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