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Higashi_pytorch
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52fa2314
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52fa2314
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Dec 03, 2024
by
dcuai
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52fa2314
# 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


# 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


# 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
无
# 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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