The Noisy Drawing Channel: Reliable Data Storage in DNA Sequences
The Noisy Drawing Channel: Reliable Data Storage in DNA Sequences
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嘈杂的绘图通道：DNA 序列中的可靠数据存储
DOI：
10.1109/tit.2022.3231752
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发表时间：
2023
影响因子：
2.5
通讯作者：
Yaakobi, Eitan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lenz, Andreas;Siegel, Paul H.;Wachter-Zeh, Antonia;Yaakobi, Eitan
在基于dna的数据存储的最新进展的激励下，我们研究了一种通信系统，其中信息在许多序列上并行传递。在这个系统中，接收方不能控制对这些序列的访问，只能从这些序列中抽取，而不知道已经抽取了哪个序列。此外，绘制的序列容易出错。本文分析了一个合适的通道模型来模拟这种输入输出关系，并计算了其在大范围参数和一般类型的绘图分布下的信息容量。这概括了以前无噪声情况下的结果和特定的绘图分布。通过建立可实现的信息速率的理论限制和提出对解码器的实际实现有用的解码技术，该分析可以指导未来基于dna的数据存储实验。
Motivated by recent advances in DNA-based data storage, we study a communication system, where information is conveyed over many sequences in parallel. In this system, the receiver cannot control the access to these sequences and can only draw from these sequences, unaware which sequence has been drawn. Further, the drawn sequences are susceptible to errors. In this paper, a suitable channel model that models this input-output relationship is analyzed and its information capacity is computed for a wide range of parameters and a general class of drawing distributions. This generalizes previous results for the noiseless case and specific drawing distributions. The analysis can guide future DNA-based data storage experiments by establishing theoretical limits on achievable information rates and by proposing decoding techniques that can be useful for practical implementations of decoders.
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通讯作者：
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S. Puchinger