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# 论文
Higashi: Multiscale and integrative scHi-C analysis # Higashi
## 论文
https://doi.org/10.1038/s41587-021-01034-y https://doi.org/10.1038/s41587-021-01034-y
# 模型结构 ## 模型结构
Higashi使用超图神经网络来揭示这个构造的超图中的高阶交互模式。Higashi可以为scHi-C制作嵌入物,用于下游分析。Higashi可以输入单细胞Hi-C接触图谱,从而能够以单细胞分辨率详细表征3D基因组特征,如TAD样结构域边界和A/B区分数。 Higashi使用超图神经网络来揭示这个构造的超图中的高阶交互模式。Higashi可以为scHi-C制作嵌入物,用于下游分析。Higashi可以输入单细胞Hi-C接触图谱,从而能够以单细胞分辨率详细表征3D基因组特征,如TAD样结构域边界和A/B区分数。
...@@ -11,15 +13,15 @@ Higashi使用超图神经网络来揭示这个构造的超图中的高阶交互 ...@@ -11,15 +13,15 @@ Higashi使用超图神经网络来揭示这个构造的超图中的高阶交互
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# 算法原理 ## 算法原理
Higashi的关键算法设计是将scHi-C数据转换为超图。这种转化保留了scHi-C接触图谱的单细胞分辨率和3D基因组特征。具体来说,嵌入scHi-C数据的过程现在相当于学习超图的节点嵌入,输入scHi-C接触图就变成了预测超图中缺失的超边。在Higashi,我们使用我们最近开发的Hyper-SAGNN架构22,这是一个通用的超图表示学习框架,专门针对scHi-C分析进行了大量的新开发 Higashi的关键算法设计是将scHi-C数据转换为超图。这种转化保留了scHi-C接触图谱的单细胞分辨率和3D基因组特征。具体来说,嵌入scHi-C数据的过程现在相当于学习超图的节点嵌入,输入scHi-C接触图就变成了预测超图中缺失的超边。在Higashi,我们使用我们最近开发的Hyper-SAGNN架构22,这是一个通用的超图表示学习框架,专门针对scHi-C分析进行了大量的新开发
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# 环境配置 ## 环境配置
Docker(方式一) ### Docker(方式一)
推荐使用docker方式运行,提供拉取的docker镜像: 推荐使用docker方式运行,提供拉取的docker镜像:
``` ```
...@@ -35,7 +37,7 @@ pip install -r requirements.txt -i http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ --tru ...@@ -35,7 +37,7 @@ pip install -r requirements.txt -i http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ --tru
python setup.py install python setup.py install
``` ```
Dockerfile(方式二) ### Dockerfile(方式二)
``` ```
docker build -t higashi:latest . docker build -t higashi:latest .
...@@ -51,7 +53,7 @@ python setup.py install ...@@ -51,7 +53,7 @@ python setup.py install
``` ```
Conda(方式三) ### Conda(方式三)
1.创建conda虚拟环境: 1.创建conda虚拟环境:
...@@ -74,7 +76,7 @@ python setup.py install ...@@ -74,7 +76,7 @@ python setup.py install
pip install -r requirements.txt -i http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ --trusted-host mirrors.aliyun.com pip install -r requirements.txt -i http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ --trusted-host mirrors.aliyun.com
``` ```
# 数据集 ## 数据集
``` ```
...@@ -90,36 +92,37 @@ cp -r ramani-et-ai/* /work/magroup/ruochiz/Data/scHiC_collection/ramani/ ...@@ -90,36 +92,37 @@ cp -r ramani-et-ai/* /work/magroup/ruochiz/Data/scHiC_collection/ramani/
``` ```
# 测试 ## 训练
## 结合测试数据和Higashi模型生成具备超图分析与接触图嵌入能力的demo 结合测试数据和Higashi模型生成具备超图分析与接触图嵌入能力的demo
``` ```
python train.py python train.py
``` ```
## 推理
# 精度 ## result
### 精度
bce: 0.5046, mse: 0.7233, acc: 86.692 %, pearson: 0.590, spearman: 0.514, elapse: 27.894 s bce: 0.5046, mse: 0.7233, acc: 86.692 %, pearson: 0.590, spearman: 0.514, elapse: 27.894 s
# 应用场景 ## 应用场景
## 算法类别 ### 算法类别
ai for science ai for science
# 行业
科研
# 热点应用行业
### 热点应用行业
科研 单细胞预测 基因预测 科研 单细胞预测 基因预测
# 源码仓库及问题反馈 ## 源码仓库及问题反馈
http://developer.sourcefind.cn/codes/modelzoo/higashi.git http://developer.sourcefind.cn/codes/modelzoo/higashi.git
# 参考资料 ## 参考资料
https://github.com/ma-compbio/Higashi/ https://github.com/ma-compbio/Higashi/
......
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