src/jalview/gui/CalculationChooser.java

   1 /*
   2  * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer ($$Version-Rel$$)
   3  * Copyright (C) $$Year-Rel$$ The Jalview Authors
   4  *
   5  * This file is part of Jalview.
   6  *
   7  * Jalview is free software: you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   9  * as published by the Free Software Foundation, either version 3
  10  * of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * Jalview is distributed in the hope that it will be useful, but
  13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty
  14  * of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
  15  * PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with Jalview.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19  * The Jalview Authors are detailed in the 'AUTHORS' file.
  20  */
  21 package jalview.gui;
  22
  23 import jalview.analysis.TreeBuilder;
  24 import jalview.analysis.TreeCalculator;
  25 import jalview.analysis.TreeModel;
  26 import jalview.analysis.scoremodels.ScoreModels;
  27 import jalview.analysis.scoremodels.SimilarityParams;
  28 import jalview.api.analysis.ScoreModelI;
  29 import jalview.api.analysis.SimilarityParamsI;
  30 import jalview.datamodel.SequenceGroup;
  31 import jalview.ext.archaeopteryx.ArchaeopteryxTreeBuilder;
  32 import jalview.util.MessageManager;
  33
  34 import java.awt.BorderLayout;
  35 import java.awt.Color;
  36 import java.awt.Component;
  37 import java.awt.Dimension;
  38 import java.awt.FlowLayout;
  39 import java.awt.Font;
  40 import java.awt.GridLayout;
  41 import java.awt.Insets;
  42 import java.awt.event.ActionEvent;
  43 import java.awt.event.ActionListener;
  44 import java.awt.event.FocusEvent;
  45 import java.awt.event.FocusListener;
  46 import java.awt.event.MouseAdapter;
  47 import java.awt.event.MouseEvent;
  48 import java.beans.PropertyVetoException;
  49 import java.util.ArrayList;
  50 import java.util.List;
  51
  52 import javax.swing.BorderFactory;
  53 import javax.swing.ButtonGroup;
  54 import javax.swing.DefaultComboBoxModel;
  55 import javax.swing.JButton;
  56 import javax.swing.JCheckBox;
  57 import javax.swing.JComboBox;
  58 import javax.swing.JInternalFrame;
  59 import javax.swing.JLabel;
  60 import javax.swing.JLayeredPane;
  61 import javax.swing.JPanel;
  62 import javax.swing.JRadioButton;
  63 import javax.swing.event.InternalFrameAdapter;
  64 import javax.swing.event.InternalFrameEvent;
  65
  66 import org.forester.archaeopteryx.Archaeopteryx;
  67 import org.forester.phylogeny.Phylogeny;
  68
  69 /**
  70  * A dialog where a user can choose and action Tree or PCA calculation options
  71  */
  72 public class CalculationChooser extends JPanel
  73 {
  74   /*
  75    * flag for whether gap matches residue in the PID calculation for a Tree
  76    * - true gives Jalview 2.10.1 behaviour
  77    * - set to false (using Groovy) for a more correct tree
  78    * (JAL-374)
  79    */
  80   private static boolean treeMatchGaps = true;
  81
  82   private static final Font VERDANA_11PT = new Font("Verdana", 0, 11);
  83
  84   private static final int MIN_TREE_SELECTION = 3;
  85
  86   private static final int MIN_PCA_SELECTION = 4;
  87
  88   AlignFrame af;
  89
  90   JRadioButton pca;
  91
  92   JRadioButton neighbourJoining;
  93
  94   JRadioButton averageDistance;
  95
  96   JComboBox<String> modelNames;
  97
  98   JButton calculate;
  99
 100   private JInternalFrame frame;
 101
 102   private JCheckBox includeGaps;
 103
 104   private JCheckBox matchGaps;
 105
 106   private JCheckBox includeGappedColumns;
 107
 108   private JCheckBox shorterSequence;
 109
 110   final ComboBoxTooltipRenderer renderer = new ComboBoxTooltipRenderer();
 111
 112   List<String> tips = new ArrayList<>();
 113
 114   /**
 115    * Constructor
 116    *
 117    * @param af
 118    */
 119   public CalculationChooser(AlignFrame alignFrame)
 120   {
 121     this.af = alignFrame;
 122     init();
 123     af.alignPanel.setCalculationDialog(this);
 124   }
 125
 126   /**
 127    * Lays out the panel and adds it to the desktop
 128    */
 129   void init()
 130   {
 131     setLayout(new BorderLayout());
 132     frame = new JInternalFrame();
 133     frame.setContentPane(this);
 134     this.setBackground(Color.white);
 135     frame.addFocusListener(new FocusListener()
 136     {
 137
 138       @Override
 139       public void focusLost(FocusEvent e)
 140       {
 141       }
 142
 143       @Override
 144       public void focusGained(FocusEvent e)
 145       {
 146         validateCalcTypes();
 147       }
 148     });
 149     /*
 150      * Layout consists of 3 or 4 panels:
 151      * - first with choice of PCA or tree method NJ or AV
 152      * - second with choice of score model
 153      * - third with score model parameter options [suppressed]
 154      * - fourth with OK and Cancel
 155      */
 156     pca = new JRadioButton(
 157             MessageManager.getString("label.principal_component_analysis"));
 158     pca.setOpaque(false);
 159     neighbourJoining = new JRadioButton(
 160             MessageManager.getString("label.tree_calc_nj"));
 161     neighbourJoining.setSelected(true);
 162     averageDistance = new JRadioButton(
 163             MessageManager.getString("label.tree_calc_av"));
 164     neighbourJoining.setOpaque(false);
 165
 166     JPanel calcChoicePanel = new JPanel(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT));
 167     calcChoicePanel.setOpaque(false);
 168
 169     // first create the Tree calculation's border panel
 170     JPanel treePanel = new JPanel(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT));
 171     treePanel.setOpaque(false);
 172
 173     treePanel.setBorder(BorderFactory
 174             .createTitledBorder(MessageManager.getString("label.tree")));
 175
 176     // then copy the inset dimensions for the border-less PCA panel
 177     JPanel pcaBorderless = new JPanel(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT));
 178     Insets b = treePanel.getBorder().getBorderInsets(treePanel);
 179     pcaBorderless.setBorder(
 180             BorderFactory.createEmptyBorder(2, b.left, 2, b.right));
 181     pcaBorderless.setOpaque(false);
 182
 183     pcaBorderless.add(pca, FlowLayout.LEFT);
 184     calcChoicePanel.add(pcaBorderless, FlowLayout.LEFT);
 185
 186     treePanel.add(neighbourJoining);
 187     treePanel.add(averageDistance);
 188
 189     calcChoicePanel.add(treePanel);
 190
 191     ButtonGroup calcTypes = new ButtonGroup();
 192     calcTypes.add(pca);
 193     calcTypes.add(neighbourJoining);
 194     calcTypes.add(averageDistance);
 195
 196     ActionListener calcChanged = new ActionListener()
 197     {
 198       @Override
 199       public void actionPerformed(ActionEvent e)
 200       {
 201         validateCalcTypes();
 202       }
 203     };
 204     pca.addActionListener(calcChanged);
 205     neighbourJoining.addActionListener(calcChanged);
 206     averageDistance.addActionListener(calcChanged);
 207
 208     /*
 209      * score models drop-down - with added tooltips!
 210      */
 211     modelNames = buildModelOptionsList();
 212
 213     JPanel scoreModelPanel = new JPanel(new FlowLayout(FlowLayout.CENTER));
 214     scoreModelPanel.setOpaque(false);
 215     scoreModelPanel.add(modelNames);
 216
 217     /*
 218      * score model parameters
 219      */
 220     JPanel paramsPanel = new JPanel(new GridLayout(5, 1));
 221     paramsPanel.setOpaque(false);
 222     includeGaps = new JCheckBox("Include gaps");
 223     matchGaps = new JCheckBox("Match gaps");
 224     includeGappedColumns = new JCheckBox("Include gapped columns");
 225     shorterSequence = new JCheckBox("Match on shorter sequence");
 226     paramsPanel.add(new JLabel("Pairwise sequence scoring options"));
 227     paramsPanel.add(includeGaps);
 228     paramsPanel.add(matchGaps);
 229     paramsPanel.add(includeGappedColumns);
 230     paramsPanel.add(shorterSequence);
 231
 232     /*
 233      * OK / Cancel buttons
 234      */
 235     calculate = new JButton(MessageManager.getString("action.calculate"));
 236     calculate.setFont(VERDANA_11PT);
 237     calculate.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener()
 238     {
 239       @Override
 240       public void actionPerformed(ActionEvent e)
 241       {
 242         calculate_actionPerformed();
 243       }
 244     });
 245     JButton close = new JButton(MessageManager.getString("action.close"));
 246     close.setFont(VERDANA_11PT);
 247     close.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener()
 248     {
 249       @Override
 250       public void actionPerformed(ActionEvent e)
 251       {
 252         close_actionPerformed();
 253       }
 254     });
 255     JPanel actionPanel = new JPanel();
 256     actionPanel.setOpaque(false);
 257     actionPanel.add(calculate);
 258     actionPanel.add(close);
 259
 260     boolean includeParams = false;
 261     this.add(calcChoicePanel, BorderLayout.CENTER);
 262     calcChoicePanel.add(scoreModelPanel);
 263     if (includeParams)
 264     {
 265       scoreModelPanel.add(paramsPanel);
 266     }
 267     this.add(actionPanel, BorderLayout.SOUTH);
 268
 269     int width = 350;
 270     int height = includeParams ? 420 : 240;
 271
 272     setMinimumSize(new Dimension(325, height - 10));
 273     String title = MessageManager.getString("label.choose_calculation");
 274     if (af.getViewport().viewName != null)
 275     {
 276       title = title + " (" + af.getViewport().viewName + ")";
 277     }
 278
 279     Desktop.addInternalFrame(frame, title, width, height, false);
 280     calcChoicePanel.doLayout();
 281     revalidate();
 282     /*
 283      * null the AlignmentPanel's reference to the dialog when it is closed
 284      */
 285     frame.addInternalFrameListener(new InternalFrameAdapter()
 286     {
 287       @Override
 288       public void internalFrameClosed(InternalFrameEvent evt)
 289       {
 290         af.alignPanel.setCalculationDialog(null);
 291       };
 292     });
 293
 294     frame.setLayer(JLayeredPane.PALETTE_LAYER);
 295   }
 296
 297   /**
 298    * enable calculations applicable for the current alignment or selection.
 299    */
 300   protected void validateCalcTypes()
 301   {
 302     int size = af.getViewport().getAlignment().getHeight();
 303     if (af.getViewport().getSelectionGroup() != null)
 304     {
 305       size = af.getViewport().getSelectionGroup().getSize();
 306     }
 307
 308     /*
 309      * disable calc options for which there is insufficient input data
 310      * return value of true means enabled and selected
 311      */
 312     boolean checkPca = checkEnabled(pca, size, MIN_PCA_SELECTION);
 313     boolean checkNeighbourJoining = checkEnabled(neighbourJoining, size,
 314             MIN_TREE_SELECTION);
 315     boolean checkAverageDistance = checkEnabled(averageDistance, size,
 316             MIN_TREE_SELECTION);
 317
 318     if (checkPca || checkNeighbourJoining || checkAverageDistance)
 319     {
 320       calculate.setToolTipText(null);
 321       calculate.setEnabled(true);
 322     }
 323     else
 324     {
 325       calculate.setEnabled(false);
 326     }
 327     updateScoreModels(modelNames, tips);
 328   }
 329
 330   /**
 331    * Check the input and disable a calculation's radio button if necessary. A
 332    * tooltip is shown for disabled calculations.
 333    *
 334    * @param calc
 335    *          - radio button for the calculation being validated
 336    * @param size
 337    *          - size of input to calculation
 338    * @param minsize
 339    *          - minimum size for calculation
 340    * @return true if size >= minsize and calc.isSelected
 341    */
 342   private boolean checkEnabled(JRadioButton calc, int size, int minsize)
 343   {
 344     String ttip = MessageManager
 345             .formatMessage("label.you_need_at_least_n_sequences", minsize);
 346
 347     calc.setEnabled(size >= minsize);
 348     if (!calc.isEnabled())
 349     {
 350       calc.setToolTipText(ttip);
 351     }
 352     else
 353     {
 354       calc.setToolTipText(null);
 355     }
 356     if (calc.isSelected())
 357     {
 358       modelNames.setEnabled(calc.isEnabled());
 359       if (calc.isEnabled())
 360       {
 361         return true;
 362       }
 363       else
 364       {
 365         calculate.setToolTipText(ttip);
 366       }
 367     }
 368     return false;
 369   }
 370
 371   /**
 372    * A rather elaborate helper method (blame Swing, not me) that builds a
 373    * drop-down list of score models (by name) with descriptions as tooltips.
 374    * There is also a tooltip shown for the currently selected item when hovering
 375    * over it (without opening the list).
 376    */
 377   protected JComboBox<String> buildModelOptionsList()
 378   {
 379     final JComboBox<String> scoreModelsCombo = new JComboBox<>();
 380     scoreModelsCombo.setRenderer(renderer);
 381
 382     /*
 383      * show tooltip on mouse over the combobox
 384      * note the listener has to be on the components that make up
 385      * the combobox, doesn't work if just on the combobox
 386      */
 387     final MouseAdapter mouseListener = new MouseAdapter()
 388     {
 389       @Override
 390       public void mouseEntered(MouseEvent e)
 391       {
 392         scoreModelsCombo.setToolTipText(
 393                 tips.get(scoreModelsCombo.getSelectedIndex()));
 394       }
 395
 396       @Override
 397       public void mouseExited(MouseEvent e)
 398       {
 399         scoreModelsCombo.setToolTipText(null);
 400       }
 401     };
 402     for (Component c : scoreModelsCombo.getComponents())
 403     {
 404       c.addMouseListener(mouseListener);
 405     }
 406
 407     updateScoreModels(scoreModelsCombo, tips);
 408
 409     /*
 410      * set the list of tooltips on the combobox's renderer
 411      */
 412     renderer.setTooltips(tips);
 413
 414     return scoreModelsCombo;
 415   }
 416
 417   private void updateScoreModels(JComboBox<String> comboBox,
 418           List<String> toolTips)
 419   {
 420     Object curSel = comboBox.getSelectedItem();
 421     toolTips.clear();
 422     DefaultComboBoxModel<String> model = new DefaultComboBoxModel<>();
 423
 424     /*
 425      * now we can actually add entries to the combobox,
 426      * remembering their descriptions for tooltips
 427      */
 428     ScoreModels scoreModels = ScoreModels.getInstance();
 429     boolean selectedIsPresent = false;
 430     for (ScoreModelI sm : scoreModels.getModels())
 431     {
 432       boolean nucleotide = af.getViewport().getAlignment().isNucleotide();
 433       if (sm.isDNA() && nucleotide || sm.isProtein() && !nucleotide)
 434       {
 435         if (curSel != null && sm.getName().equals(curSel))
 436         {
 437           selectedIsPresent = true;
 438           curSel = sm.getName();
 439         }
 440         model.addElement(sm.getName());
 441
 442         /*
 443          * tooltip is description if provided, else text lookup with
 444          * fallback on the model name
 445          */
 446         String tooltip = sm.getDescription();
 447         if (tooltip == null)
 448         {
 449           tooltip = MessageManager.getStringOrReturn("label.score_model_",
 450                   sm.getName());
 451         }
 452         toolTips.add(tooltip);
 453       }
 454     }
 455     if (selectedIsPresent)
 456     {
 457       model.setSelectedItem(curSel);
 458     }
 459     // finally, update the model
 460     comboBox.setModel(model);
 461   }
 462
 463   /**
 464    * Open and calculate the selected tree or PCA on 'OK'
 465    */
 466   protected void calculate_actionPerformed()
 467   {
 468     boolean doPCA = pca.isSelected();
 469     String substitutionMatrix = modelNames.getSelectedItem().toString();
 470     SimilarityParamsI params = getSimilarityParameters(doPCA);
 471
 472     if (doPCA)
 473     {
 474       openPcaPanel(substitutionMatrix, params);
 475     }
 476     else
 477     {
 478
 479       String treeAlgo = determineTreeAlgo();
 480       TreeCalculator treeCalculator = new TreeCalculator(treeAlgo,
 481               substitutionMatrix, params);
 482       TreeBuilder calculatedTree = treeCalculator
 483               .makeTree(af.getViewport());
 484       TreeModel tree = new TreeModel(calculatedTree);
 485       openTreePanel(tree, treeAlgo, substitutionMatrix);
 486
 487       ArchaeopteryxTreeBuilder aptxTreeBuilder = new ArchaeopteryxTreeBuilder();
 488       Phylogeny aptxTree = aptxTreeBuilder.buildAptxTree(calculatedTree);
 489       Archaeopteryx.createApplication(aptxTree);
 490
 491
 492     }
 493
 494     // closeFrame();
 495   }
 496
 497   protected String determineTreeAlgo() // to be modified & expanded
 498   {
 499     String treeAlgorithm = neighbourJoining.isSelected()
 500             ? TreeBuilder.NEIGHBOUR_JOINING
 501             : TreeBuilder.AVERAGE_DISTANCE;
 502
 503     return treeAlgorithm;
 504
 505   }
 506
 507   protected void checkEnoughSequences(AlignViewport viewport)
 508   {
 509     SequenceGroup sg = viewport.getSelectionGroup();
 510     if (sg != null && sg.getSize() < MIN_TREE_SELECTION)
 511     {
 512       JvOptionPane.showMessageDialog(Desktop.desktop,
 513               MessageManager.formatMessage(
 514                       "label.you_need_at_least_n_sequences",
 515                       MIN_TREE_SELECTION),
 516               MessageManager.getString("label.not_enough_sequences"),
 517               JvOptionPane.WARNING_MESSAGE);
 518       return;
 519     }
 520   }
 521
 522   /**
 523    * Open a new Tree panel on the desktop
 524    *
 525    * @param tree
 526    * @param params
 527    * @param treeAlgo
 528    */
 529   protected void openTreePanel(TreeModel tree, String treeAlgo,
 530           String substitutionMatrix)
 531   {
 532     /*
 533      * gui validation shouldn't allow insufficient sequences here, but leave
 534      * this check in in case this method gets exposed programmatically in future
 535      */
 536     checkEnoughSequences(af.getViewport());
 537
 538     af.newTreePanel(tree, treeAlgo, substitutionMatrix);
 539   }
 540
 541   /**
 542    * Open a new PCA panel on the desktop
 543    *
 544    * @param modelName
 545    * @param params
 546    */
 547   protected void openPcaPanel(String modelName, SimilarityParamsI params)
 548   {
 549     AlignViewport viewport = af.getViewport();
 550
 551     /*
 552      * gui validation shouldn't allow insufficient sequences here, but leave
 553      * this check in in case this method gets exposed programmatically in future
 554      */
 555     if (((viewport.getSelectionGroup() != null)
 556             && (viewport.getSelectionGroup().getSize() < MIN_PCA_SELECTION)
 557             && (viewport.getSelectionGroup().getSize() > 0))
 558             || (viewport.getAlignment().getHeight() < MIN_PCA_SELECTION))
 559     {
 560       JvOptionPane.showInternalMessageDialog(this,
 561               MessageManager.formatMessage(
 562                       "label.you_need_at_least_n_sequences",
 563                       MIN_PCA_SELECTION),
 564               MessageManager
 565                       .getString("label.sequence_selection_insufficient"),
 566               JvOptionPane.WARNING_MESSAGE);
 567       return;
 568     }
 569     new PCAPanel(af.alignPanel, modelName, params);
 570   }
 571
 572   /**
 573    *
 574    */
 575   protected void closeFrame()
 576   {
 577     try
 578     {
 579       frame.setClosed(true);
 580     } catch (PropertyVetoException ex)
 581     {
 582     }
 583   }
 584
 585   /**
 586    * Returns a data bean holding parameters for similarity (or distance) model
 587    * calculation
 588    *
 589    * @param doPCA
 590    * @return
 591    */
 592   protected SimilarityParamsI getSimilarityParameters(boolean doPCA)
 593   {
 594     // commented out: parameter choices read from gui widgets
 595     // SimilarityParamsI params = new SimilarityParams(
 596     // includeGappedColumns.isSelected(), matchGaps.isSelected(),
 597     // includeGaps.isSelected(), shorterSequence.isSelected());
 598
 599     boolean includeGapGap = true;
 600     boolean includeGapResidue = true;
 601     boolean matchOnShortestLength = false;
 602
 603     /*
 604      * 'matchGaps' flag is only used in the PID calculation
 605      * - set to false for PCA so that PCA using PID reproduces SeqSpace PCA
 606      * - set to true for Tree to reproduce Jalview 2.10.1 calculation
 607      * - set to false for Tree for a more correct calculation (JAL-374)
 608      */
 609     boolean matchGap = doPCA ? false : treeMatchGaps;
 610
 611
 612     return new SimilarityParams(includeGapGap, matchGap, includeGapResidue,
 613             matchOnShortestLength);
 614   }
 615
 616   /**
 617    * Closes dialog on Close button press
 618    */
 619   protected void close_actionPerformed()
 620   {
 621     try
 622     {
 623       frame.setClosed(true);
 624     } catch (Exception ex)
 625     {
 626     }
 627   }
 628 }