src/jalview/appletgui/PCAPanel.java

   1 /*
   2  * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer (Version 2.4)
   3  * Copyright (C) 2008 AM Waterhouse, J Procter, G Barton, M Clamp, S Searle
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   7  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
   8  * of the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA
  18  */
  19 package jalview.appletgui;
  20
  21 import java.util.*;
  22
  23 import java.awt.*;
  24 import java.awt.event.*;
  25
  26 import jalview.analysis.*;
  27 import jalview.datamodel.*;
  28
  29 public class PCAPanel extends EmbmenuFrame implements Runnable,
  30         ActionListener, ItemListener
  31 {
  32   PCA pca;
  33
  34   int top;
  35
  36   RotatableCanvas rc;
  37
  38   AlignViewport av;
  39
  40   SequenceI[] seqs;
  41
  42   AlignmentView seqstrings;
  43
  44   public PCAPanel(AlignViewport av)
  45   {
  46     try
  47     {
  48       jbInit();
  49     } catch (Exception e)
  50     {
  51       e.printStackTrace();
  52     }
  53
  54     for (int i = 1; i < 8; i++)
  55     {
  56       xCombobox.addItem("dim " + i);
  57       yCombobox.addItem("dim " + i);
  58       zCombobox.addItem("dim " + i);
  59     }
  60
  61     this.av = av;
  62     seqstrings = av.getAlignmentView(av.getSelectionGroup() != null);
  63     if (av.getSelectionGroup() == null)
  64     {
  65       seqs = av.alignment.getSequencesArray();
  66     }
  67     else
  68     {
  69       seqs = av.getSelectionGroup().getSequencesInOrder(av.alignment);
  70     }
  71     SeqCigar sq[] = seqstrings.getSequences();
  72     int length = sq[0].getWidth();
  73
  74     for (int i = 0; i < seqs.length; i++)
  75     {
  76       if (sq[i].getWidth() != length)
  77       {
  78         System.out
  79                 .println("Sequences must be equal length for PCA analysis");
  80         return;
  81       }
  82     }
  83
  84     rc = new RotatableCanvas(av);
  85     embedMenuIfNeeded(rc);
  86     add(rc, BorderLayout.CENTER);
  87
  88     jalview.bin.JalviewLite.addFrame(this, "Principal component analysis",
  89             400, 400);
  90
  91     Thread worker = new Thread(this);
  92     worker.start();
  93   }
  94
  95   /**
  96    * DOCUMENT ME!
  97    */
  98   public void run()
  99   {
 100     pca = new PCA(seqstrings.getSequenceStrings(' '));
 101     pca.run();
 102
 103     // Now find the component coordinates
 104     int ii = 0;
 105
 106     while ((ii < seqs.length) && (seqs[ii] != null))
 107     {
 108       ii++;
 109     }
 110
 111     double[][] comps = new double[ii][ii];
 112
 113     for (int i = 0; i < ii; i++)
 114     {
 115       if (pca.getEigenvalue(i) > 1e-4)
 116       {
 117         comps[i] = pca.component(i);
 118       }
 119     }
 120
 121     // ////////////////
 122     xCombobox.select(0);
 123     yCombobox.select(1);
 124     zCombobox.select(2);
 125
 126     top = pca.getM().rows - 1;
 127
 128     Vector points = new Vector();
 129     float[][] scores = pca.getComponents(top - 1, top - 2, top - 3, 100);
 130
 131     for (int i = 0; i < pca.getM().rows; i++)
 132     {
 133       SequencePoint sp = new SequencePoint(seqs[i], scores[i]);
 134       points.addElement(sp);
 135     }
 136
 137     rc.setPoints(points, pca.getM().rows);
 138     rc.repaint();
 139     seqs = null;
 140     this.repaint();
 141   }
 142
 143   void doDimensionChange()
 144   {
 145     if (top == 0)
 146     {
 147       return;
 148     }
 149
 150     int dim1 = top - xCombobox.getSelectedIndex();
 151     int dim2 = top - yCombobox.getSelectedIndex();
 152     int dim3 = top - zCombobox.getSelectedIndex();
 153
 154     float[][] scores = pca.getComponents(dim1, dim2, dim3, 100);
 155     for (int i = 0; i < pca.getM().rows; i++)
 156     {
 157       ((SequencePoint) rc.points.elementAt(i)).coord = scores[i];
 158     }
 159
 160     rc.img = null;
 161     rc.rotmat.setIdentity();
 162     rc.initAxes();
 163     rc.paint(rc.getGraphics());
 164   }
 165
 166   public void actionPerformed(ActionEvent evt)
 167   {
 168     if (evt.getSource() == inputData)
 169     {
 170       showOriginalData();
 171     }
 172     else
 173     {
 174       values_actionPerformed();
 175     }
 176   }
 177
 178   public void itemStateChanged(ItemEvent evt)
 179   {
 180     if (evt.getSource() == xCombobox)
 181     {
 182       xCombobox_actionPerformed();
 183     }
 184     else if (evt.getSource() == yCombobox)
 185     {
 186       yCombobox_actionPerformed();
 187     }
 188     else if (evt.getSource() == zCombobox)
 189     {
 190       zCombobox_actionPerformed();
 191     }
 192   }
 193
 194   protected void xCombobox_actionPerformed()
 195   {
 196     doDimensionChange();
 197   }
 198
 199   protected void yCombobox_actionPerformed()
 200   {
 201     doDimensionChange();
 202   }
 203
 204   protected void zCombobox_actionPerformed()
 205   {
 206     doDimensionChange();
 207   }
 208
 209   public void values_actionPerformed()
 210   {
 211
 212     CutAndPasteTransfer cap = new CutAndPasteTransfer(false, null);
 213     Frame frame = new Frame();
 214     frame.add(cap);
 215     jalview.bin.JalviewLite.addFrame(frame, "PCA details", 500, 500);
 216
 217     cap.setText(pca.getDetails());
 218   }
 219
 220   void showOriginalData()
 221   {
 222     // decide if av alignment is sufficiently different to original data to
 223     // warrant a new window to be created
 224     // create new alignmnt window with hidden regions (unhiding hidden regions
 225     // yields unaligned seqs)
 226     // or create a selection box around columns in alignment view
 227     // test Alignment(SeqCigar[])
 228     char gc = '-';
 229     try
 230     {
 231       // we try to get the associated view's gap character
 232       // but this may fail if the view was closed...
 233       gc = av.getGapCharacter();
 234     } catch (Exception ex)
 235     {
 236     }
 237     ;
 238     Object[] alAndColsel = seqstrings.getAlignmentAndColumnSelection(gc);
 239
 240     if (alAndColsel != null && alAndColsel[0] != null)
 241     {
 242       Alignment al = new Alignment((SequenceI[]) alAndColsel[0]);
 243       AlignFrame af = new AlignFrame(al, av.applet,
 244               "Original Data for PCA", false);
 245
 246       af.viewport.setHiddenColumns((ColumnSelection) alAndColsel[1]);
 247     }
 248   }
 249
 250   public void labels_itemStateChanged(ItemEvent itemEvent)
 251   {
 252     rc.showLabels(labels.getState());
 253   }
 254
 255   Panel jPanel2 = new Panel();
 256
 257   Label jLabel1 = new Label();
 258
 259   Label jLabel2 = new Label();
 260
 261   Label jLabel3 = new Label();
 262
 263   protected Choice xCombobox = new Choice();
 264
 265   protected Choice yCombobox = new Choice();
 266
 267   protected Choice zCombobox = new Choice();
 268
 269   FlowLayout flowLayout1 = new FlowLayout();
 270
 271   BorderLayout borderLayout1 = new BorderLayout();
 272
 273   MenuBar menuBar1 = new MenuBar();
 274
 275   Menu menu1 = new Menu();
 276
 277   Menu menu2 = new Menu();
 278
 279   protected CheckboxMenuItem labels = new CheckboxMenuItem();
 280
 281   MenuItem values = new MenuItem();
 282
 283   MenuItem inputData = new MenuItem();
 284
 285   private void jbInit() throws Exception
 286   {
 287     this.setLayout(borderLayout1);
 288     jPanel2.setLayout(flowLayout1);
 289     jLabel1.setFont(new java.awt.Font("Verdana", 0, 12));
 290     jLabel1.setText("x=");
 291     jLabel2.setFont(new java.awt.Font("Verdana", 0, 12));
 292     jLabel2.setText("y=");
 293     jLabel3.setFont(new java.awt.Font("Verdana", 0, 12));
 294     jLabel3.setText("z=");
 295     jPanel2.setBackground(Color.white);
 296     zCombobox.setFont(new java.awt.Font("Verdana", 0, 12));
 297     zCombobox.addItemListener(this);
 298     yCombobox.setFont(new java.awt.Font("Verdana", 0, 12));
 299     yCombobox.addItemListener(this);
 300     xCombobox.setFont(new java.awt.Font("Verdana", 0, 12));
 301     xCombobox.addItemListener(this);
 302     this.setMenuBar(menuBar1);
 303     menu1.setLabel("File");
 304     menu2.setLabel("View");
 305     labels.setLabel("Labels");
 306     labels.addItemListener(this);
 307     values.setLabel("Output Values...");
 308     values.addActionListener(this);
 309     inputData.setLabel("Input Data...");
 310     this.add(jPanel2, BorderLayout.SOUTH);
 311     jPanel2.add(jLabel1, null);
 312     jPanel2.add(xCombobox, null);
 313     jPanel2.add(jLabel2, null);
 314     jPanel2.add(yCombobox, null);
 315     jPanel2.add(jLabel3, null);
 316     jPanel2.add(zCombobox, null);
 317     menuBar1.add(menu1);
 318     menuBar1.add(menu2);
 319     menu2.add(labels);
 320     menu1.add(values);
 321     menu1.add(inputData);
 322     inputData.addActionListener(this);
 323   }
 324
 325 }