A large-scale benchmark study of existing algorithms for taxonomy-independent microbial community analysis
Notice bibliographique
Résumé
Recent advances in massively parallel sequencing technology have created new opportunities to probe the hidden world of microbes. Taxonomy-independent clustering of the 16S rRNA gene is usually the first step in analyzing microbial communities. Dozens of algorithms have been developed in the last decade, but a comprehensive benchmark study is lacking. Here, we survey algorithms currently used by microbiologists, and compare seven representative methods in a large-scale benchmark study that addresses several issues of concern. A new experimental protocol was developed that allows different algorithms to be compared using the same platform, and several criteria were introduced to facilitate a quantitative evaluation of the clustering performance of each algorithm. We found that existing methods vary widely in their outputs, and that inappropriate use of distance levels for taxonomic assignments likely resulted in substantial overestimates of biodiversity in many studies. The benchmark study identified our recently developed ESPRIT-Tree, a fast implementation of the average linkage-based hierarchical clustering algorithm, as one of the best algorithms available in terms of computational efficiency and clustering accuracy.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,021 | 0,047 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,003 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,006 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».