现有TCR数据库(存储在vdjdb_processed.tsv文件中),其中包含每条数据包含CDR3氨基酸序列及其抗原标签,现欲使用CNN对其进行二分类,按8:1:1划分训练集、验证集、测试集,并使用accuracy、precision、F1 score、recall、AUPRC与AUROC等指标对测试集进行评估。要求对序列进行编码时,按照对每个氨基酸进行one-hot编码后按顺序连接作为该序列的编码向量。请问python代码怎么写?

时间: 2024-02-07 19:01:58 浏览: 31
好的,针对您的问题,我可以提供一份Python代码的示例,供您参考。以下是基于Keras库实现的CNN模型,用于对TCR数据库进行二分类,并对测试集进行评估。 ```python import numpy as np import pandas as pd from sklearn.model_selection import train_test_split from keras.models import Sequential from keras.layers import Dense, Conv1D, MaxPooling1D, Flatten, Dropout from keras.optimizers import Adam from keras.metrics import Precision, Recall, AUC # 读取数据集 df = pd.read_csv('vdjdb_processed.tsv', sep='\t') # 对CDR3序列进行one-hot编码 aa_dict = {'A': 0, 'C': 1, 'D': 2, 'E': 3, 'F': 4, 'G': 5, 'H': 6, 'I': 7, 'K': 8, 'L': 9, 'M': 10, 'N': 11, 'P': 12, 'Q': 13, 'R': 14, 'S': 15, 'T': 16, 'V': 17, 'W': 18, 'Y': 19} max_len = df['cdr3'].apply(len).max() X = np.zeros((len(df), max_len, len(aa_dict))) for i, seq in enumerate(df['cdr3']): for j, aa in enumerate(seq): X[i, j, aa_dict[aa]] = 1 # 划分训练集、验证集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, df['antigen.epitope'].values, test_size=0.1, stratify=df['antigen.epitope'].values) X_train, X_val, y_train, y_val = train_test_split(X_train, y_train, test_size=0.111, stratify=y_train) # 构建CNN模型 model = Sequential() model.add(Conv1D(filters=64, kernel_size=3, activation='relu', input_shape=(max_len, len(aa_dict)))) model.add(MaxPooling1D(pool_size=2)) model.add(Conv1D(filters=128, kernel_size=3, activation='relu')) model.add(MaxPooling1D(pool_size=2)) model.add(Conv1D(filters=256, kernel_size=3, activation='relu')) model.add(MaxPooling1D(pool_size=2)) model.add(Flatten()) model.add(Dense(units=64, activation='relu')) model.add(Dropout(0.5)) model.add(Dense(units=1, activation='sigmoid')) # 编译模型 model.compile(optimizer=Adam(learning_rate=0.001), loss='binary_crossentropy', metrics=['accuracy', Precision(), Recall(), AUC()]) # 训练模型 model.fit(X_train, y_train, validation_data=(X_val, y_val), epochs=10, batch_size=128) # 在测试集上评估模型 score = model.evaluate(X_test, y_test, verbose=0) print('Test loss:', score[0]) print('Test accuracy:', score[1]) print('Test precision:', score[2]) print('Test recall:', score[3]) print('Test AUPRC:', score[4]) print('Test AUROC:', score[5]) ``` 在这段代码中,我们首先读取了存储了TCR数据库的vdjdb_processed.tsv文件,并对其中的CDR3序列进行了one-hot编码。然后,我们使用train_test_split函数对数据集进行了划分,按8:1:1的比例划分为训练集、验证集和测试集。接着,我们使用Keras库搭建了一个简单的CNN模型,并编译了模型,设置了Adam优化器、binary_crossentropy损失函数和accuracy、precision、recall、AUPRC和AUROC等评估指标。最后,我们在测试集上评估了模型,并输出了测试集上的一些指标。 需要注意的是,这只是一个简单的示例代码,您需要根据具体情况进行修改和调整,例如调整模型结构、调整超参数等等。另外,为了提高模型的性能,您可以尝试使用其他的氨基酸编码方式,或者使用更加复杂的模型结构,例如ResNet、Inception等等。

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/* * main.c * * Created on: 2018-3-21 * Author: Administrator */ #include "DSP2833x_Device.h" // DSP2833x Headerfile Include File #include "DSP2833x_Examples.h" // DSP2833x Examples Include File // 定义计时器参数 #define TIMER_PERIOD 50000 // 计时器计数范围 #define TIMER_CLK 150E6 // 计时器时钟频率 // 定义计时器计数值和标志位 volatile Uint32 timer_count = 0; volatile int timer_running = 0; // 定义按钮中断服务函数 interrupt void button_isr(void) { // 判断按钮状态并执行相应操作 if(GpioDataRegs.GPADAT.bit.GPIO0 == 0) // 开始计时按钮 { if(!timer_running) // 如果计时器未运行,则启动计时器 { CpuTimer0Regs.TCR.bit.TSS = 0; // 启动计时器 timer_running = 1; // 标记计时器正在运行 } else // 如果计时器正在运行,则暂停计时器 { CpuTimer0Regs.TCR.bit.TSS = 1; // 暂停计时器 timer_running = 0; // 标记计时器已暂停 } } // 清除中断标志位 PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP1; } // 定义计时器中断服务函数 interrupt void timer_isr(void) { // 更新计时器计数值 timer_count++; // 清除中断标志位 PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP1; } void main(void) { // 初始化系统时钟和IO口 InitSysCtrl(); InitGpio(); // 配置计时器 ConfigCpuTimer(&CpuTimer0, TIMER_CLK, TIMER_PERIOD); CpuTimer0Regs.TCR.bit.TIE = 1; // 开启计时器中断 // 配置按钮中断 EALLOW; PieVectTable.XINT1 = &button_isr; GpioIntRegs.GPIOXINT1SEL.bit.GPIOSEL = 0; // 将GPIO0配置为中断源 GpioIntRegs.GPIOXINT1EN.bit.GPIOIE = 1; // 开启GPIO0中断 EDIS; // 使能总中断 PieCtrlRegs.PIECTRL.bit.ENPIE = 1; IER = M_INT1; EINT; // 进入循环等待按钮操作 while(1) { // 显示计时器计数值 if(timer_running) { // 计时器正在运行,显示计时器计数值 // TODO: 在显示器上显示计时器计数值 } else { // 计时器已暂停,不显示计时器计数值 // TODO: 在显示器上显示暂停状态 } } }

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