論文の概要: The Unified Evaluation App for DNA Data Storage Codecs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.09673v1
• Date: Mon, 10 Aug 2026 14:48:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-11 19:16:37.318443
• Title: The Unified Evaluation App for DNA Data Storage Codecs
• Title（参考訳）: DNAデータストレージコーデックのための統一評価アプリ
• Authors: Aleksandar Anžel, Chisom Anyabolu, Leon Wimbes, Luca Staus, Ihsan Tri Heldian, David Sonnabend, Khawla Elhadri, Samuel Becker, Felix Klein, Raffael Schoen, Michael Schwarz, Marius Welzel, Bernd Freisleben, Dominik Heider, Georges Hattab,
• Abstract要約: 我々は、最先端のDNAストレージエンコーディングとデコード手法を統合し、評価するオープンソースのモジュール型ベンチマークプラットフォームを開発した。 提案手法では,DNAデータストレージアライアンスのコンセンサス標準に適合する多次元評価基準を適用した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 30.257993578842942
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Background: Deoxyribonucleic acid (DNA) data storage is a paradigm with great potential for ultra-dense and durable information preservation. However, the rapid proliferation of coding schemes, or codecs, each with their own design constraints and reporting practices, has led to a fragmented landscape that lacks a standardized comparative assessment. Methods: We developed an open-source, modular benchmarking platform that systematically integrates and evaluates state-of-the-art DNA storage encoding and decoding methods (codecs). Our approach uses a curated, diverse set of baseline data and applies multidimensional assessment criteria that are aligned with the consensus standard of the DNA Data Storage Alliance. These criteria include encoding/decoding throughput, computational efficiency, error correction performance across substitutions, insertions, and deletions, and cost efficiency. Results: The developed platform integrates standardized wrapper functions for encoding and decoding, allows for the integration of new methods, and automates reproducible evaluations with comprehensive visual and tabular reporting. Benchmarking both contemporary and classical codecs using their default parameters and multiple metrics demonstrates that no single algorithm is optimal across all evaluated dimensions. The trade-offs between information density, success rate, runtime, and cost are quantified and shown to be critical factors in the design of future-proof formats. Conclusions: Our work establishes a rigorously standardized, open-source evaluation framework that enables reproducible benchmarking, supports evidence-based codec selection, and provides the necessary foundation for translating DNA data storage from experimental research into deployable archival systems.
• Abstract（参考訳）: 背景: Deoxyribonucleic acid (DNA) データストレージは、超高密度で耐久性のある情報保存のための大きな可能性を持つパラダイムである。 しかし、コーディングスキームやコーデックが急速に普及し、それぞれが独自の設計制約とレポートのプラクティスを持つようになり、標準化された比較評価に欠ける断片化された風景が生まれました。 方法:我々は,最先端のDNAストレージエンコーディングとデコード手法(コーデック)を体系的に統合し,評価する,オープンソースのモジュール型ベンチマークプラットフォームを開発した。 提案手法では,DNAデータストレージアライアンスのコンセンサス標準に適合する多次元評価基準を適用した。 これらの基準には、エンコーディング/デコードスループット、計算効率、置換、挿入、削除、コスト効率が含まれる。 結果: 開発プラットフォームは,符号化および復号化のための標準化されたラッパー機能を統合し,新しい手法の統合を可能にし,総合的な視覚および表計算による再現性評価を自動化する。 既定パラメータと複数のメトリクスを用いて、現代のコーデックと古典コーデックの両方をベンチマークすると、全ての評価次元で最適なアルゴリズムは存在しないことが示される。 情報密度、成功率、実行時間、コストのトレードオフは定量化され、将来的なフォーマットの設計において重要な要素であることが示されている。 結論:我々の研究は,再現可能なベンチマークを可能にする,厳格に標準化されたオープンソース評価フレームワークを確立し,エビデンスベースのコーデック選択をサポートし,実験的な研究から展開可能なアーカイブシステムへのDNAデータストレージの翻訳に必要な基盤を提供する。

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