Coding for Composite DNA to Correct Substitutions, Strand Losses, and Deletions
本文针对复合DNA存储中的替换、链丢失和删除错误，提出编码技术，推导非渐近上界并给出可达界的显式构造。
2024-04-19 cs.IT math.IT
On Optimal Family of Codes for Archival DNA Storage
基于DNA的存储系统受到许多研究人员的关注。这包括基于归档和可重写随机存取DNA的存储系统。在这项工作中，我们已经开发出一种有效的技术，通过使用非线性家庭的三进制码的数据编码成DNA序列。特别是，我们提出了一种算法，编码数据到DNA的高信息存储密度和更好的纠错使用Golay码的子码。理论上，我们的方法可以在一克DNA中存储115艾字节（EB）的数据。
2016-04-22 cs.IT math.IT
Achieving the Capacity of a DNA Storage Channel with Linear Coding Schemes
由于DNA合成和测序技术的冗余性质，DNA存储系统的基本模型是多抽取“洗牌取样”通道。在该模型中，在信道输出处观察到每个序列的噪声副本的随机数。最近的工作特点的能力，这样的DNA存储通道在不同的噪声和测序模型，依赖于复杂的典型性为基础的方法的可重复性。在这里，我们考虑在二进制擦除通道的噪声损坏的设置中的多绘制DNA存储通道。我们表明，在这种情况下，通过线性编码方案的能力。这导致了一个相当简单的推导出的能力表达的多绘制DNA存储通道比现有的结果在文献中。
2021-12-02 cs.IT math.IT
Optimizing Sequencing Coverage Depth in DNA Storage: Insights From DNA Storage Data
本研究利用真实DNA存储实验数据，将对数正态分布信道下的测序覆盖深度优化问题扩展到无噪声和有噪声场景，揭示了MDS码率与最小覆盖深度的正相关关系，并扩展了下界，为高效DNA存储实验提供指导。
2025-04-20 cs.IT math.IT
Embracing Errors Is More Efficient Than Avoiding Them Through Constrained Coding for DNA Data Storage
本文研究了DNA数据存储中的错误控制策略，发现在现有系统中包容替换错误比使用受约束编码避免错误更高效，且受约束编码在现有条件下并不具备优势。
2024-06-26 cs.IT math.IT
Improved Coding over Sets for DNA-Based Data Storage
研究了集合上的纠错码及其在DNA存储中的应用。DNA存储通道接收一组序列，并产生该组序列的损坏版本，包括序列丢失、符号替换、符号插入/删除和符号中的有限幅度错误。各种参数制度进行了研究。提供了新的代码参数的界限，提高了已知的界限。新的代码构建，有时匹配的界限，以较低或der条款或小常数因子。
2021-07-08 cs.IT math.IT
Shift-Interleave Coding for DNA-Based Storage: Correction of IDS Errors and Sequence Losses
该研究提出一种用于DNA存储的移位交织（SI）编码方案，通过移位、映射、交织处理低密度奇偶校验码码字，采用非迭代解码，可有效校正IDS错误与序列丢失。
2024-01-26 cs.IT math.IT
Permutation Recovery Problem against Deletion Errors for DNA Data Storage
针对DNA数据存储的无序性和删除错误导致的含噪读取问题，提出一种排列恢复方法，通过重建地址识别含噪读取以确定数据块正确顺序，有效解决聚类问题，并证明了其在温和假设下的高识别率及分析了复杂度。
2024-03-23 cs.IT math.IT
DNA-Based Storage: Models and Fundamental Limits
由于它的寿命和巨大的信息密度，DNA是一种有吸引力的档案存储介质。在这项工作中，我们研究了基于DNA的存储系统的基本限制和权衡，通过引入一个新的通道模型，我们称之为嘈杂的洗牌采样通道。受当前DNA合成和测序的技术限制的启发，该模型捕获了DNA存储系统的三个关键的独特方面：（1）数据被写入许多短DNA分子;（2）分子在合成和测序期间被噪声破坏;（3）通过从DNA池中随机采样读取数据。我们提供的容量结果，在特定的噪声和采样假设下，该信道，并表明，在许多情况下，一个简单的基于索引的编码方案是最佳的。
2020-01-16 cs.IT math.IT
Sequence-Subset Distance and Coding for Error Control in DNA-based Data Storage
基于DNA的数据存储（简称DNA存储）过程可以在数学上建模为通信信道，称为DNA存储信道，其输入和输出是无序序列的集合。为了设计DNA存储通道的纠错码，引入了一种新的度量标准--序列子集距离，该度量标准将海明距离推广为任意两组无序向量之间定义的距离函数，有助于建立一个统一的框架来设计DNA存储通道的纠错码。我们进一步介绍了一个家庭的纠错码，称为\emph{sequence-subset codes}，DNA存储，并表明这种代码的纠错能力是完全由它们的最小距离。我们得到了序列子集码大小的上界，包括一个特殊情况下的紧界，Singleton类界和Plotkin类界。我们还提出了一些建设，包括一个特殊情况下，这意味着这些代码的大小的下限的最佳建设。
2020-06-10 cs.IT math.IT
Coding for Optimized Writing Rate in DNA Storage
描述了一种用于在DNA序列中编码信息的方法。该方法是基于精度分辨率框架，并旨在与最近提出的终止子自由模板独立的DNA合成方法。所建议的方法优化了每合成时间单位的信息比特量，即写入速率。此外，这里研究的编码方案考虑了DNA序列的多个拷贝的存在，这些拷贝是独立扭曲的。最后设计了适用于不同游程分布的量化器。
2020-05-13 cs.IT math.IT
Information-Theoretic Foundations of DNA Data Storage
由于其寿命和巨大的信息密度，DNA是一种有吸引力的档案数据存储介质。由于技术的快速进步，DNA存储正在变得实际可行，正如许多实验存储系统所证明的那样，使其成为我们社会日益增长的数据存储需求的一个有前途的解决方案。虽然在生物中，DNA分子可以由数百万个核苷酸组成，但由于技术限制，在实践中，数据存储在许多短DNA分子上，这些短DNA分子保存在DNA库中，并且不能在空间上排序。此外，测序、合成和处理中的缺陷，以及DNA在存储过程中的衰变，都会将随机噪声引入系统，使得在DNA中可靠地存储和检索信息的任务变得具有挑战性。这种独特的设置提出了一个自然的信息理论问题：有多少信息可以可靠地存储在数百万个短噪声序列中并从中重建？这本专著的目的是解决这个问题，通过讨论存储信息的DNA的基本限制。受当前DNA合成和测序技术限制的启发，我们提出了一种概率通道模型，该模型捕捉了DNA存储系统的三个关键独特方面：（1）数据被写入许多以无序方式存储的短DNA分子上;（2）分子被噪声破坏，（3）通过从DNA池中随机抽样来读取数据。我们的目标是研究这些关键方面对DNA存储系统容量的影响。而不是专注于编码理论的考虑和计算效率的编码和解码，我们的目标是建立一个信息理论的基础，这些渠道的分析，开发工具的可扩展性和逆参数。
2022-11-10 cs.IT math.IT
GC+ Code: A Systematic Short Blocklength Code for Correcting Random Edit Errors in DNA Storage
针对 DNA 存储中随机编辑错误和短序列需求，提出系统短分组码 GC+ 码，理论分析与模拟验证其纠错性能及框架集成效果良好。
2025-09-10 cs.IT math.IT
High Information Density and Low Coverage Data Storage in DNA with Efficient Channel Coding Schemes
本研究提出一种集成高效信道编码方案的DNA数据存储架构，通过内外编码结合纠错码与约束码，在实验中实现1.731和1.815的信息密度，以4.5和6.0的低覆盖度无错恢复数据，达到现有标准DNA存储的最高净信息密度和最低覆盖度。
2024-11-11 cs.IT math.IT
A Rewritable, Random-Access DNA-Based Storage System
我们描述了第一个基于DNA的存储体系结构，使随机访问数据块和重写存储在任意位置的块内的信息。新开发的体系结构克服了现有的只读方法的缺点，需要解码整个文件，以读取一个数据片段。我们的系统基于新的约束编码技术和伴随的DNA编辑方法，确保数据的可靠性，特异性和访问的敏感性，同时提供极高的数据存储容量。作为概念的证明，我们对美国六所大学的维基百科页面进行了编码，并选择和编辑了其中三所学校的DNA文本。结果表明，DNA是一种多功能的媒体，既适合高密度档案和光盘存储应用。
2015-05-08 cs.IT math.IT
Expected Recovery Time in DNA-based Distributed Storage Systems
Technion—Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
本文研究了基于DNA的分布式存储系统中数据在容器故障时的预期恢复时间，通过分析擦除纠正码和彩票收集问题的广义版本，探讨了数据恢复的效率与鲁棒性。
2026-02-07 cs.IT math.IT
Modular non-repeating codes for DNA storage
我们描述了一种策略，用于构建基于DNA的信息存储的加权有限状态传感器的串行组成的代码。所得到的状态机可以集成替换错误的校正;通过交织水印和周期性标记信号的同步;通过有效的分组码从二进制到三进制、四进制或混合基数序列的转换;编码成避免均聚物、二核苷酸或三核苷酸运行和其他短的局部重复的DNA序列;以及检测/校正DNA测序技术特有的错误（包括局部重复、突发缺失和取代）。我们提出了实现这些代码的软件，可在github.com/ihh/dnastore上获得，模拟结果表明，生成的DNA不含短重复序列，即使在存在替换、短重复和缺失的情况下也可以准确解码。
2016-06-08 cs.IT math.IT
Kernel Code for DNA Digital Data Storage
针对DNA存储中维持稳定性及避免反向互补碱基对的挑战，本文通过选择群同态并利用核码编写存储检索算法，降低了算法复杂度并能构造所需大小和反向互补距离的代码。
2023-04-10 cs.IT math.IT
Coding for Strand Breaks in Composite DNA
针对传统DNA存储错误模型不适用于复合DNA的问题，将链断裂信道模型扩展到复合DNA场景，提出基于标记码的单链断裂纠正编码方案，并推广RLL码推导其冗余度界。
2025-10-28 cs.IT math.IT
The Art of DNA Strings: Sixteen Years of DNA Coding Theory
用DNA计算的想法是由汤姆·海德在1987年提出的，然而在1994年的一篇开创性论文中，阿德曼进行了DNA计算的实际成功实验。DNA计算的核心是DNA杂交，但它也是产生误差的根源。因此，DNA计算的成功与否取决于差错控制技术。经典的编码理论技术为当前的信息通信技术提供了基础。因此，人们自然会期望编码理论将成为DNA计算范例的基础学科。对于成功的DNA计算实验，我们通常设计足够不相似的DNA串。这导致了一个大的DNA串满足一定的组合和热力学约束的建设。在过去的16年里，许多方法，如组合，代数，计算已被用来构建这样的DNA串。在这项工作中，我们调查DNA编码理论的这一有趣的领域，提供该领域的关键思想和目前已知的结果。
2016-07-01 cs.ET cs.IT math.IT
Codes for Limited-Magnitude Probability Error in DNA Storage
针对DNA存储中复合DNA字母的概率误差问题，提出了有限幅度概率误差分组码，给出码界、多种构造及渐近最优性证明，还设计了系统码以提升实际提取效率。
2025-03-25 cs.IT math.IT
M-DAB: An Input-Distribution Optimization Algorithm for Composite DNA Storage by the Multinomial Channel
本文针对复合DNA存储的多项式信道，提出M-DAB算法以优化输入分布达到信道容量，并发现容量随支撑集大小的标度律。
2023-09-29 cs.IT math.IT
A Tutorial on Coding Methods for DNA-based Molecular Communications and Storage
本文提供DNA存储及其在分子通信中应用的教程，涵盖MCS基础、传统编码方案的应用及数值结果，并展望未来研究方向。
2023-11-13 cs.ET cs.IT math.IT
DNA digital data storage and retrieval using algebraic codes
本文利用群同态、核码和Varshamov-Tenengolts算法解决DNA存储中的GC含量、二级结构及单插入/删除错误问题，并构造任意长度编码及计算反向互补距离。
2024-01-12 cs.IT math.IT
Half-Marker Codes for Deletion Channels with Applications in DNA Storage
本文提出半标记码，通过为DNA存储的IDS信道保留一位同步位，显著提升互信息并降低端到端比特错误率。
2025-05-22 cs.IT math.IT
The Secure Storage Capacity of a DNA Wiretap Channel Model
在本文中，我们提出了一种策略，使基于DNA的数据存储信息理论上是安全的，通过使用窃听信道编码。这促使我们扩展Shomorony和Heckel（2021）的混洗采样信道模型，以包括窃听器。我们的主要结果是我们的DNA窃听通道模型，这是数据可以存储在一个池的DNA分子，以便可靠地检索由授权方（鲍勃）的最大速率的安全存储容量的表征，同时确保未经授权的一方（夏娃）从她的观察几乎没有得到任何信息。此外，我们的可扩展性证明表明，基于索引的窃听信道编码方案是最佳的。
2022-11-24 cs.IT math.IT
Coding over Sets for DNA Storage
本文研究了用于人工合成脱氧核糖核酸（DNA）数据存储的纠错码。我们研究了一个存储模型，其中数据集由一组无序的$M$序列表示，每个序列的长度为$L$。该模型内的错误是整个序列的丢失和序列内的点错误，例如插入、缺失和替换。我们推导出Gilbert-Varshamov下界和球包装上界的可实现的基数的纠错码在这个存储模型。我们进一步提出了显式的代码结构，可以纠正这种可以有效编码和解码的存储系统中的错误。比较这些代码的上限的大小，我们发现，许多建设接近最佳。
2020-02-12 cs.IT math.IT
Codes in the Damerau Distance for DNA Storage
基于DNA存储的应用程序的动机，我们介绍了新的问题的代码设计的Damerau度量。Damerau度量是Levenshtein距离的推广，除了删除，插入和替换错误也解释了相邻的转座编辑。我们首先提供的代码，可以纠正一个单一的缺失或一个单一的相邻转座的结构，然后继续扩展这些结果的代码，可以同时纠正一个单一的缺失和多个相邻的转座。我们的结论与建设联合块删除和相邻块换位纠错码。
2018-04-30 cs.IT math.IT
Mutually Uncorrelated Primers for DNA-Based Data Storage
我们介绍的概念，弱相互不相关（WMU）序列，在基于DNA的数据存储系统中的应用程序的动机和通信设备的同步。WMU序列的特征在于一个序列的足够长的后缀不是相同或另一个序列的前缀的性质。在基于DNA的数据存储系统中用于引物设计的WMU序列还需要彼此之间具有大的相互汉明距离，具有平衡的符号组成，并且避免引物-二聚体副产物。我们推导出的WMU和各种约束WMU码的大小上的界限，并提出了一些建设平衡，纠错，引物二聚体免费WMU码使用戴克路径，前缀同步和循环码。
2017-09-13 cs.IT math.IT
Geno-Weaving: Low-Complexity Capacity-Achieving DNA Storage
本文提出Geno-Weaving编码方案，通过沿DNA链使用无速率码编码索引并在所有链相同位置使用可达容量分组码保护数据，以低复杂度实现DNA存储容量。
2024-09-02 cs.IT math.IT
Index-Based Concatenated Codes for the Multi-Draw DNA Storage Channel
针对DNA存储中的IDS错误，提出基于索引的级联编码方案，结合外码、索引码和内同步码，并设计失配联合解码器，通过模拟验证其性能。
2023-06-21 cs.IT math.IT
Coding for Ordered Composite DNA Sequences
针对DNA存储信息容量提升需求，提出新型复合DNA信道模型，研究二进制下替换与单删除错误的复合序列重构，定义两类纠错码并给出界，还构造了单删除场景的系统码，探讨了信道容量开放问题。
2025-10-30 cs.IT math.IT
Correcting Tail Deletions in Rank Modulated Composite Encoding for Data Storage in DNA
Technion - Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Reichman University（雷希曼大学）
本文研究了在DNA数据存储中结合两种新的编码方法，利用复合DNA字母表和rank modulation码的特性，提出了一种基于排列的高效编码方案，并针对删除和插入码进行了界限和构造研究。
2026-08-27 cs.IT math.IT
Asymmetric Lee Distance Codes for DNA-Based Storage
我们考虑一个新的家庭的代码，称为非对称李距离码，出现在设计和实施的基于DNA的存储系统和系统的并行字符串传输协议。码字定义在一个四进制字母表，虽然结果结转到其他字母表的大小;此外，符号混淆性是由其底层的二进制表示。我们的贡献是双重的。首先，我们证明了新的距离代表的李和汉明距离的线性组合，并推导出上界的代码的大小在此度量的基础上的线性规划技术。其次，我们提出了一些代码的建设，这意味着下界。
2016-12-14 cs.IT math.IT
Achievable Rates of Concatenated Codes in DNA Storage under Substitution Errors
在本文中，我们研究了级联编码方案在脱氧核糖核酸（DNA）存储信道上的可达速率。我们的通道模型结合了基于DNA的数据存储的主要功能。首先，信息存储在许多短的DNA链上。第二，串以无序的方式存储在存储介质内，并且每个串被复制多次。第三，以不可控的方式访问数据，即，从介质中抽取随机股并接收，可能有错误。作为我们的结果之一，我们表明，有一个显着的差距之间的信道容量和可实现的速率的标准级联码，其中一个链对应于一个内部块。这实际上是令人惊讶的，因为对于其它信道，例如$q$元对称信道，已知级联码可以实现该容量。我们进一步提出了一个修改后的级联编码方案，通过将几个链组合成一个内部块，它允许缩小差距，并实现接近容量的速率。
2020-04-30 cs.IT math.IT
Sequential Random Sampling PIR with Multiple Colluding Servers in DNA-Based Data Storage
Technion—Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
针对DNA数据存储中的隐私检索问题，研究了多合谋服务器下顺序随机采样PIR的下载成本与隐私泄露权衡，推导了下界并构造了达到最优的方案。
2026-10-08 cs.IT math.IT
An End-to-End Coding Scheme for DNA-Based Data Storage With Nanopore-Sequenced Reads
针对DNA存储中纳米孔测序读段的链相关IDS错误等问题，提出基于索引的级联编码方案与低复杂度最大后验概率解码器，经仿真验证性能优于现有方案。
2024-06-18 cs.IT math.IT
Salami Slicing Trellis for Synchronization Errors in DNA Coding
National Taiwan University（国立台湾大学）
针对DNA存储中同时存在替换、插入和删除错误的问题，提出萨拉米切片网格与跨链极化码结合的决策反馈译码方案，逼近信道容量。
2026-06-27 cs.IT math.IT
Rank Modulated Composite Encoding for Data Storage in DNA
Technion—Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Reichman University（雷克曼大学）；University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）
本文结合DNA复合编码和秩调制两种新方法，研究基于秩的复合符号信道容量及编码构造问题。
2026-05-31 cs.IT math.IT
Constrained Coding for Composite DNA: Channel Capacity and Efficient Constructions
针对复合DNA存储测序易出错的问题，提出高效约束编码技术施加生物学约束，计算信道容量、构建编解码器并优化复合字母选择，部分参数下仅需一个冗余符号。
2025-01-18 cs.IT math.IT
Coding Over Coupon Collector Channels for Combinatorial Motif-Based DNA Storage
本文针对基于预合成 DNA 基序组合的存储方式，分析 HelixWorks 数据并建立有/无干扰信道模型，提出利用全部输出信息、逼近基本极限且降低解码复杂度的编码方案。
2024-12-04 cs.IT math.IT
DNA-Based Storage: Trends and Methods
我们提供了一个基于DNA的存储系统设计和伴随的合成，测序和编辑方法的当前方法的概述。我们还介绍和分析了一套新的约束编码方案的档案和随机存取DNA存储通道。我们工作的数学基础是离散字母序列的构建和设计，避免预先指定的地址模式，具有平衡的基本内容，并表现出其他相关的子串约束。这些方案使存储的信号适应DNA介质，从而降低系统的固有错误率。
2015-07-06 cs.ET cs.IT math.IT
Deep DNA Storage: Scalable and Robust DNA Storage via Coding Theory and Deep Learning
Technion - Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
针对DNA存储信息检索中可扩展性与准确性的权衡瓶颈，提出结合模拟训练DNN、TP基ECC和安全裕度的模块化流水线，在3.1MB数据上实现速度最高3200倍提升、40%准确率提升及高噪下1.6比特/碱基编码率，为商业化DNA存储提供可行路径。
2024-03-11 cs.AI cs.IT math.IT
Error Probability Bounds for Coded-Index DNA Storage
考虑DNA存储通道，其中码字由$M$无序DNA分子组成。在读取时，对$N$分子进行置换取样，然后对每个分子进行测序。考虑了编码索引级联编码方案，其中码字的第$m$分子被限制为所有可能分子的子集（内码），其对于每个$m$是唯一的。解码器具有低复杂度，并且基于首先单独解码每个分子（内码），然后解码分子序列（外码）。只有温和的假设上的排序通道，在形式的存在的内部代码和解码器与消失的错误。分析了随机码和删余码的误码率，并证明其随$N$呈指数衰减。这确立了增加覆盖深度$N/M$以便获得低错误概率的重要性。
2022-05-20 cs.IT math.IT
DNA Storage in the Short Molecule Regime
本文完成了Shomorony和Heckel（2022）关于短分子DNA存储系统中可靠信息比特数缩放规律的猜想证明，分析了两种编码方案，其中一种可达性界与逆界匹配，另一种复杂度低且除极短分子特定范围外实现最优缩放。
2025-11-18 cs.IT math.IT
DNA storage approaching the information-theoretic ceiling
Cache DNA, Inc.（Cache DNA公司）
本文提出一种编码方案，在高保真和低保真条件下实现每克双链DNA存储密度达155.8和25.9EB，超过现有最佳性能，展示了DNA存储接近香农界限的潜力。
2026-04-22 cs.IT math.IT
The DNA Storage Channel: Capacity and Error Probability
考虑DNA存储通道，其中包括每个码字的$M$脱氧核糖核酸（DNA）分子无顺序地存储，具有替换的采样$N$次数，然后在离散无记忆通道上测序。对于恒定的覆盖深度$M/N$和分子长度缩放$Θ(\log M)$，提供了通道容量的下限（可扩展性）和上限（逆），以及通道可靠性函数的下限（可扩展性）。容量的下限和上限都概括了先前已知仅适用于二进制对称测序通道的界限，并且仅在分子长度缩放和交叉概率参数的某些限制下。当被指定为二进制对称测序通道时，这些限制对于下限被完全去除，并且对于高噪声区域中的上限被显著放松。的可靠性函数的下限下实现一个通用的解码器，并揭示了占主导地位的错误事件是中断-事件中，由DNA分子采样操作引起的信道的容量不支持的目标速率。
2022-02-13 cs.IT math.IT
Iterative Soft Decoding Algorithm for DNA Storage Using Quality Score and Redecoding
针对DNA存储中传统硬解码纠错能力有限的问题，提出基于Q-scores的LLR计算新公式与重解码的迭代软解码算法，相较现有方法读取数减少量提升2.3%~7.0%，可处理带插入删除错误的测序读段。
2023-04-07 cs.IT math.IT
Capacity-Approaching Constrained Codes with Error Correction for DNA-Based Data Storage
我们提出的编码技术，限制长度的均聚物运行，确保GC含量的约束，并能够纠正一个单一的编辑错误链的核苷酸在DNA为基础的数据存储系统。特别是，对于给定的$\ell, ε > 0$，我们提出了简单而有效的编码器/解码器，将二进制序列转换为DNA碱基序列（i）游程长度约束：每个码字中的最大均聚物游程至多为$\ell$，（ii）GC含量约束：每个码字的GC内容在$[0.5-ε, 0.5+ε]$内，（iii）纠错：每个码字能够纠正单个缺失、或单个插入、或单个替换错误。对于实际值的$\ell$和$ε$，我们表明，我们的编码器实现更高的速率比现有的结果在文献中，并接近的容量。我们的方法具有低的编码/解码复杂度和有限的错误传播。
2020-01-09 cs.IT math.IT
Random Access Expectation in DNA Storage and Fountain Codes
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Technion—Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
研究DNA存储中线性码的随机访问期望，分析完全对称生成矩阵的性能，证明其在大块长极限下随机访问期望下限为π/4，可实现值约为0.7869。
2026-05-16 cs.IT math.IT
A constrained Shannon-Fano entropy coder for image storage in synthetic DNA
在过去的几年里，对数据存储的指数增长的需求面临着越来越多的挑战。它所代表的能源成本也在增加，存储硬件的可用性无法跟上存储需求的趋势。传统存储介质的使用寿命很短- 10至20年-这迫使硬件重复，并使情况恶化。这种存储需求的大部分涉及“冷”数据，即很少访问但必须长时间保存的数据。合成DNA的编码能力和它的持久性（几百年）使它成为一个重要的候选者，作为“冷”数据的替代存储介质。本文提出了一种适用于DNA数据存储的变长编码算法，该算法具有较好的性能。该算法是基于修改后的Shannon-Fano代码，尊重一些biochemichal的限制所施加的合成化学。我们已经将此代码插入到适用于DNA图像存储的JPEG压缩算法中，并且与最先进的解决方案相比，我们强调了压缩比的改进，范围从0.5到2位/核苷酸，而不会影响重建质量。
2022-03-18 cs.IT eess.IV math.IT
On the size of error ball in DNA storage channels
本文研究DNA存储信道中序列重建问题，针对最多三次编辑的多种错误类型信道，推导了单删除双替换、单删除双插入和单插入单替换错误球的大小。
2024-10-20 cs.IT math.IT
DNA-Based Data Storage Systems: A Review of Implementations and Code Constructions
该综述聚焦新兴的分子数据存储领域，梳理系统实现方法与编码构造，明确通信与编码理论的新问题并探讨相关研究成果，为DNA数据存储领域的研究提供参考。
2023-10-07 cs.ET cs.IT math.IT
Codes with Biochemical Constraints and Single Error Correction for DNA-Based Data Storage
本文构造了满足二级结构避免、同聚物游程长度限制和GC平衡限制的DNA编码，并实现了单纠错能力，其速率超越了先前工作。
2023-07-01 cs.IT math.IT
