Virtuális világok szimulációja és megjelenítése = Simulation-Rendering in Virtual Reality Systems

1. A Navier-Stokes egyenletek Lagrange-i és Euler-i nézőpontjának masszívan párhuzamos architektúrán végrehajtható hatékony megoldási algoritmusa folyadékszimulációhoz. A folyadék szabályozása, azaz előírt sűrűségfüggvény felé terelése. 2. Formális nyelvek, L-rendszerek párhuzamos kiértékelési algoritmusa és alkalmazás ""végtelen"" városok és növények szimulációjára. 3. Térfogati modellekben a fényterjedés szimuláció szabad úthossz mintavételezésének hatékony megoldása, amely heterogén közegben extrém nagy felbontásokra (pl. 32 ezer köbös) is működik. 4. Térfogati modellek véges elemes megoldásához az iterációt gyorsító kezdeti becslő kialakítása. 5. A fotonterjedés szimulációjának felhasználása inverz feladatokban, pozitron emissziós tomográfiához rekonstrukciós eljárások kidolgozása. 6. A Koksma-Hlawka egyenlőtlenség általánosítása nem egyenletes minták esetére és ez alapján delta-szigma modulációs módszer kidolgozása fontosság szerinti mintavételezéshez. 7. Az ambiens takarási módszer új geometriai értelmezésének megalkotása és új, hatékony módszerek kidolgozása. 8. Out-of-core vizualizáció sugárkövetés alapon, több száz millió háromszögből álló modellek interaktív bejárása. 9. Az NPR algoritmusoknál a 3D konzisztencia biztosítása, és animációs algoritmusok létrehozása. | 1. Algorithms for the solution of the Navier-Stokes equations of fluids on massively parallel hardware, taking both the Eulerian and Lagrangian viewpoints. Solution of the fluid control problem. 2. Parallel evaluation of L-systems and its application to procedural infinite virtual worlds. 3. Free path sampling method for high resolution, heterogeneous participating media. 4. Bootstrapping the iterative solver of finite element approaches for light transport in participating media. 5. Development of a parallel solver for the photon transport problem and its application in positron emission tomography. 6. Generalization of Koksma-Hlawka inequality and the development of a delta-sigma type importance sampling. 7. New geometric interpretation for ambient occlusion and novel computation algorithms. 8. Out-of-core visualization methods based on ray tracing. 9. Solution of the 3D consistency problem of NPR and extension to animation sequences

Reduced evolvability of Escherichia coli MDS42, an IS-less cellular chassis for molecular and synthetic biology applications

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Evolvability is an intrinsic feature of all living cells. However, newly emerging, evolved features can be undesirable when genetic circuits, designed and fabricated by rational, synthetic biological approaches, are installed in the cell. Streamlined-genome <it>E. coli </it>MDS42 is free of mutation-generating IS elements, and can serve as a host with reduced evolutionary potential.</p> <p>Results</p> <p>We analyze an extreme case of toxic plasmid clone instability, and show that random host IS element hopping, causing inactivation of the toxic cloned sequences, followed by automatic selection of the fast-growing mutants, can prevent the maintenance of a clone developed for vaccine production. Analyzing the molecular details, we identify a hydrophobic protein as the toxic byproduct of the clone, and show that IS elements spontaneously landing in the cloned fragment relieve the cell from the stress by blocking transcription of the toxic gene. Bioinformatics analysis of sequence reads from early shotgun genome sequencing projects, where clone libraries were constructed and maintained in <it>E. coli</it>, suggests that such IS-mediated inactivation of ectopic genes inhibiting the growth of the <it>E. coli </it>cloning host might happen more frequently than generally anticipated, leading to genomic instability and selection of altered clones.</p> <p>Conclusions</p> <p>Delayed genetic adaptation of clean-genome, IS-free MDS42 host improves maintenance of unstable genetic constructs, and is suggested to be beneficial in both laboratory and industrial settings.</p