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专利号: 2024117354399
申请人: 陆桂新
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于单细胞的数据库可视化方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤S1:获取单细胞数据集;对单细胞数据集进行标准化处理,得到标准化单细胞数据;对标准化单细胞数据进行高维特征提取,得到单细胞高维特征数据;对单细胞高维特征数据进行非线性降维处理,得到单细胞降维数据;

步骤S2:对单细胞降维数据进行数据聚类,得到单细胞聚类数据;对单细胞聚类数据进行基因差异表达提取,得到差异表达基因数据;对差异表达基因数据进行单细胞功能注释,得到单细胞功能注释数据;基于单细胞功能注释数据对单细胞聚类数据进行单细胞类型特征识别,得到单细胞类型特征数据;根据单细胞类型特征数据对单细胞聚类数据进行单细胞类型划分,得到单细胞类型数据;通过单细胞类型数据对单细胞聚类数据进行多模态数据融合,得到多模态融合数据;

步骤S3:对多模态融合数据进行单细胞模态关系分析,生成单细胞关系数据;根据差异表达基因数据对单细胞关系信息进行数据库表结构确定,生成数据表结构特征;对多模态融合数据和数据表结构信息进行单细胞数据库索引结构建立,生成数据库索引参数;根据单细胞关系数据、数据表结构特征和数据库索引参数进行单细胞数据库架构构建,得到单细胞数据库架构;

步骤S4:基于单细胞数据库架构对多模态融合数据进行单细胞表达模式特征识别,得到单细胞表达模式特征;根据单细胞表达模式特征对单细胞数据库架构进行数据库展示信息提取,得到数据库展示数据;对数据库展示数据进行动态权重标记,生成动态权重标记数据;基于动态权重标记数据对多模态融合数据进行颜色标记,得到颜色标记特征数据;对颜色标记特征数据进行数据色深确定,生成数据色深特征信息;通过数据色深特征信息对单细胞数据库架构进行可视化展示,得到单细胞数据可视化报告。

2.根据权利要求1所述的基于单细胞的数据库可视化方法,其特征在于,步骤S2包括以下步骤:

步骤S21:对单细胞降维数据进行结构特征识别,得到单细胞结构数据;对单细胞结构数据进行层次结构参数确定,生成单细胞层次结构参数;根据单细胞层次结构参数对单细胞降维数据进行单细胞密度测算,得到单细胞密度数据;基于单细胞密度数据对单细胞降维数据进行数据聚类,得到单细胞聚类数据;

步骤S22:对单细胞聚类数据进行基因表达特征确定,得到基因表达特征数据;对基因表达特征数据进行差异表达特征提取,得到差异表达基因数据;对差异表达基因数据进行差异特征标识,生成差异特征标识数据;基于差异特征标识数据和基因表达特征数据对单细胞聚类数据进行单细胞功能注释,得到单细胞功能注释数据;

步骤S23:根据单细胞功能注释数据对单细胞聚类数据进行单细胞功能映射,生成单细胞功能映射数据;对单细胞功能映射数据进行类型映射特征确定,得到类型映射特征数据;

通过类型映射特征数据对单细胞聚类数据进行单细胞类型特征提取,得到单细胞类型特征数据;

步骤S24:根据单细胞类型特征数据对单细胞聚类数据进行单细胞类型划分,得到单细胞类型数据;通过单细胞类型数据对单细胞聚类数据进行多模态数据融合,得到多模态融合数据。

3.根据权利要求2所述的基于单细胞的数据库可视化方法,其特征在于,步骤S24包括以下步骤:

步骤S241:根据单细胞类型特征数据对单细胞聚类数据进行特征轮廓提取,得到单细胞特征轮廓数据;对单细胞特征轮廓数据进行轮廓边界范围确定,得到轮廓边界范围数据;

步骤S242:通过轮廓边界范围数据对单细胞聚类数据进行单细胞边界划分,得到单细胞边界数据;基于单细胞边界数据对单细胞类型特征数据进行细胞间关系特征识别,得到细胞间关系特征数据;对细胞间关系特征数据进行细胞分化程度确定,得到细胞分化程度数据;根据细胞分化程度数据对单细胞聚类数据进行单细胞类型划分,得到单细胞类型数据;

步骤S243:对单细胞类型数据进行特征维度提取,得到类型特征维度数据;基于类型特征维度数据对单细胞类型数据进行维度编码,生成类型维度编码数据;将类型维度编码数据与单细胞聚类数据进行特征对齐,得到单细胞特征对齐数据;

步骤S244:对单细胞特征对齐数据进行信息互补性整合,生成信息互补性整合参数;根据信息互补性整合参数对单细胞特征对齐数据进行多模态异质性消除,得到多模态异质消除数据;基于多模态异质消除数据对单细胞特征对齐数据进行融合协同校准,得到多模态融合数据。

4.根据权利要求1所述的基于单细胞的数据库可视化方法,其特征在于,步骤S3包括以下步骤:

步骤S31:对多模态融合数据进行模态维度结构确定,得到模态维度结构数据;对模态维度结构数据进行维度关联性提取,生成维度关联性信息;基于维度关联性信息对多模态融合数据进行单细胞模态关系确定,生成单细胞关系数据;

步骤S32:通过细胞分化程度数据对多模态融合数据进行分化特征对应,生成分化特征匹配数据;根据分化特征匹配数据对单细胞关系数据进行关系约束确定,得到单细胞关系约束数据;基于单细胞关系约束数据对分化特征匹配数据进行主外键设定,得到单细胞主外键数据;通过单细胞关系约束数据和单细胞主外键数据对单细胞关系数据进行数据库表结构确定,生成数据表结构特征;

步骤S33:对数据表结构特征进行单细胞数据库索引建立,生成数据库索引参数;基于单细胞关系数据、数据表结构特征和数据库索引参数进行单细胞数据库架构构建,得到单细胞数据库架构。

5.根据权利要求4所述的基于单细胞的数据库可视化方法,其特征在于,步骤S33包括以下步骤:

步骤S331:根据数据表结构特征对单细胞类型数据进行类型索引特征识别,生成类型索引特征数据;基于多模态融合数据对类型索引特征数据进行索引结构维度确定,得到索引结构维度数据;

步骤S332:对数据表结构特征进行表结构特征识别,得到表结构特征数据;对表结构特征数据进行结构兼容性分析,得到表结构兼容信息;

步骤S333:通过表结构兼容信息对索引结构维度数据进行索引结构类型映射,得到索引结构映射信息;对索引结构映射信进行索引特征强化,生成索引特征强化数据;根据索引特征强化数据对数据表结构特征进行单细胞数据库索引建立,生成数据库索引参数;

步骤S334:根据数据表结构特征对数据库索引参数进行单细胞索引赋值,生成单细胞索引赋值数据;基于单细胞关系数据、数据表结构特征和单细胞索引赋值数据进行单细胞数据库架构构建,得到单细胞数据库架构。

6.根据权利要求5所述的基于单细胞的数据库可视化方法,其特征在于,步骤S332包括以下步骤:

步骤S3321:利用数据表结构特征对基因表达特征数据进行基因量提取,生成基因表达量数据;通过基因表达量数据对单细胞聚类数据进行单细胞群体确定,得到单细胞群体数据;

步骤S3322:基于单细胞关系数据对单细胞群体数据进行群体多样性特征识别,得到群体多样性特征信息;对群体多样性特征信息进行单细胞群体结构确定,得到单细胞群体结构数据;通过单细胞群体结构数据对基因表达量数据进行单细胞表达序列识别,得到单细胞表达序列数据;对单细胞表达序列数据进行序列结构提取,生成单细胞序列结构数据;

步骤S3323:对单细胞群体结构数据和单细胞序列结构数据进行数据整合,得到单细胞数据表结构特征;对单细胞数据表结构特征进行单细胞多维度结构化处理,生成多维结构层次化数据;基于多维结构层次化数据对单细胞关系数据进行单细胞竞争性追踪,得到单细胞竞争性数据;

步骤S3324:将单细胞竞争性数据与多维结构层次化数据进行匹配,得到结构匹配关系数据;对结构匹配关系数据进行单细胞基因表达结构影响量化,得到结构影响量化数据;基于结构影响量化数据进行数据表结构特征的适应性测定,得到表结构适应性数据;将结构影响量化数据和表结构适应性数据进行数据整合,得到表结构兼容信息。

7.根据权利要求1所述的基于单细胞的数据库可视化方法,其特征在于,步骤S4包括以下步骤:

步骤S41:将多模态融合数据输入单细胞数据库架构进行单细胞边缘检测,生成单细胞边缘数据;对单细胞边缘数据进行边缘特征凸显,得到边缘特征凸显数据;基于边缘特征凸显数据对多模态融合数据进行单细胞轨迹确定,得到单细胞轨迹数据;对单细胞轨迹数据进行单细胞状态匹配,生成单细胞状态数据;根据单细胞状态数据对多模态融合数据进行单细胞表达模式特征识别,得到单细胞表达模式特征;

步骤S42:根据单细胞表达模式特征对单细胞数据库架构进行数据库展示信息提取,得到数据库展示数据;对数据库展示数据进行动态权重标记,生成动态权重标记数据;

步骤S43:通过动态权重标记数据对多模态融合数据进行权重映射,生成权重映射数据;对权重映射数据进行色彩编码,得到色彩编码数据;基于色彩编码数据对多模态融合数据进行颜色标记,得到颜色标记特征数据;

步骤S44:对颜色标记特征数据进行数据色深确定,生成数据色深特征信息;通过数据色深特征信息对单细胞数据库架构进行可视化展示,得到单细胞数据可视化报告。

8.根据权利要求7所述的基于单细胞的数据库可视化方法,其特征在于,步骤S42包括以下步骤:

步骤S421:对单细胞表达模式特征进行细胞类型标注,得到细胞类型标注数据;通过细胞类型标注数据对单细胞表达模式特征进行单细胞表达谱整合,生成单细胞表达谱;对单细胞表达谱进行单细胞表达水平测定,得到单细胞表达水平数据;

步骤S422:基于单细胞表达水平数据对单细胞表达模式特征进行数据层级关系确定,生成数据层级关系信息;根据数据层级关系信息对单细胞数据库架构进行数据库记录生成,得到单细胞数据库记录信息;对单细胞数据库记录信息进行展示信息格式化,得到数据库展示数据;

步骤S423:对单细胞表达水平数据进行表达活性特征识别,生成表达活性特征;根据表达活性特征对单细胞表达模式特征进行表达活性评定,得到单细胞表达活性数据;对单细胞表达活性数据进行表达动态范围评估,生成表达动态范围数据;

步骤S424:对表达动态范围数据进行动态权重因子计算,得到动态权重因子;基于动态权重因子对单细胞表达水平数据进行动态权重分配,若单细胞表达水平数据高于预设的单细胞表达水平数据,则对单细胞表达水平数据进行高权重分配,生成高权重分配数据;若单细胞表达水平数据小于等于预设的单细胞表达水平数据,则对单细胞表达水平数据进行低权重分配,生成低权重分配数据;整合高权重分配数据和低权重分配数据,得到动态权重分配数据;

步骤S425:通过动态权重分配数据对数据库展示数据进行展示数据权重标记,生成动态权重标记数据。

9.根据权利要求7所述的基于单细胞的数据库可视化方法,其特征在于,步骤S44包括以下步骤:

步骤S441:通过颜色标记特征数据对单细胞表达活性数据进行表达活性颜色映射,生成活性颜色映射数据;对活性颜色映射数据进行单细胞表达色深梯度确定,得到表达色深梯度数据;

步骤S442:对表达色深梯度数据进行色深范围确定,得到色深范围数据;根据色深范围数据对表达色深梯度数据进行色深区间划分,得到单细胞色深区间数据;对单细胞色深区间数据进行区间色深中心特征识别,生成区间色深中心特征;

步骤S443:基于区间色深中心特征对表达色深梯度数据进行色深中心化处理,得到色深中心化数据;对色深中心化数据进行色深标准差计算,得到色深标准差数据;通过色深标准差数据对多模态融合数据进行数据色深确定,生成数据色深特征信息;

步骤S444:通过数据色深特征信息对单细胞数据库架构进行可视化展示,得到单细胞数据可视化报告。

10.根据权利要求9所述的基于单细胞的数据库可视化方法,其特征在于,步骤S444包括以下步骤:

步骤S4441:通过数据色深特征信息对单细胞数据库架构进行色深映射,得到架构色深映射数据;对架构色深映射数据进行色彩空间转换,得到色彩空间转换数据;根据色彩空间转换数据对单细胞数据库架构进行色彩对比度提升,生成色彩对比度提升信息;

步骤S4442:基于色彩对比度提升信息对单细胞数据库架构进行单细胞表达色深细节增强,得到色深细节增强数据;根据色深细节增强数据对单细胞数据库架构进行可视化组件设定,得到数据库可视化组件;对数据库可视化组件进行可视化渲染,生成数据库可视化渲染信息;

步骤S4443:对数据库可视化渲染信息进行视觉效果增强,生成视觉效果增强数据;根据视觉效果增强数据对单细胞数据库架构进行可视化展示,得到单细胞数据可视化报告。