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流式BMRC:基于算术编码的pcDNA存储方案
作者姓名:崔竞松  李嘉伟  王兰兰  郭迟  齐浩
作者单位:1. 空天信息安全与可信计算教育部重点实验室,武汉大学国家网络安全学院;2. 湖北珞珈实验室/武汉大学卫星导航定位技术研究中心;3. 系统生物工程教育部重点实验室/天津大学化工学院
摘    要:生物学研究表明,DNA蛋白质编码(protein-coding DNA,pcDNA)是一种具有一定的容量但不均匀的信息,受限于多种生物学条件,其存储介质模型不同于传统的计算机二进制存储。现有方案或无法高效利用其存储空间,或计算复杂度偏高。针对上述问题,提出了一种基于算术编码的编码方法——流式BMRC算法,使用重整化技术并通过输出符号的概率分布拟合,实现蛋白质编码DNA中的低复杂度、高效利用信息空间的任意信息存储。分析表明,该算法可以高效利用蛋白质编码DNA在生物学条件限制下的信息容量,且具有线性计算复杂度,技术优势明显。

关 键 词:DNA存储  算术编码  非均匀存储  蛋白质编码DNA
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