scDeepCluster:Clustering single-cell RNA-seq data with a model-based deep learning approach论文解读

这是2019年发表于nature子刊machine intelligence的一篇论文,作者是Tian Tian , Ji Wan, Qi Song and Zhi Wei。论文主要是提出了一个新的框架scDeepCluster,利用自编码器对单细胞RNA测序数据进行降噪分类,以及在二维平面图进行可视化。

  1. 论文模型图:
    scDeepCluster:Clustering single-cell RNA-seq data with a model-based deep learning approach论文解读
    2.激活函数
    作者给出了自编码器解码器Decoder部分最后面三层的激活函数如下:
    scDeepCluster:Clustering single-cell RNA-seq data with a model-based deep learning approach论文解读
    对输入单细胞RNA测序数据进行降噪的公式是
    scDeepCluster:Clustering single-cell RNA-seq data with a model-based deep learning approach论文解读
    在潜在层对数据进行聚类的公式是:
    scDeepCluster:Clustering single-cell RNA-seq data with a model-based deep learning approach论文解读
    整个模型最开始用ZINB损失函数预处理,然后利用k-means算法在潜在层初始化特征得到聚类中心,对Encoder部分使用聚类公式。
    4.实验结果和对比
    作者把scDeepCluster在作者生成的数据集和实际单细胞RNA测序数据集应用,并选取了7个聚类算法作为对比模型,用ACC,NMI,ARI三个指标作为衡量标准,结合t-sne降维算法在二维平面对数据进行可视化比较。
    scDeepCluster:Clustering single-cell RNA-seq data with a model-based deep learning approach论文解读
    这篇论文对我来说很特别,是我入生物信息坑看的第一篇论文。
    之后看了很多同方向的论文,现在回头再审视这篇文章。其实,论文总体来说创新性并不是特别高(主要是把前人发表的两篇论文移花接木),但这篇论文文笔很出色,而且绘图和对比实验结果图以及代码十分规范,还是具有很强的参考价值。(代码文章里有网址,作者用keras写的)

引用:
1.Tian, Tian, Ji, et al. Clustering single-cell RNA-seq data with a model-based deep learning approach[J]. Nature Machine Intelligence, 2019.

2.DEC:Xie J , Girshick R , Farhadi A . Unsupervised Deep Embedding for Clustering Analysis[J]. Computer Science, 2015.

3.ZINB:Eraslan G , Simon L M , Mircea M , et al. Single-cell RNA-seq denoising using a deep count autoencoder[J]. Nature Communications, 2019, 10(1).

Original: https://blog.csdn.net/Lemon_programme/article/details/121686683
Author: Wongpooja
Title: scDeepCluster:Clustering single-cell RNA-seq data with a model-based deep learning approach论文解读

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