Vortrag zu DNA als Speichertechnologie von Prof. Marc Riedel

Seit Watson und Crick zum ersten Mal die molekulare Struktur der DNS beschrieben haben, ist ihr informationstragendes Potenzial für Informatiker offensichtlich. Mit jedem Nukleotid in der Sequenz aus dem vierwertigen Alphabet von A, T, C und G speichert ein DNA-Molekül mit n Nukleotiden das Äquivalent von 2n Bits an Daten. Im Prinzip könnte die DNS ein Speichermedium darstellen, das um viele Größenordnungen dichter ist als herkömmliche Medien. Angetrieben von der Biotech- und Pharmaindustrie hat die Technologie zur Sequenzierung (Lesen) und Synthese (Schreiben) von DNA rasante Fortschritte gemacht. Dennoch klafft nach wie vor eine große Lücke zwischen dem, was theoretisch an Lese- und Schreibgeschwindigkeit möglich ist, und dem, was sich in der Praxis bewährt hat. In diesem Vortrag werden die Herausforderungen beim Aufbau praktischer DNA-Speichersysteme und insbesondere die Algorithmen zur Choreographie der Tröpfchenbewegung im System erörtert. Außerdem werden ehrgeizige Pläne für den Einsatz von In-Memory-Computing auf in DNA gespeicherten Daten erörtert. Schließlich wird auf die Aktivitäten eines Start-ups eingegangen, das der Referent ausgegründet hat: eine alternative Anwendung der DNA-Speicherung, nämlich das Barcoding von Molekülen mit DNA-Tags für die Arzneimittelforschung.

Biographie des Vortragenden:

Marc Riedel ist Oracle Research Fellow und außerordentlicher Professor für Elektrotechnik und Computertechnik an der Universität von Minnesota. Außerdem ist er Mitglied der Graduiertenfakultät für Biomedizinische Informatik und Computational Biology. Er hatte Positionen bei Marconi Canada, CAE Electronics, Toshiba und Fujitsu Research Labs inne. Er erhielt seinen Ph.D. und seinen M.Sc. in Elektrotechnik am Caltech und seinen B.Eng. in Elektrotechnik mit einem Nebenfach Mathematik an der McGill University. Seine Doktorarbeit mit dem Titel „Cyclic Combinational Circuits“ (Zyklische Kombinationsschaltungen) wurde mit dem Charles H. Wilts Preis für die beste Doktorarbeit in Elektrotechnik am Caltech ausgezeichnet. Seine Arbeit „The Synthesis of Cyclic Combinational Circuits“ wurde auf der Design Automation Conference mit dem Best Paper Award ausgezeichnet. Er ist Empfänger des NSF CAREER Award.