Research Article

Eğitim gerektirmeyen kodlayıcı-tabanlı Transformer ile DNA-alfabeli sözde rastgele sayı üreteci

Volume: 32 Number: 5 September 13, 2026
TR EN

Eğitim gerektirmeyen kodlayıcı-tabanlı Transformer ile DNA-alfabeli sözde rastgele sayı üreteci

Abstract

DNA temelli uygulamalarda çoğunlukla bit düzeyinde çalışan klasik sözde rastgele sayı üreteçleri (SRSÜ) kullanılmaktadır. Ancak bu üreteçler DNA uzayına doğrudan çıkış veremediğinden, ek kodlama/adaptasyon katmanları gerektirir. Bu durum hem hesaplama maliyetini hem de anahtar tasarımının karmaşıklığını artırmakta, DNA düzeyindeki rastgelelik özelliklerinin kontrolünü zorlaştırmaktadır. Rastgelelik özelliklerini doğrudan DNA alfabesi üzerinde üretebilen mekanizmalara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada, eğitim gerektirmeyen ve rastgele başlatılmış ağırlıklara sahip kodlayıcı-tabanlı bir Transformer mimarisi kullanılarak DNA-alfabeli bir SRSÜ önerilmektedir. Model pozisyon bilgisi içermemekte; çıkış katmanında kullanılan düşük genlikli Dirichlet gürültüsü ile çalışmaktadır. Blok içi dengeli örnekleme ve tek seferlik global karıştırma birlikte kullanılarak A/C/G/T sembollerine ait yerel frekans yanlılıkları ve kısa menzilli örüntüler zayıflatılır. Sekiz bijektif DNA→ikili eşlemeden rastgele seçilen biriyle dönüştürülen 500 000 bazlık dizilerden 1 Mbit ikili on bağımsız çıktı üretilmiştir. CPU üzerinde, blok boyutu 100 iken üretim süresi yaklaşık 49 sn. olarak ölçülmüştür. On bağımsız akışın tamamı NIST SP 800-22 p>0.01 eşiğini sağlamış, ENT analizinde ≈8 bit/byte entropi ve ihmal edilebilir seri korelasyonu gözlenmiştir. Bu bulgular, önerilen DNA-alfabeli SRSÜ’nün istatistiksel rastgelelik açısından tatmin edici bir davranış sergilediğini göstermektedir. Çalışma formel güvenlik ispatı sunmak yerine bu davranışın deneysel olarak değerlendirilmesine odaklanmaktadır.

Keywords

References

  1. [1] Jeong YS, Oh KJ, Cho CK, Choi HJ. “Pseudo-random number generation using LSTMs”. The Journal of Supercomputing, 76(10), 8324-8342, 2020.
  2. [2] Wu X, Han Y, Zhang M, Zhu S, Cui S, Wang Y, Peng Y. “Pseudorandom number generators based on neural networks: a review”. Journal of King Saud University - Computer and Information Sciences, 37(3), 18, 2025.
  3. [3] Wu X, Han Y, Zhu S, Li Y, Cui S, Wang X. Learned Pseudo-Random Number Generator Based on Generative Adversarial Networks. Editors: Yang H, Lu R. Frontiers in Cyber Security, 517–530, Singapore, Springer, 2024.
  4. [4] Bhattacharjee K, Das S. “A search for good pseudo-random number generators: Survey and empirical studies”. Computer Science Review, 45, 100471, 2022.
  5. [5] Pasqualini L, Parton M. “Pseudo random number generation through reinforcement learning and recurrent neural networks”. Algorithms, 13(11), 307, 2020.
  6. [6] Mukherjee P, Garg H, Pradhan C, Ghosh S, Chowdhury S, Srivastava G. “Best fit DNA-based cryptographic keys: the genetic algorithm approach”. Sensors, 22(19), 7332, 2022.
  7. [7] Kalsi S, Kaur H, Chang V. “DNA cryptography and deep learning using genetic algorithm with NW algorithm for key generation”. Journal of Medical Systems, 42(1), 17, 2018.
  8. [8] Basu S, Karuppiah M, Nasipuri M, Halder AK, Radhakrishnan N. “Bio-inspired cryptosystem with DNA cryptography and neural networks”. Journal of Systems Architecture, 94, 24-31, 2019.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Algorithms and Calculation Theory

Journal Section

Research Article

Authors

Alev Kaya *
Türkiye

Early Pub Date

September 11, 2026

Publication Date

September 13, 2026

Submission Date

July 23, 2025

Acceptance Date

January 21, 2026

Published in Issue

Year 2026 Volume: 32 Number: 5

APA
Kaya, A., & Türkoğlu, İ. (2026). Eğitim gerektirmeyen kodlayıcı-tabanlı Transformer ile DNA-alfabeli sözde rastgele sayı üreteci. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 32(5), 1033-1044. https://doi.org/10.65206/pajes.03161
AMA
1.Kaya A, Türkoğlu İ. Eğitim gerektirmeyen kodlayıcı-tabanlı Transformer ile DNA-alfabeli sözde rastgele sayı üreteci. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2026;32(5):1033-1044. doi:10.65206/pajes.03161
Chicago
Kaya, Alev, and İbrahim Türkoğlu. 2026. “Eğitim Gerektirmeyen Kodlayıcı-Tabanlı Transformer Ile DNA-Alfabeli Sözde Rastgele Sayı üreteci”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 32 (5): 1033-44. https://doi.org/10.65206/pajes.03161.
EndNote
Kaya A, Türkoğlu İ (September 1, 2026) Eğitim gerektirmeyen kodlayıcı-tabanlı Transformer ile DNA-alfabeli sözde rastgele sayı üreteci. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 32 5 1033–1044.
IEEE
[1]A. Kaya and İ. Türkoğlu, “Eğitim gerektirmeyen kodlayıcı-tabanlı Transformer ile DNA-alfabeli sözde rastgele sayı üreteci”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 32, no. 5, pp. 1033–1044, Sept. 2026, doi: 10.65206/pajes.03161.
ISNAD
Kaya, Alev - Türkoğlu, İbrahim. “Eğitim Gerektirmeyen Kodlayıcı-Tabanlı Transformer Ile DNA-Alfabeli Sözde Rastgele Sayı üreteci”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 32/5 (September 1, 2026): 1033-1044. https://doi.org/10.65206/pajes.03161.
JAMA
1.Kaya A, Türkoğlu İ. Eğitim gerektirmeyen kodlayıcı-tabanlı Transformer ile DNA-alfabeli sözde rastgele sayı üreteci. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2026;32:1033–1044.
MLA
Kaya, Alev, and İbrahim Türkoğlu. “Eğitim Gerektirmeyen Kodlayıcı-Tabanlı Transformer Ile DNA-Alfabeli Sözde Rastgele Sayı üreteci”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 32, no. 5, Sept. 2026, pp. 1033-44, doi:10.65206/pajes.03161.
Vancouver
1.Alev Kaya, İbrahim Türkoğlu. Eğitim gerektirmeyen kodlayıcı-tabanlı Transformer ile DNA-alfabeli sözde rastgele sayı üreteci. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2026 Sep. 1;32(5):1033-44. doi:10.65206/pajes.03161