We introduce a new DNA tile self-assembly model: the Surface Flexible Tile Assembly Model (SFTAM), where 2D tiles are placed on host 3D surfaces made of axis-parallel unit cubes glued together by their faces, called polycubes. The bonds are flexible, so that the assembly can bind on the edges of the polycube. We are interested in the study of SFTAM self-assemblies on 3D surfaces which are not always embeddable in the Euclidean plane, in order to compare their different behaviors and to compute the topological properties of the host surfaces. We focus on a family of polycubes called cuboids. Order-0 cuboids are polycubes that have six rectangular faces, and order-1 cuboids are made from two order-0 cuboids by substracting one from the other. Thus, order-1 cuboids can be of genus 0 or of genus 1 (then they contain a tunnel). We are interested in the genus of these structures, and we present a SFTAM tile assembly system that determines the genus of a given order-1 cuboid. The SFTAM tile assembly system which we design, contains a specific set $Y$ of tile types with the following properties. If the assembly is made on a host order-1 cuboid $C$ of genus 0, no tile of $Y$ appears in any producible assembly, but if $C$ has genus 1, every terminal assembly contains at least one tile of $Y$. Thus, we are able to distinguish the host surfaces according to their genus, by the tiles used in the assembly. This system is specific to order-1 cuboids but the techniques we use should be generalizable to other families of shapes.


翻译:我们提出了一种新的DNA瓦片自组装模型:表面柔性瓦片组装模型(SFTAM),其中二维瓦片被放置在由轴平行单位立方体通过面粘合形成的宿主三维曲面上,这种结构称为多立方体。键具有柔性,因此组装体能够结合在多立方体的边缘上。我们关注SFTAM在并非总能嵌入欧几里得平面的三维曲面上的自组装行为,旨在比较其不同表现并计算宿主曲面的拓扑性质。重点研究一类称为长方体的多立方体。零阶长方体是具有六个矩形面的多立方体,一阶长方体则由两个零阶长方体通过相减操作构成。因此,一阶长方体可能具有亏格0或亏格1(此时包含一个隧道)。我们关注这些结构的亏格,并提出一个SFTAM瓦片组装系统,用于确定给定一阶长方体的亏格。我们设计的SFTAM瓦片组装系统包含一个特定的瓦片类型集合$Y$,具有以下性质:若组装发生在亏格0的宿主一阶长方体$C$上,任何可生成的组装体中均不出现$Y$中的瓦片;但若$C$的亏格为1,每个终端组装体至少包含一个$Y$中的瓦片。由此,我们能够通过组装中使用的瓦片来区分宿主曲面的亏格。该系统针对一阶长方体设计,但所采用的技术应可推广至其他形状族。

0
下载
关闭预览

相关内容

Surface 是微软公司( Microsoft)旗下一系列使用 Windows 10(早期为 Windows 8.X)操作系统的电脑产品,目前有 Surface、Surface Pro 和 Surface Book 三个系列。 2012 年 6 月 18 日,初代 Surface Pro/RT 由时任微软 CEO 史蒂夫·鲍尔默发布于在洛杉矶举行的记者会,2012 年 10 月 26 日上市销售。
Into the Metaverse,93页ppt介绍元宇宙概念、应用、趋势
专知会员服务
49+阅读 · 2022年2月19日
专知会员服务
124+阅读 · 2020年9月8日
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月24日
VIP会员
最新内容
《多域战场上反制小型无人机系统》150页
专知会员服务
11+阅读 · 今天7:47
战场人工智能:增强陆地作战能力的发现与要求
专知会员服务
2+阅读 · 今天7:37
以人工智能为中心的指挥控制
专知会员服务
2+阅读 · 今天7:14
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
专知会员服务
11+阅读 · 6月10日
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
11+阅读 · 6月10日
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
5+阅读 · 6月10日
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
17+阅读 · 6月10日
相关VIP内容
Into the Metaverse,93页ppt介绍元宇宙概念、应用、趋势
专知会员服务
49+阅读 · 2022年2月19日
专知会员服务
124+阅读 · 2020年9月8日
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员