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AIは、数日ではなく数分でDNAに保存されたデジタルデータをデコードできます

DNAは、ビジュアルファイルやオーディオファイルなどのデジタルデータを保存できますScience Picture Co / Alamy 人工知能は、以前の方法に必要な日ではなく、10分以内にDNA鎖に保存されているデータを読み取ることができ、DNA貯蔵はコンピューティングの実用的な使用に近づきます。 「DNAは、膨大な量のデータを非常にコンパクトな形で保存し、何千年もそのままのままです」と言います。 Daniella Bar-Lev カリフォルニア大学サンディエゴ校で。 「さらに、DNAは自然に複製可能であり、長期的なデータ保存にユニークな利点を提供します。」 しかし、DNA内でエンコードされた情報を取得することは、ストランドが混合され、保存されたときに混乱しているため、記念碑的な挑戦です。データエンコードプロセス中、個々の鎖が不完全に複製されることがあり、一部のフラグメントが完全に失われる場合があります。その結果、DNAに保存されているデータの読み取り値は、細かく類を越えたページで満たされた箱から本を再構築することに似ています。 「伝統的な方法は、この混乱に苦しんでおり、数日間の処理が必要です」とBar-Lev氏は言います。新しいアプローチは、「これをノイズのパターンを見つけるように訓練されたAIでこれを合理化します」と彼女は言います。 Bar-Levと彼女の同僚は、DNAFormerと呼ばれるAI駆動の方法を開発しました。このシステムには、DNAシーケンスを再構築するように訓練されたディープラーニングAIモデル、エラーを識別および修正する別のコンピューターアルゴリズム、および残りのミスを修正しながらすべてをデジタルデータに戻す3番目のデコードアルゴリズムが含まれます。 実験では、DNAFormerは、より良いまたは同等の精度を達成しながら、従来のルールベースのコンピューティングアルゴリズムで開発された次の最速の方法よりも90倍速い100メガバイトのDNA貯蔵データを読み取ることができました。デコードされたデータには、テストチューブの色付き画像、宇宙飛行士ニールアームストロングの有名なムーンランディングスピーチの24秒のオーディオクリップ、DNAが有望なデータストレージメディアである理由に関するテキストが書かれていました。 チームは、データをDNAにエンコードするための新しい技術に合わせたDNAFormerのバージョンを開発する予定です、と言います オマー・サバリー テクニオン - イスラエル工科大学。 「決定的に、私たちのアプローチは具体的に依存していないからです [DNA] 合成またはシーケンス方法は、より商業的に実行可能な将来の、まだ未開発のテクノロジーに適合させることができます」と彼は言います。 トピック: #AIは数日ではなく数分でDNAに保存されたデジタルデータをデコードできます

AIは、数日ではなく数分でDNAに保存されたデジタルデータをデコードできます

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2025-02-21 10:00:00

DNAは、ビジュアルファイルやオーディオファイルなどのデジタルデータを保存できます

Science Picture Co / Alamy

人工知能は、以前の方法に必要な日ではなく、10分以内にDNA鎖に保存されているデータを読み取ることができ、DNA貯蔵はコンピューティングの実用的な使用に近づきます。

「DNAは、膨大な量のデータを非常にコンパクトな形で保存し、何千年もそのままのままです」と言います。 Daniella Bar-Lev カリフォルニア大学サンディエゴ校で。 「さらに、DNAは自然に複製可能であり、長期的なデータ保存にユニークな利点を提供します。」

しかし、DNA内でエンコードされた情報を取得することは、ストランドが混合され、保存されたときに混乱しているため、記念碑的な挑戦です。データエンコードプロセス中、個々の鎖が不完全に複製されることがあり、一部のフラグメントが完全に失われる場合があります。その結果、DNAに保存されているデータの読み取り値は、細かく類を越えたページで満たされた箱から本を再構築することに似ています。

「伝統的な方法は、この混乱に苦しんでおり、数日間の処理が必要です」とBar-Lev氏は言います。新しいアプローチは、「これをノイズのパターンを見つけるように訓練されたAIでこれを合理化します」と彼女は言います。

Bar-Levと彼女の同僚は、DNAFormerと呼ばれるAI駆動の方法を開発しました。このシステムには、DNAシーケンスを再構築するように訓練されたディープラーニングAIモデル、エラーを識別および修正する別のコンピューターアルゴリズム、および残りのミスを修正しながらすべてをデジタルデータに戻す3番目のデコードアルゴリズムが含まれます。

実験では、DNAFormerは、より良いまたは同等の精度を達成しながら、従来のルールベースのコンピューティングアルゴリズムで開発された次の最速の方法よりも90倍速い100メガバイトのDNA貯蔵データを読み取ることができました。デコードされたデータには、テストチューブの色付き画像、宇宙飛行士ニールアームストロングの有名なムーンランディングスピーチの24秒のオーディオクリップ、DNAが有望なデータストレージメディアである理由に関するテキストが書かれていました。

チームは、データをDNAにエンコードするための新しい技術に合わせたDNAFormerのバージョンを開発する予定です、と言います オマー・サバリー テクニオン – イスラエル工科大学。

「決定的に、私たちのアプローチは具体的に依存していないからです [DNA] 合成またはシーケンス方法は、より商業的に実行可能な将来の、まだ未開発のテクノロジーに適合させることができます」と彼は言います。

トピック:

#AIは数日ではなく数分でDNAに保存されたデジタルデータをデコードできます

執筆者について: nipponese

Nipponese News編集部は、国内外のニュースを日本語で分かりやすくお届けします。