src/jalview/appletgui/PCAPanel.java

   1 /*\r
   2  * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer\r
   3  * Copyright (C) 2005 AM Waterhouse, J Procter, G Barton, M Clamp, S Searle\r
   4  *\r
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or\r
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License\r
   7  * as published by the Free Software Foundation; either version 2\r
   8  * of the License, or (at your option) any later version.\r
   9  *\r
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,\r
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of\r
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the\r
  13  * GNU General Public License for more details.\r
  14  *\r
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License\r
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software\r
  17  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA\r
  18  */\r
  19 \r
  20 package jalview.appletgui;\r
  21 \r
  22 import java.util.*;\r
  23 \r
  24 import java.awt.*;\r
  25 import java.awt.event.*;\r
  26 \r
  27 import jalview.analysis.*;\r
  28 import jalview.datamodel.*;\r
  29 \r
  30 \r
  31 public class PCAPanel\r
  32     extends Frame implements Runnable, ActionListener, ItemListener\r
  33 {\r
  34   PCA pca;\r
  35   int top;\r
  36   RotatableCanvas rc;\r
  37   AlignViewport av;\r
  38   SequenceI [] seqs;\r
  39   AlignmentView seqstrings;\r
  40 \r
  41 \r
  42   public PCAPanel(AlignViewport av)\r
  43   {\r
  44     try\r
  45     {\r
  46       jbInit();\r
  47     }\r
  48     catch (Exception e)\r
  49     {\r
  50       e.printStackTrace();\r
  51     }\r
  52 \r
  53     for (int i = 1; i < 8; i++)\r
  54     {\r
  55       xCombobox.addItem("dim " + i);\r
  56       yCombobox.addItem("dim " + i);\r
  57       zCombobox.addItem("dim " + i);\r
  58     }\r
  59 \r
  60     this.av = av;\r
  61     seqstrings = av.getAlignmentView(av.getSelectionGroup()!=null);\r
  62     if(av.getSelectionGroup()==null)\r
  63     {\r
  64       seqs = av.alignment.getSequencesArray();\r
  65     }\r
  66     else\r
  67     {\r
  68       seqs = av.getSelectionGroup().getSequencesInOrder(av.alignment);\r
  69     }\r
  70     SeqCigar sq[]=seqstrings.getSequences();\r
  71     int length = sq[0].getWidth();\r
  72 \r
  73     for (int i = 0; i < seqs.length; i++)\r
  74     {\r
  75       if (sq[i].getWidth() != length)\r
  76       {\r
  77         System.out.println("Sequences must be equal length for PCA analysis");\r
  78         return;\r
  79       }\r
  80     }\r
  81 \r
  82 \r
  83     rc = new RotatableCanvas(av);\r
  84     add(rc, BorderLayout.CENTER);\r
  85 \r
  86     jalview.bin.JalviewLite.addFrame(this, "Principal component analysis",\r
  87                                        400, 400);\r
  88 \r
  89 \r
  90     Thread worker = new Thread(this);\r
  91     worker.start();\r
  92   }\r
  93 \r
  94   /**\r
  95    * DOCUMENT ME!\r
  96    */\r
  97   public void run()\r
  98   {\r
  99               pca = new PCA(seqstrings.getSequenceStrings(' '));\r
 100               pca.run();\r
 101 \r
 102               // Now find the component coordinates\r
 103               int ii = 0;\r
 104 \r
 105               while ((ii < seqs.length) && (seqs[ii] != null))\r
 106               {\r
 107                   ii++;\r
 108               }\r
 109 \r
 110               double[][] comps = new double[ii][ii];\r
 111 \r
 112               for (int i = 0; i < ii; i++)\r
 113               {\r
 114                   if (pca.getEigenvalue(i) > 1e-4)\r
 115                   {\r
 116                       comps[i] = pca.component(i);\r
 117                   }\r
 118               }\r
 119 \r
 120               //////////////////\r
 121               xCombobox.select(0);\r
 122               yCombobox.select(1);\r
 123               zCombobox.select(2);\r
 124 \r
 125               top = pca.getM().rows - 1;\r
 126 \r
 127               Vector points = new Vector();\r
 128               float[][] scores = pca.getComponents(top - 1, top - 2, top - 3, 100);\r
 129 \r
 130               for (int i = 0; i < pca.getM().rows; i++)\r
 131               {\r
 132                   SequencePoint sp = new SequencePoint(seqs[i], scores[i]);\r
 133                   points.addElement(sp);\r
 134               }\r
 135 \r
 136               rc.setPoints(points, pca.getM().rows);\r
 137               rc.repaint();\r
 138               seqs = null;\r
 139               this.repaint();\r
 140   }\r
 141 \r
 142   void doDimensionChange()\r
 143   {\r
 144     if (top == 0)\r
 145     {\r
 146       return;\r
 147     }\r
 148 \r
 149     int dim1 = top - xCombobox.getSelectedIndex();\r
 150     int dim2 = top - yCombobox.getSelectedIndex();\r
 151     int dim3 = top - zCombobox.getSelectedIndex();\r
 152 \r
 153     float[][] scores = pca.getComponents(dim1, dim2, dim3, 100);\r
 154     for (int i = 0; i < pca.getM().rows; i++)\r
 155     {\r
 156       ( (SequencePoint) rc.points.elementAt(i)).coord = scores[i];\r
 157     }\r
 158 \r
 159     rc.img = null;\r
 160     rc.rotmat.setIdentity();\r
 161     rc.initAxes();\r
 162     rc.paint(rc.getGraphics());\r
 163   }\r
 164 \r
 165   public void actionPerformed(ActionEvent evt)\r
 166   {\r
 167     if(evt.getSource()==inputData)\r
 168       showOriginalData();\r
 169     else\r
 170       values_actionPerformed();\r
 171   }\r
 172 \r
 173   public void itemStateChanged(ItemEvent evt)\r
 174   {\r
 175     if(evt.getSource()==xCombobox)\r
 176       xCombobox_actionPerformed();\r
 177     else if(evt.getSource()==yCombobox)\r
 178       yCombobox_actionPerformed();\r
 179     else if(evt.getSource()==zCombobox)\r
 180       zCombobox_actionPerformed();\r
 181   }\r
 182 \r
 183 \r
 184   protected void xCombobox_actionPerformed()\r
 185   {\r
 186     doDimensionChange();\r
 187   }\r
 188 \r
 189   protected void yCombobox_actionPerformed()\r
 190   {\r
 191     doDimensionChange();\r
 192   }\r
 193 \r
 194   protected void zCombobox_actionPerformed()\r
 195   {\r
 196     doDimensionChange();\r
 197   }\r
 198 \r
 199   public void values_actionPerformed()\r
 200   {\r
 201 \r
 202     CutAndPasteTransfer cap = new CutAndPasteTransfer(false, null);\r
 203     Frame frame = new Frame();\r
 204     frame.add(cap);\r
 205     jalview.bin.JalviewLite.addFrame(frame, "PCA details", 500, 500);\r
 206 \r
 207       cap.setText(pca.getDetails());\r
 208   }\r
 209 \r
 210   void showOriginalData()\r
 211   {\r
 212     // decide if av alignment is sufficiently different to original data to warrant a new window to be created\r
 213     // create new alignmnt window with hidden regions (unhiding hidden regions yields unaligned seqs)\r
 214     // or create a selection box around columns in alignment view\r
 215     // test Alignment(SeqCigar[])\r
 216     Object[] alAndColsel = seqstrings.getAlignmentAndColumnSelection(av.\r
 217         getGapCharacter());\r
 218 \r
 219 \r
 220     if (alAndColsel != null && alAndColsel[0]!=null)\r
 221      {\r
 222        Alignment al = new Alignment( (SequenceI[]) alAndColsel[0]);\r
 223        AlignFrame af = new AlignFrame(al,\r
 224              av.applet,\r
 225              "Original Data for PCA",\r
 226              false);\r
 227 \r
 228       af.viewport.setHiddenColumns( (ColumnSelection) alAndColsel[1] );\r
 229      }\r
 230   }\r
 231 \r
 232   public void labels_itemStateChanged(ItemEvent itemEvent)\r
 233   {\r
 234     rc.showLabels( labels.getState() );\r
 235   }\r
 236   Panel jPanel2 = new Panel();\r
 237   Label jLabel1 = new Label();\r
 238   Label jLabel2 = new Label();\r
 239   Label jLabel3 = new Label();\r
 240   protected Choice xCombobox = new Choice();\r
 241   protected Choice yCombobox = new Choice();\r
 242   protected Choice zCombobox = new Choice();\r
 243   FlowLayout flowLayout1 = new FlowLayout();\r
 244   BorderLayout borderLayout1 = new BorderLayout();\r
 245   MenuBar menuBar1 = new MenuBar();\r
 246   Menu menu1 = new Menu();\r
 247   Menu menu2 = new Menu();\r
 248   protected CheckboxMenuItem labels = new CheckboxMenuItem();\r
 249   MenuItem values = new MenuItem();\r
 250   MenuItem inputData = new MenuItem();\r
 251 \r
 252   private void jbInit()\r
 253       throws Exception\r
 254   {\r
 255     this.setLayout(borderLayout1);\r
 256     jPanel2.setLayout(flowLayout1);\r
 257     jLabel1.setFont(new java.awt.Font("Verdana", 0, 12));\r
 258     jLabel1.setText("x=");\r
 259     jLabel2.setFont(new java.awt.Font("Verdana", 0, 12));\r
 260     jLabel2.setText("y=");\r
 261     jLabel3.setFont(new java.awt.Font("Verdana", 0, 12));\r
 262     jLabel3.setText("z=");\r
 263     jPanel2.setBackground(Color.white);\r
 264     zCombobox.setFont(new java.awt.Font("Verdana", 0, 12));\r
 265     zCombobox.addItemListener(this);\r
 266     yCombobox.setFont(new java.awt.Font("Verdana", 0, 12));\r
 267     yCombobox.addItemListener(this);\r
 268     xCombobox.setFont(new java.awt.Font("Verdana", 0, 12));\r
 269     xCombobox.addItemListener(this);\r
 270     this.setMenuBar(menuBar1);\r
 271     menu1.setLabel("File");\r
 272     menu2.setLabel("View");\r
 273     labels.setLabel("Labels");\r
 274     labels.addItemListener(this);\r
 275     values.setLabel("Output Values...");\r
 276     values.addActionListener(this);\r
 277     inputData.setLabel("Input Data...");\r
 278     this.add(jPanel2, BorderLayout.SOUTH);\r
 279     jPanel2.add(jLabel1, null);\r
 280     jPanel2.add(xCombobox, null);\r
 281     jPanel2.add(jLabel2, null);\r
 282     jPanel2.add(yCombobox, null);\r
 283     jPanel2.add(jLabel3, null);\r
 284     jPanel2.add(zCombobox, null);\r
 285     menuBar1.add(menu1);\r
 286     menuBar1.add(menu2);\r
 287     menu2.add(labels);\r
 288     menu1.add(values);\r
 289     menu1.add(inputData);\r
 290     inputData.addActionListener(this);\r
 291   }\r
 292 \r
 293 }\r