A kernel‐based change detection method to map shifts in phytoplankton communities measured by flow cytometry
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Automated, ship‐board flow cytometers provide high‐resolution maps of phytoplankton composition over large swaths of the world's oceans. They therefore pave the way for understanding how environmental conditions shape community structure. Identification of community changes along a cruise transect commonly segments the data into distinct regions. However, existing segmentation methods are generally not applicable to flow cytometry data, as these data are recorded as ‘point cloud’ data, with hundreds or thousands of particles measured during each time interval. Moreover, nonparametric segmentation methods that do not rely on prior knowledge of the number of species are desirable to map community shifts. We present CytoSegmenter, a kernel‐based change‐point estimation method for segmenting point cloud data. Our method allows us to represent and summarize a point cloud of data points by a single element in a Hilbert space. The change‐point locations can be found using a fast dynamic programming algorithm. Through an analysis of 12 cruises, we demonstrate that CytoSegmenter allows us to locate abrupt changes in phytoplankton community structure. We show that the changes in community structure generally coincide with changes in the temperature and salinity of the ocean. We also illustrate how the main parameter of CytoSegmenter can be easily calibrated using limited auxiliary annotated data. CytoSegmenter is generally applicable for segmenting series of point cloud data from any domain. Moreover, it readily scales to thousands of point clouds, each containing thousands of points. In the context of flow cytometry data collected during research cruises, it does not require prior clustering of particles to define taxa labels, eliminating a potential source of error. This represents an important advance in automating the analysis of large datasets now emerging in biological oceanography and other fields. It also allows for the approach to be applied during research cruises.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».