Error Correcting Constrained Codes for DNA Storage and Their Evaluations

• Project/Area Number: 23K10983
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 60010:Theory of informatics-related
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 眞田 亜紀子 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (20631138)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太田 隆博 専修大学, ネットワーク情報学部, 教授 (60579001)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: DNAストレージ / 制約符号 / 誤り訂正符号 / データ圧縮

Outline of Research at the Start

DNA（デオキシリボ核酸）ストレージは，高密度かつ長寿命な次世代ストレージとして昨今注目されている．本研究では，DNAストレージの実用化に向けて，高信頼性と効率性の観点から適した符号化の提案と評価に取り組む．まず，高信頼性の観点では，誤り訂正と系列制約を兼ね備えた符号を提案し，長期間保存しても正しくデータが読み取れるようにする．効率性の観点では，インデックスレスとデータハイディングの観点からデータ圧縮を予め行うことで，データ保存に必要なDNA鎖を極力削減し，コスト削減に貢献する．