DNA veri depolamada kapsama derinliği probleminin LT kodlarıyla çözülmesi

Dijital dünyada saklanması gereken veri miktarı küresel ölçekte üstel bir hızla artmaktadır. Mevcut durumda kullanılan depolama ortamları ise bu veri artış hızına yetişmekte zorlanmaktadır. Bu durum yeni depolama ortamı arayışına sebep olmuştur. Son yıllarda üzerine yapılan çalışmalarla DNA'nın veri depolama ortamı olarak kullanılabileceği görülmüştür. Ancak maliyetinin yüksek olması dezavantajı ile birlikte gelmektedir. DNA veri depolama üzerine yaptığımız bu tez çalışmasında kapsama derinliği problemi ele alınmıştır. DNA veri depolama ortamı ekleme, silme, yer değiştirme hatalarının yanı sıra GC içeriği ve zincir uzunluğu gibi çeşitli hatalar barındırmaktadır. Bu yüzden tek bir DNA zincirinin okunması orijinal verinin elde edilmesi için yeterli değildir. DNA ortamından, orijinal verinin elde edilmesi noktasında karşımıza çıkan kapsama derinliği problemi, her bir DNA zincirinden en az t kopya ile elde edilmesi gereken DNA zinciri sayısını ifade eder. Bu tezde, kapsama derinliği problemine yönelik iki çalışma yapılmıştır. İlk çalışma, LT kodların sentez, dizileme ve hata olasılığı olmak üzere üç maliyet faktörü altında en iyi çözümlemeyi gerçekleştireceği optimizasyon problemi çalışmasıdır. Bu çalışmanın sonuçları, MDS kodun kapsama derinliği ile karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Elde edilen sonuçlara göre MDS kodların maliyetinin daha düşük olduğu tespit edilmiştir. Yaptığımız ikinci çalışma ise geliştirdiğimiz DupLeTh Algoritmasının iki fazlı LT kod çözme yaklaşımına dayanan kapsama derinliğini azaltmaya yönelik çalışmadır. Önerdiğimiz DupLeTh Algoritmasının sonuçları ise MDS kod ve sistematik MDS kod ile karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Video, ses, görüntü dosyası gibi dosyalarda kayıplı bir geri yapılandırma, anlamlı ve işlevsel bilgi elde etme açısından yeterli olabilmektedir. Kayıplar göz önüne alınarak yapılan ikinci çalışmada LT kod tabanlı DupLeTh Algoritması, MDS ve sistematik MDS kodlara göre daha iyi sonuçlar vermiştir.