Konstruksi Kode DNA dan Implementasinya Menggunakan Python

Abstract

Penelitian ini berfokus pada konstruksi kode DNA di atas lapangan hingga \mathbb{F}_2 dengan memperhatikan berbagai batasan kombinatorial, seperti jarak Hamming, batasan terbalik, batasan komplemen terbalik, dan konten GC tetap. Kode DNA dikonstruksikan menggunakan pendekatan teori koding dengan menerapkan konsep kode reversible self-dual. Penelitin ini juga mencakup studi literatur tentang teori koding, kode linier, kode reversibel self-dual, dan kode DNA untuk memahami dasar-dasar serta batasan yang terkait. Matriks generator yang digunakan untuk membangung kode DNA mencakup variasi seperti \left(\begin{matrix}I_n&|&I_n\\\end{matrix}\right),\ \left(\begin{matrix}I_n&|&R_n\\\end{matrix}\right), \left(\begin{matrix}I_n&|\ &I_n+J_n\\\end{matrix}\right), dan \left(\begin{matrix}I_n&|&R_n+J_n\\\end{matrix}\right). Implementasi algoritma konstruksi kode DNA dilakukan menggunakan bahasa pemrograman Python untuk memvalidasi dan menguji kode yang dihasilkan. Hasil penelitian menunjukan bahwa metode yang dikembangkan dapat menghasilkan kode DNA yang memenuhi semua batasan kombinatorial DNA yang ditetapkan. Kode DNA yang dihasilkan memiliki parameter panjang 2n dan dimensi n untuk n bilangan genap, dan jarak minimum d=2 untuk matriks generator \left(\begin{matrix}I_n&|\ &I_n\\\end{matrix}\right) dan \left(\begin{matrix}I_n&|&R_n\\\end{matrix}\right), serta jarak minimum d=4 untuk matrik generator \left(\begin{matrix}I_n&|&I_n+J_n\\\end{matrix}\right) dan \left(\begin{matrix}I_n&|&R_n+J_n\\\end{matrix}\right).