station 15. A Four-Rendezvous Flight Part IV 16. Safety Director 17. The Unthinkable Happens 18. Return to Flight . . . Again 19. First Test Flight of Orion Acknowledgments Appendix: Aircraft and Spacecraft Flown Glossary Notes Bibliography About the Author

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Affiche du document Translanguaging as Transformation — Translanguaging as Transformation
2h03min00
Sciences formelles
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164 pages. Temps de lecture estimé 2h03min.
The collaborative, arts-based and activist approaches in this book take the field in a new methodological directionThis book examines translanguaging as a resource which can disrupt the privileging of particular voices, and a social practice which enables collaboration within and across groups of people. Addressing the themes of collaboration and transformation, the chapters critically examine how people work together to catalyse change in diverse global contexts, experiences and traditions. The authors suggest an epistemological and methodological turn to the study of translanguaging, which is particularly reflected in the collaborative, arts-based and action research/activist approaches followed in the chapters. The book will be of particular interest to scholars using ethnographic, critical and collaborative action and activist research approaches to the study of multilingualism in educational and creative arts contexts.Ofelia García: Foreword: Co-labor and Re-Performances Jessica Bradley, Emilee Moore and James Simpson: Translanguaging as Transformation: The Collaborative Construction of New Linguistic Realities Part I: Collaborative Relationships Mike Baynham: Comment on Part I: Collaborative Relationships Chapter 1. Margaret R. Hawkins: Toward Critical Cosmopolitanism: Transmodal Transnational Engagements of Youth Chapter 2. James Simpson: Translanguaging in ESOL: Competing Positions and Collaborative Relationships Chapter 3. Sari Pöyhönen, Lotta Kokkonen, Mirja Tarnanen and Maija Lappalainen: Belonging, Trust and Relationships: Collaborative Photography with Unaccompanied Minors Chapter 4. Camilo Ballena, Dolors Masats and Virginia Unamuno: The Transformation of Language Practices: Notes from the Wichi Community of Los Lotes (Chaco, Argentina) Part II: Collaborative Processes Adrian Blackledge: Comment on Part II: Collaborative Processes Chapter 5. Joëlle Aden and Sandrine Eschenauer: Translanguaging: An Enactive-Performative Approach to Language Education Chapter 6. Jane Andrews, Richard Fay, Katja Frimberger, Gameli Tordzro and Tawona Sitholé: Theorising Arts-Based Collaborative Research Processes Chapter Seven. Jessica Bradley and Louise Atkinson: Translanguaging as Bricolage: Meaning Making and Collaborative Ethnography in Community Arts Chapter 8. Emilee Moore and Ginalda Tavares: Telling the Stories of Youth: Co-Producing Knowledge across Social Worlds Part III: Collaborative Outcomes Zhu Hua and Li Wei: Comment on Part III: Collaborative Outcomes Chapter 9. Lou Harvey: Entangled Trans-ing: Co-Creating a Performance of Language and Intercultural Research Chapter 10. Kendall A. King and Martha Bigelow: The Hyper-Local Development of Translanguaging Pedagogies Chapter 11. Júlia Llompart-Esbert and Luci Nussbaum: Collaborative and Participatory Research for Plurilingual Language Learning Chapter 12. Claudia Vallejo Rubinstein: Translanguaging as Practice and as Outcome: Bridging across Educational Milieus through a Collaborative Service-Learning Project Angela Creese: Afterword: Starting from the Other End

Translanguaging as Transformation
2h03min00
Sciences formelles
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164 pages. Temps de lecture estimé 2h03min.
The collaborative, arts-based and activist approaches in this book take the field in a new methodological directionThis book examines translanguaging as a resource which can disrupt the privileging of particular voices, and a social practice which enables collaboration within and across groups of people. Addressing the themes of collaboration and transformation, the chapters critically examine how people work together to catalyse change in diverse global contexts, experiences and traditions. The authors suggest an epistemological and methodological turn to the study of translanguaging, which is particularly reflected in the collaborative, arts-based and action research/activist approaches followed in the chapters. The book will be of particular interest to scholars using ethnographic, critical and collaborative action and activist research approaches to the study of multilingualism in educational and creative arts contexts.Ofelia García: Foreword: Co-labor and Re-Performances Jessica Bradley, Emilee Moore and James Simpson: Translanguaging as Transformation: The Collaborative Construction of New Linguistic Realities Part I: Collaborative Relationships Mike Baynham: Comment on Part I: Collaborative Relationships Chapter 1. Margaret R. Hawkins: Toward Critical Cosmopolitanism: Transmodal Transnational Engagements of Youth Chapter 2. James Simpson: Translanguaging in ESOL: Competing Positions and Collaborative Relationships Chapter 3. Sari Pöyhönen, Lotta Kokkonen, Mirja Tarnanen and Maija Lappalainen: Belonging, Trust and Relationships: Collaborative Photography with Unaccompanied Minors Chapter 4. Camilo Ballena, Dolors Masats and Virginia Unamuno: The Transformation of Language Practices: Notes from the Wichi Community of Los Lotes (Chaco, Argentina) Part II: Collaborative Processes Adrian Blackledge: Comment on Part II: Collaborative Processes Chapter 5. Joëlle Aden and Sandrine Eschenauer: Translanguaging: An Enactive-Performative Approach to Language Education Chapter 6. Jane Andrews, Richard Fay, Katja Frimberger, Gameli Tordzro and Tawona Sitholé: Theorising Arts-Based Collaborative Research Processes Chapter Seven. Jessica Bradley and Louise Atkinson: Translanguaging as Bricolage: Meaning Making and Collaborative Ethnography in Community Arts Chapter 8. Emilee Moore and Ginalda Tavares: Telling the Stories of Youth: Co-Producing Knowledge across Social Worlds Part III: Collaborative Outcomes Zhu Hua and Li Wei: Comment on Part III: Collaborative Outcomes Chapter 9. Lou Harvey: Entangled Trans-ing: Co-Creating a Performance of Language and Intercultural Research Chapter 10. Kendall A. King and Martha Bigelow: The Hyper-Local Development of Translanguaging Pedagogies Chapter 11. Júlia Llompart-Esbert and Luci Nussbaum: Collaborative and Participatory Research for Plurilingual Language Learning Chapter 12. Claudia Vallejo Rubinstein: Translanguaging as Practice and as Outcome: Bridging across Educational Milieus through a Collaborative Service-Learning Project Angela Creese: Afterword: Starting from the Other End

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Affiche du document Physique des solides — Physique des solides
Neil William Ashcroft
12h40min30
Sciences formelles
1014 pages. Temps de lecture estimé 12h40min.
« Le Ashcroft-Mermin », ainsi que les physiciens des solides l’appellent, est l’ouvrage de référence sur le sujet au niveau international. Malgré son ancienneté (première parution en 1976 en langue anglaise), il reste irremplaçable et largement utilisé dans l’enseignement, dès le deuxième cycle universitaire. Ce livre présente les aspects les plus traditionnels de la physique des solides : cristallographie, théorie des bandes, propriétés des isolants, des semi-conducteurs et des métaux, magnétisme, etc. Il associe pédagogie, rigueur et homogénéité malgré la grande variété des domaines traités. Chaque chapitre s’appuie sur des données expérimentales, courbes de mesure à l’appui. Les modélisations des phénomènes sont argumentées, les approximations sont contrôlées, les exemples et problèmes répondent aux besoins des spécialistes.1 Théorie de Drude des métaux 11.1 Hypothèses fondamentales du modèle de Drude . . . . . . . . 21.2 Conductivité électrique d’un métal en courant continu . . . . 71.3 Effet Hall et magnétorésistance . . . . . . . . . . . . . . . . . 131.4 Conductivité électrique en courant alternatif . . . . . . . . . . 181.5 Conductivité thermique d’un métal . . . . . . . . . . . . . . . 231.6 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 Théorie de Sommerfeld des métaux 332.1 Propriétés de l’état fondamental d’un gaz d’électrons . . . . . 352.2 Démonstration de la distribution de Fermi-Dirac . . . . . . . . 452.3 Propriétés thermiques du gaz d’électrons libres . . . . . . . . . 482.4 Théorie de Sommerfeld de la conduction dans les métaux . . . 562.5 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 623 Défauts du modèle des électrons libres 653.1 Difficultés du modèle des électrons libres . . . . . . . . . . . . 653.2 Récapitulation des hypothèses de base . . . . . . . . . . . . . 684 Réseaux cristallins 734.1 Réseaux de Bravais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 744.2 Réseaux infinis et cristaux finis . . . . . . . . . . . . . . . . . 764.3 Illustrations supplémentaires et exemples importants . . . . . 774.4 Note sur l’usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 804.5 Nombre de coordination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 824.6 Maille primitive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 824.7 Maille primitive ; maille conventionnelle . . . . . . . . . . . . . 854.8 Maille primitive de Wigner-Seitz . . . . . . . . . . . . . . . . . 854.9 Structure cristalline ; réseau à motif . . . . . . . . . . . . . . . 874.10 Exemples importants de structures cristallines et de réseaux à motif . . .. . . . . . . . . . . . 894.11 Autres aspects des réseaux cristallins . . . . . . . . . . . . . . 974.12 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 975 Le réseau réciproque 995.1 Définition du réseau réciproque . . . . . . . . . . . . . . . . . 995.2 Le réseau réciproque est un réseau de Bravais . . . . . . . . . 1005.3 Réseau réciproque du réseau réciproque . . . . . . . . . . . . . 1015.4 Exemples importants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1025.5 Volume de la maille primitive du réseau réciproque . . . . . . 1035.6 Première zone de Brillouin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1035.7 Plans réticulaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1045.8 Indices de Miller des plans réticulaires . . . . . . . . . . . . . 1065.9 Quelques conventions pour spécifier les direction . . . . . . . . 1075.10 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1096 Détermination des structures cristallines par diffraction de rayons X 1116.1 Formulation de Bragg de la diffraction des rayons X par un cristal . . .. . . 1126.2 Formulation de von Laue de la diffraction des rayons X par un cristal . .. . . . . . 1136.3 Équivalence des formulations de Bragg et de von Laue . . . . 1166.4 Géométries expérimentales suggérées par la condition de Laue . . . .. . . . . . . 1186.5 Diffraction par un réseau monoatomique à motif ; facteur de structure géométrique 1236.6 Diffraction par un cristal polyatomique ; facteur de forme atomique . .. . . . . . . . 1276.7 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1287 Classification des réseaux de Bravais et des structures cristallines 1317.1 Classification des réseaux de Bravais . . . . . . . . . . . . . . 1327.2 Groupes d’espace et groupes ponctuels cristallographiques . . 1407.3 Exemples pris parmi les éléments . . . . . . . . . . . . . . . . 1497.4 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1518 Niveaux électroniques dans un potentiel périodique 1558.1 Potentiel périodique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1568.2 Théorème de Bloch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1588.3 Première démonstration du théorème de Bloch . . . . . . . . . 1588.4 Conditions aux limites de Born-von Karman . . . . . . . . . . 1608.5 Deuxième démonstration du théorème de Bloch . . . . . . . . 1628.6 Remarques générales sur le théorème de Bloch . . . . . . . . . 1648.7 Surface de Fermi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1678.8 Densité de niveaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1698.9 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1739 Électrons dans un potentiel périodique faible 1799.1 Équation de Schrödinger pour un potentiel faible . . . . . . . 1809.2 Niveaux d’énergie près d’un seul plan de Bragg . . . . . . . . 1859.3 Bandes d’énergie à une dimension . . . . . . . . . . . . . . . . 1899.4 Courbes énergie-vecteur d’onde à trois dimensions . . . . . . . 1909.5 Bande interdite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1919.6 Zones de Brillouin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1929.7 Facteur de structure géométrique . . . . . . . . . . . . . . . . 1969.8 Couplage spin-orbite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1999.9 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20110 Méthode des liaisons fortes 20710.1 Formulation générale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20810.2 Bandes s de liaisons fortes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21410.3 Remarques générales sur la méthode des liaisons fortes . . . . 21710.4 Fonctions de Wannier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22110.5 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22311 Autres méthodes pour calculer la structure de bandes 22711.1 Caractéristiques générales des fonctions d’onde de la bande de valence .. 23011.2 Méthode cellulaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23211.3 Méthode des ondes planes augmentées (OPA) . . . . . . . . . 23811.4 Méthode des fonctions de Green de Korringa, Kohn et Rostoker (KKR) . .. . . . . 24111.5 Méthode des ondes planes orthogonalisées (OPO) . . . . . . . 24511.6 Pseudo potentiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24811.7 Méthodes combinées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25011.8 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25012 Modèle semi-classique de la dynamique des électrons 25312.1 Description du modèle semi-classique . . . . . . . . . . . . . . 25812.2 Commentaires et restrictions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25912.3 Conséquences des équations du mouvement semi-classiques . . 26312.4 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28513 Théorie semi-classique de la conduction dans les métaux 28913.1 Approximation du temps de relaxation . . . . . . . . . . . . . 29013.2 Calcul de la fonction de distribution hors équilibre . . . . . . . 29113.3 Simplification de la fonction de distribution hors équilibre dans des cas particuliers. . . 29513.4 Conductivité électrique en courant continu . . . . . . . . . . . 29613.5 Conductivité électrique en courant alternatif . . . . . . . . . . 29913.6 Conductivité thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30013.7 Pouvoir thermoélectrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30413.8 Autres effets thermoélectriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30713.9 Conductivité semi-classique dans un champ magnétique uniforme .. . . . . . . . . 30813.10 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30814 Mesure de la surface de Fermi 31314.1 Effet de Haas-van Alphen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31414.2 Électrons libres dans un champ magnétique uniforme . . . . . 31914.3 Niveaux des électrons de Bloch dans un champ magnétique uniforme . . . . . . . . . . . . 32114.4 Origine du phénomène oscillatoire . . . . . . . . . . . . . . . . 32214.5 Effet du spin des électrons sur le phénomène oscillatoire . . . 32414.6 Autres méthodes d’exploration de la surface de Fermi . . . . . 32514.7 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33315 Structure de bandes de quelques métaux 33515.1 Métaux monovalents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33615.2 Métaux divalents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35315.3 Métaux trivalents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35515.4 Métaux tétravalents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35915.5 Semi-métaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36015.6 Métaux de transition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36215.7 Métaux de terres rares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36515.8 Alliages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36615.9 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36916 Au-delà de l’approximation du temps de relaxation 37116.1 Sources de la diffusion des électrons . . . . . . . . . . . . . . . 37316.2 Probabilité de diffusion et temps de relaxation . . . . . . . . . 37416.3 Taux de variation de la fonction de distribution due aux collisions . . .. . . . 37516.4 Détermination de la fonction de distribution : équation de Boltzmann .. . . 37716.5 Diffusion par des impuretés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38016.6 Loi de Wiedemann-Franz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38216.7 Règle de Matthiessen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38416.8 Diffusion dans des matériaux isotropes . . . . . . . . . . . . . 38516.9 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38817 Au-delà de l’approximation des électrons indépendants 39117.1 Échange : approximation de Hartree-Fock . . . . . . . . . . . 39417.2 Équations de Hartree-Fock pour des électrons libres . . . . . . 39717.3 Effet d’écran (général) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40117.4 Théorie de l’effet d’écran de Thomas-Fermi . . . . . . . . . . . 40417.5 Théorie de l’effet d’écran de Lindhard . . . . . . . . . . . . . . 40717.6 Effet d’écran de Lindhard dépendant de la fréquence . . . . . 40817.7 Effet d’écran dans l’approximation de Hartree-Fock . . . . . . 40917.8 Théorie du liquide de Fermi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40917.9 Diffusion électron-électron près de l’énergie de Fermi . . . . . 41017.10 Théorie du liquide de Fermi : quasi-particules . . . . . . . . . 41417.11 Théorie du liquide de Fermi : la fonction f . . . . . . . . . . . 41617.12 Théorie du liquide de Fermi : règles empiriques de conclusion . . .. . 41717.13 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41718 Effets de surface 42118.1 Travail d’extraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42218.2 Potentiels de contact . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42918.3 Mesure des potentiels de contact . . . . . . . . . . . . . . . . . 43018.4 Émission thermoionique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43018.5 Travaux d’extraction de quelques métaux choisis . . . . . . . . 43418.6 Diffraction des électrons de basse énergie . . . . . . . . . . . . 43418.7 Microscope ionique de champ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43618.8 Niveaux électroniques de surface . . . . . . . . . . . . . . . . . 43818.9 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44019 Classification des solides 44319.1 Classification des isolants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44419.2 Cristaux ioniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45019.3 Halogénures alcalins (cristaux ioniques I-VII) . . . . . . . . . 45019.4 Cristaux III–V (mélange ionique et covalent) . . . . . . . . . . 46019.5 Cristaux covalents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46019.6 Cristaux moléculaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46219.7 Les métaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46319.8 Cristaux à liaison hydrogène . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46419.9 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46620 Énergie de cohésion 46920.1 Cristaux moléculaires : les gaz nobles . . . . . . . . . . . . . . 47220.2 Cristaux ioniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47720.3 Cohésion dans les cristaux covalents et les métaux . . . . . . . 48420.4 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48921 Défauts du modèle du réseau statique 49321.1 Propriétés d’équilibre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49421.2 Propriétés de transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49621.3 Interaction avec le rayonnement . . . . . . . . . . . . . . . . . 49722 Théorie classique du cristal harmonique 50122.1 L’approximation harmonique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50422.2 Approximation adiabatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50522.3 Chaleur spécifique d’un cristal classique . . . . . . . . . . . . . 50622.4 Modes normaux d’un réseau de Bravais monoatomique unidimensionnel . . .. . . . . . . . . . 51122.5 Modes normaux d’un réseau unidimensionnel à motif . . . . . 51522.6 Modes normaux d’un réseau de Bravais monoatomique tridimensionnel . .. . . . . . . . . 52022.7 Modes normaux d’un réseau tridimensionnel à motif . . . . . . 52622.8 Relation avec la théorie de l’élasticité . . . . . . . . . . . . . . 52722.9 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53223 Théorie quantique du cristal harmonique 53723.1 Modes normaux et phonons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53823.2 Forme générale de la chaleur spécifique du réseau . . . . . . . 53923.3 Chaleur spécifique à haute température . . . . . . . . . . . . . 54123.4 Chaleur spécifique à basse température . . . . . . . . . . . . . 54223.5 Chaleur spécifique aux températures intermédiaires : modèles de Debye et d’Einstein . 54423.6 Comparaison de la chaleur spécifique du réseau et de la chaleur spécifique électronique 55123.7 Densité de modes normaux (densité de niveaux de phonons) . 55223.8 Analogie avec la théorie du rayonnement du corps noir . . . . 55423.9 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55624 Mesure des lois de dispersion des phonons 55924.1 Diffusion des neutrons par un cristal . . . . . . . . . . . . . . 56024.2 Diffusion d’un rayonnement électromagnétique par un cristal . 57224.3 Représentation ondulatoire de l’interaction du rayonnement avec les vibrations du réseau . . 57524.4 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57925 Effets anharmoniques dans les cristaux 58125.1 Aspects généraux des théories anharmoniques . . . . . . . . . 58325.2 Équation d’état et dilatation thermique d’un cristal . . . . . . 58425.3 Dilatation thermique; paramètre de Grüneisen . . . . . . . . . 58725.4 Dilatation thermique des métaux . . . . . . . . . . . . . . . . 58925.5 Conductivité thermique du réseau : approche générale . . . . . 59125.6 Conductivité thermique du réseau : théorie cinétique élémentaire . .. . . . . . . 59525.7 Second son . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60425.8 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60726 Phonons dans les métaux 61126.1 Théorie élémentaire de la loi de dispersion des phonons . . . . 61226.2 Anomalies de Kohn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61526.3 Constante diélectrique d’un métal . . . . . . . . . . . . . . . . 61526.4 Interaction électron-électron effective . . . . . . . . . . . . . . 61826.5 Contribution des phonons à la relation énergie-vecteur d’onde électronique .. .. 62026.6 Interaction électron-phonon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62226.7 Résistivité électrique dépendante de la température des métaux .. . . . . . 62426.8 Modification de la loi en T5 par les processus umklapp . . . . 62826.9 Traînage de phonons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63026.10 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63127 Propriétés diélectriques des isolants 63527.1 Équations de Maxwell macroscopiques de l’électrostatique . . 63627.2 Théorie du champ local . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64227.3 Théorie de la polarisabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64627.4 Isolants covalents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65727.5 Pyroélectricité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65927.6 Ferroélectricité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66227.7 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66528 Semi-conducteurs homogènes 66928.1 Exemples de semi-conducteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67328.2 Structures de bandes typiques des semi-conducteurs . . . . . . 67728.3 Résonance cyclotron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67928.4 Nombre de porteurs de charge à l’équilibre thermique . . . . . 68228.5 Niveaux d’impuretés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68828.6 Population des niveaux d’impuretés à l’équilibre thermique . . 69228.7 Densités de porteurs de charge à l’équilibre thermique des semi-conducteurs impurs .. 69528.8 Bande de conduction due aux impuretés . . . . . . . . . . . . 69728.9 Théorie du transport dans les semi-conducteurs non dégénérés 69828.10 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69929 Semi-conducteurs hétérogènes 70329.1 Modèle semi-classique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70529.2 Jonction p-n à l’équilibre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70629.3 Schéma élémentaire de redressement par une jonction p-n . . 71329.4 Aspects physiques généraux du cas hors équilibre . . . . . . . 71629.5 Théorie plus détaillée de la jonction p-n hors équilibre . . . . 72329.6 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72930 Défauts dans les cristaux 73530.1 Défauts ponctuels : aspects thermodynamiques généraux . . . 73630.2 Défauts et équilibre thermodynamique . . . . . . . . . . . . . 74030.3 Défauts ponctuels : conductivité électrique des cristaux ioniques . .. . . . . . . 74230.4 Centres colorés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74330.5 Polarons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74830.6 Excitons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74930.7 Défauts linéaires : dislocations . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75230.8 Résistance mécanique des cristaux . . . . . . . . . . . . . . . . 75730.9 Durcissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75930.10 Dislocations et croissance des cristaux . . . . . . . . . . . . . . 75930.11 Whiskers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76030.12 Observations des dislocations et d’autres défauts . . . . . . . . 76130.13 Imperfections de surface : défauts d’empilement . . . . . . . . 76130.14 Joints de grains de faible désorientation . . . . . . . . . . . . . 76230.15 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76331 Diamagnétisme et paramagnétisme 76731.1 Aimantation et susceptibilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76831.2 Calcul des susceptibilités atomiques . . . . . . . . . . . . . . . 76931.3 Diamagnétisme de Larmor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77331.4 Règles de Hund . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77531.5 Ions ayant une couche partiellement remplie . . . . . . . . . . 77731.6 Désaimantation adiabatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78631.7 Paramagnétisme de Pauli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78731.8 Diamagnétisme des électrons de conduction . . . . . . . . . . 79231.9 Mesure du paramagnétisme de Pauli par résonance magnétique nucléaire . .. . . . . . . . 79331.10 Diamagnétisme électronique dans les semi-conducteurs dopés . 79431.11 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79532 Interactions des électrons et structure magnétique 80132.1 Estimation des énergies d’interaction dipolaires magnétiques . 80332.2 Propriétés magnétiques d’un système à deux électrons . . . . . 80432.3 Calcul de la différence d’énergie entre singulet et triplet . . . 80632.4 Hamiltonien de spin et modèle de Heisenberg . . . . . . . . . 81032.5 Échange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81332.6 Interactions magnétiques dans le gaz d’électrons libres . . . . 81432.7 Le modèle de Hubbard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81732.8 Moments localisés dans les alliages . . . . . . . . . . . . . . . 81832.9 Théorie de Kondo du minimum de résistance . . . . . . . . . . 82032.10 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82233 Ordre magnétique 82733.1 Types de structures magnétiques . . . . . . . . . . . . . . . . 82833.2 Observation des structures magnétiques . . . . . . . . . . . . . 83233.3 Propriétés thermodynamiques à l’établissement de l’ordre magnétique .. . . . . . . . . . . 83333.4 Propriétés à température nulle : état fondamental d’un corps ferromagnétique de Heisenberg . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83733.5 Propriétés à température nulle : état fondamental d’un corps antiferromagnétique de Heisenberg . . . . . . . . . . . . . . . 83933.6 Ondes de spin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84033.7 Susceptibilité à haute température . . . . . . . . . . . . . . . 84533.8 Analyse du point critique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84933.9 Théorie de champ moyen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85233.10 Domaines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85733.11 Facteurs de désaimantation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86033.12 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86234 Supraconductivité 86534.1 Température critique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86834.2 Courants persistants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87034.3 Propriétés thermoélectriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87134.4 Propriétés magnétiques : diamagnétisme parfait . . . . . . . . 87134.5 Propriétés magnétiques : champ critique . . . . . . . . . . . . 87334.6 Chaleur spécifique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87534.7 Autres manifestations du gap d’énergie . . . . . . . . . . . . . 87734.8 Équation de London . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87934.9 Théorie microscopique : aspects qualitatifs . . . . . . . . . . . 88234.10 Prédictions quantitatives de la théorie microscopique élémentaire . . .. . . . . . . . 88634.11 Théorie microscopique et effet Meissner . . . . . . . . . . . . . 89134.12 Théorie de Ginzburg-Landau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89234.13 Quantification du flux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89334.14 Théorie microscopique et courants persistants . . . . . . . . . 89434.15 Effet tunnel pour les supercourants ; effets Josephson . . . . . 89634.16 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 899A Résumé des relations numériques... 903A.1 Gaz de Fermi idéal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 904A.2 Temps de relaxation et libre parcours moyen . . . . . . . . . . 904A.3 Fréquence cyclotron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 904A.4 Fréquence de plasma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 904B Le potentiel chimique 905C Le développement de Sommerfeld 907D Développement en ondes planes des fonctions... 911E Vitesse et masse effective des électrons de Bloch 915F Quelques identités liées à l’analyse de Fourier... 917G Principe variationnel pour l’équation de Schrödinger 919H Formulation hamiltonienne... 921I Théorème de Green pour les fonctions périodiques 923J Conditions d’absence de transitions interbandes... 925K Propriétés optiques des solides 927K.1 Hypothèse de localité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 927K.2 Hypothèse d’isotropie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 927K.3 Nature conventionnelle de la distinction entre €°(ω) et σ(ω) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 928K.4 Réflectivité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 929K.5 Détermination de €(ω) à partir de la réflectivité mesurée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 930K.6 Relation entre € et l’absorption interbandes dans un métal . . . . . 930L Théorie quantique du cristal harmonique 933M Conservation du moment cristallin 939M.1 Démonstration de la loi de conservation . . . . . . . . . . . . . 941M.2 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 943N Théorie de la diffusion des neutrons par un cristal 947N.1 Application à la diffraction des rayons X . . . . . . . . . . . . 953O Termes anharmoniques et processus à n phonons 955P Évaluation du facteur de Landé g 957Index 959

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