iDeLUCS: A deep learning interactive tool for alignment-free clustering of DNA sequences
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Summary We present an interactive Deep Learning-based software tool for Unsupervised Clustering of DNA Sequences ( i DeLUCS), that detects genomic signatures and uses them to cluster DNA sequences, without the need for sequence alignment or taxonomic identifiers. i DeLUCS is scalable and user-friendly: Its graphical user interface, with support for hardware acceleration, allows the practitioner to fine-tune the different hyper-parameters involved in the training process without requiring extensive knowledge of deep learning. The performance of i DeLUCS was evaluated on a diverse set of datasets: several real genomic datasets from organisms in kingdoms Animalia, Protista, Fungi, Bacteria, and Archaea, three datasets of viral genomes, a dataset of simulated metagenomic reads from microbial genomes, and multiple datasets of synthetic DNA sequences. The performance of i DeLUCS was compared to that of two classical clustering algorithms ( k -means++ and GMM) and two clustering algorithms specialized in DNA sequences (MeShClust v3.0 and DeLUCS), using both intrinsic cluster evaluation metrics and external evaluation metrics. In terms of unsupervised clustering accuracy, i DeLUCS outperforms the two classical algorithms by an average of ∼ 20%, and the two specialized algorithms by an average of ∼ 12%, on the datasets of real DNA sequences analyzed. Overall, our results indicate that i DeLUCS is a robust clustering method suitable for the clustering of large and diverse datasets of unlabelled DNA sequences. Availability and implementation i DeLUCS is available at our github repository under the terms of the MIT licence. Contact pmillana@uwaterloo.ca Supplementary information Supplementary data are available at Bioinformatics online.
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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 | 0,002 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,005 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,032 | 0,012 |
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 ».