src/jalview/viewmodel/PCAModel.java

   1 package jalview.viewmodel;
   2
   3 import java.util.Vector;
   4
   5 import jalview.analysis.PCA;
   6 import jalview.datamodel.AlignmentView;
   7 import jalview.datamodel.SequenceI;
   8 import jalview.datamodel.SequencePoint;
   9 import jalview.api.RotatableCanvasI;
  10
  11 public class PCAModel
  12 {
  13
  14   public PCAModel(AlignmentView seqstrings2, SequenceI[] seqs2,
  15           boolean nucleotide2)
  16   {
  17     seqstrings=seqstrings2;
  18     seqs=seqs2;
  19     nucleotide=nucleotide2;
  20   }
  21
  22   private volatile PCA pca;
  23
  24   int top;
  25
  26   AlignmentView seqstrings;
  27
  28   SequenceI[] seqs;
  29
  30   /**
  31    * use the identity matrix for calculating similarity between sequences.
  32    */
  33   private boolean nucleotide=false;
  34
  35   private Vector<SequencePoint> points;
  36
  37   private boolean jvCalcMode=true;
  38
  39   public boolean isJvCalcMode()
  40   {
  41     return jvCalcMode;
  42   }
  43
  44   public void run()
  45   {
  46
  47     pca = new PCA(seqstrings.getSequenceStrings(' '), nucleotide);
  48     pca.setJvCalcMode(jvCalcMode);
  49     pca.run();
  50
  51     // Now find the component coordinates
  52     int ii = 0;
  53
  54     while ((ii < seqs.length) && (seqs[ii] != null))
  55     {
  56       ii++;
  57     }
  58
  59     double[][] comps = new double[ii][ii];
  60
  61     for (int i = 0; i < ii; i++)
  62     {
  63       if (pca.getEigenvalue(i) > 1e-4)
  64       {
  65         comps[i] = pca.component(i);
  66       }
  67     }
  68
  69     top = pca.getM().rows - 1;
  70
  71     points = new Vector<SequencePoint>();
  72     float[][] scores = pca.getComponents(top - 1, top - 2, top - 3, 100);
  73
  74     for (int i = 0; i < pca.getM().rows; i++)
  75     {
  76       SequencePoint sp = new SequencePoint(seqs[i], scores[i]);
  77       points.addElement(sp);
  78     }
  79
  80   }
  81
  82   public void updateRc(RotatableCanvasI rc)
  83   {
  84     rc.setPoints(points, pca.getM().rows);
  85   }
  86
  87   public boolean isNucleotide()
  88   {
  89     return nucleotide;
  90   }
  91   public void setNucleotide(boolean nucleotide)
  92   {
  93     this.nucleotide=nucleotide;
  94   }
  95
  96   /**
  97    *
  98    *
  99    * @return index of principle dimension of PCA
 100    */
 101   public int getTop()
 102   {
 103     return top;
 104   }
 105
 106   /**
 107    * update the 2d coordinates for the list of points to the given dimensions
 108    * Principal dimension is getTop(). Next greatest eigenvector is getTop()-1.
 109    * Note - pca.getComponents starts counting the spectrum from rank-2 to zero, rather than rank-1, so getComponents(dimN ...)  == updateRcView(dimN+1 ..)
 110    * @param dim1
 111    * @param dim2
 112    * @param dim3
 113    */
 114   public void updateRcView(int dim1, int dim2, int dim3)
 115   {
 116     // note: actual indices for components are dim1-1, etc (patch for JAL-1123)
 117     float[][] scores = pca.getComponents(dim1-1, dim2-1, dim3-1, 100);
 118
 119     for (int i = 0; i < pca.getM().rows; i++)
 120     {
 121       ((SequencePoint) points.elementAt(i)).coord = scores[i];
 122     }
 123   }
 124
 125   public String getDetails()
 126   {
 127     return pca.getDetails();
 128   }
 129
 130   public AlignmentView getSeqtrings()
 131   {
 132     return seqstrings;
 133   }
 134   public String getPointsasCsv(boolean transformed, int xdim, int ydim, int zdim)
 135   {
 136     StringBuffer csv = new StringBuffer();
 137     csv.append("\"Sequence\"");
 138     if (transformed)
 139     {
 140       csv.append(",");
 141       csv.append(xdim);
 142       csv.append(",");
 143       csv.append(ydim);
 144       csv.append(",");
 145       csv.append(zdim);
 146     }
 147     else
 148     {
 149       for (int d = 1, dmax = pca.component(1).length; d <= dmax; d++)
 150       {
 151         csv.append("," + d);
 152       }
 153     }
 154     csv.append("\n");
 155     for (int s = 0; s < seqs.length; s++)
 156     {
 157       csv.append("\"" + seqs[s].getName() + "\"");
 158       double fl[];
 159       if (!transformed)
 160       {
 161         // output pca in correct order
 162         fl = pca.component(s);
 163         for (int d = fl.length - 1; d >= 0; d--)
 164         {
 165           csv.append(",");
 166           csv.append(fl[d]);
 167         }
 168       }
 169       else
 170       {
 171         // output current x,y,z coords for points
 172         fl = getPointPosition(s);
 173         for (int d = 0; d < fl.length; d++)
 174         {
 175           csv.append(",");
 176           csv.append(fl[d]);
 177         }
 178       }
 179       csv.append("\n");
 180     }
 181     return csv.toString();
 182   }
 183
 184   /**
 185    *
 186    * @return x,y,z positions of point s (index into points) under current
 187    *         transform.
 188    */
 189   public double[] getPointPosition(int s)
 190   {
 191     double pts[] = new double[3];
 192     float[] p = points.elementAt(s).coord;
 193     pts[0] = p[0];
 194     pts[1] = p[1];
 195     pts[2] = p[2];
 196     return pts;
 197   }
 198
 199   public void setJvCalcMode(boolean state)
 200   {
 201     jvCalcMode=state;
 202   }
 203
 204 }