AI Summary & Key Takeaways
AI InsightAccording to the results, LT codes based on DupLeTh requires fewer sequencing size than those in the partial and traditional MDS coverage depth approaches.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
In this paper, we study the coverage depth problem in DNA storage systems with partial reconstruction. The coverage depth problem refers to the sequencing depth of DNA storage, ensuring that at least t copies of each type of DNA strand are obtained. In this context, the use of LT codes in a DNA storage system that stores video-like data whose partial reconstruction is acceptable is analysed with respect to coverage depth performance in a partial-recovery setting. In other words, in a DNA storage system when it is accepted that only a fraction of the original symbols can be reconstructed, the coverage depth of LT codes is analysed. At this point, we propose a new algorithm named Double phase LT Coverege DepTh (DupLeTh), to obtain t copies of DNA strands encoded by LT codes. In addition, when both entire and partial reconstruction are enabled in a system, the performance of MDS codes with respect to coverage depth is also investigated. Furthermore, Monte Carlo simulations were conducted to assess the results for the coverage depth size in both traditional (entire) and partial MDS as well as the partial LT coverage depth problems using the DupLeTh algorithm. According to the results, LT codes based on DupLeTh requires fewer sequencing size than those in the partial and traditional MDS coverage depth approaches.
Özet
Bu çalışmada, depolanan verinin kısmi geriçatması kabul edilen DNA depolama sistemlerinde kapsama derinliği sorununu incelemekteyiz. Kapsama derinliği sorunu DNA depolama sistemlerinde, her DNA ipliği tipinden en az t kopyanın elde edilmesi için gerekli olan dizileme (sequencing) boyutunu ifade etmektedir. Bu kapsamda, kısmi geriçatılması kabul edilebilen video gibi veri türlerini depolayan bir DNA depolama sisteminde LT kodlarının kullanımı, kapsama derinliği boyutu performansı açısından analiz edilmektedir. Başka bir deyişle, bir DNA depolama sisteminde, orijinal sembollerin yalnızca bir kısmının geriçatılabileceği kabul edildiğinde, LT kodlarının kapsama derinliği analiz edilmektedir. Bu noktada, LT kodları tarafından kodlanan DNA ipliklerinin t kopyasını elde etmek için Çift Fazlı LT Kapsama Derinliği (DupLeTh) olarak adlandırılan yeni bir algoritma önerilmektedir. Ek olarak, verinin hem bütününün hem de bir kısmının (kısmi) geriçatılmasının kabul edildiği bir sistemde, lüteratürde kullanılması önerilen MDS (Maximum Distance Separable) kodlarının da kapsama derinliği açısından performansı incelenmiştir. Ayrıca, LT kodlarının kullanıldığı önerilen DupLeTh algoritmasının kapsama derinliği performansını değerlendirmek için bu algoritma hem kısmi ve hem de geleneksel (bütünsel) MDS derinliği yaklaşımları kullanılarak Monte Carlo simülasyonları ile kıyaslanmıştır. Sonuçlara göre, DupLeTh tabanlı LT kodları, kısmi ve geleneksel MDS kapsama derinliği yaklaşımlarına göre çok daha düşük boyutta dizileme (sequencing) gerektirmektedir.