深度学习在DNA存储读段重建的应用

摘要

DNA存储技术是一项着眼于未来的具有划时代意义存储技术，它将数字信息编码为核苷酸序列，然后通过化学合成将序列写入DNA分子，最后通过DNA测序技术读取信息。相较于电子存储技术，其在信息密度、数据安全性以及保存年限等方面具有极大的优势。然而在DNA存储技术的数据读取端，测序读段存在着大量碱基替换、插入和删除错误，因此需进行读段重建来恢复原始数据。读段重建方法要求高成功率以及一定的时效性，以实现文件可靠存取并提高DNA存储技术的读写效率。文章介绍了现有的基于深度学习的读段重建模型，通过对模型架构、重建理念以及纠错能力等方面的比较指出了目前研究的局限性，并展望了未来深度学习在读段重建中可能的研究方向。

关键词

DNA存储技术 / 碱基错误 / 读段重建 / 深度学习