DNA系列が持つ制約の特徴量の計算とその符号構成への応用

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21560394
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 鎌部 浩 岐阜大学, 工学部, 教授 (80169614)
• Keywords: DNA計算 / 制約符号 / 通信路容量 / 計算論的言語理論 / 入力制約

Research Abstract

DNA計算のためのDNA系列に関する理論を,情報理論的なアプローチで構築することを試みている.DNA計算で使用される系列は,計算の化学的プロセスがうまく進み,論理的な計算が意図した通りに行われるように,いくつかの制約を満たすことが要請される.本研究では,計算論的言語理論の立場から述べられていた,こうした制約に関する結果を情報理論的な立場から捉えなおし,結果を拡張した.これによって,情報理論的な解析方法がこの分野でも有用であることを示した.
具体的には,prefix-free制約とsuffix free制約について,情報理論的,より正確には記号力学系的な方法で容量を与えた.また,outfix-free制約とIntercode制約についても,同様に拡張を行った.DNA系列に含まれるGとCの割合を一定に保つことは,安定な科学的反応を得るために重要である.この制約が,入力制約を持つ通信路のための符号理論と密接な関係を持っていることを示した.この結果は,実際の符号もしくはDNA系列の集合を設計するとにも役立つと期待できる.

Research Products

• [Journal Article] Outfix-free and Intercode Constraints for DNA Sequences (2011)
  • Author(s): Hiroshi Kamabe
  • Journal Title: Proceedings of the International Symposium on Information Thoery 2011 Volume: (採録決定,未発刊)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Constraints for DNA Sequences by Formal Language and its Capacity (2010)
  • Author(s): Hiroshi Kamabe
  • Journal Title: Proceedings of the World Congress on Nature and Biologically Inspired Computing 2010 Pages: 629-634
  • Peer Reviewed
• [Presentation] On constraints for DNA sequences (2011)
  • Author(s): Hiroshi Kamabe
  • Organizer: 2011 Information Theory and its Applications Workshop
  • Place of Presentation: カリフォルニア大学サンディエゴ校
  • Year and Date: 2011-02-11
• [Presentation] Constraints for DNA Sequences by Formal Language and its Capacity (2010)
  • Author(s): Hiroshi Kamabe
  • Organizer: The 32rd Symposium on Information Theory and its Application (SITA2010)
  • Place of Presentation: 信州松代ロイヤルホテル
  • Year and Date: 2010-12-01
• [Presentation] DNA系列の制約について (2010)
  • Author(s): 鎌部浩
  • Organizer: 電子情報通信学会 情報理論研究会
  • Place of Presentation: 東北学院大学
  • Year and Date: 2010-09-22