一种基于分层自编码器的环境DNA数据降维方法与系统
技术特征：
1.一种基于分层自编码器的环境dna数据降维方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于分层自编码器的环境dna数据降维方法，其特征在于，所述将预处理后的环境dna丰度数据输入深度计数自动编码器dca进行去噪，得到去噪后的环境dna丰度数据，包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于分层自编码器的环境dna数据降维方法，其特征在于，所述深度计数自动编码器dca的损失函数是zinb似然的负对数，具体公式如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于分层自编码器的环境dna数据降维方法，其特征在于，所述为平衡序列长度而填充的核苷酸编码n被翻译为[0.25,0.25,0.25,0.25]。
5.根据权利要求1所述的一种基于分层自编码器的环境dna数据降维方法，其特征在于，所述将代表样本序列信息的三维数组输入自编码器ae，对环境dna序列数据进行压缩，具体为：
6.根据权利要求1所述的一种基于分层自编码器的环境dna数据降维方法，其特征在于，所述差分自编码器vae包括：
7.根据权利要求8所述的一种基于分层自编码器的环境dna数据降维方法，其特征在于，所述潜在采样层使用了重参数化技巧进行采样，使用梯度下降方法来优化似然函数。
8.根据权利要求1所述的一种基于分层自编码器的环境dna数据降维方法，其特征在于，所述差分自编码器vae的损失函数由vae损失函数：kl散度、重构误差、核苷酸序列潜在编码不同组合的二元交叉熵共同构成：
9.根据权利要求1所述的一种基于分层自编码器的环境dna数据降维方法，其特征在于，所述深度计数自动编码器dca和所述自动编码器ae都单独训练，然后训练vae。
10.一种基于分层自编码器的环境dna数据降维系统，其特征在于，所述系统包括以下模块：数据预处理模块、去噪模块、编码模块、降维模块、可视化模块；
技术总结
本发明提供一种基于分层自编码器的环境DNA数据降维方法，属于生物信息学领域及数据处理技术领域。通过步骤：S1、数据预处理：将环境DNA数据划分为环境DNA丰度数据和环境DNA序列数据；S2、环境DNA丰度数据去噪；S3、对环境DNA序列数据进行长度均衡与翻译；S4、对样本的序列信息进行表示；S5、对环境DNA序列数据进行压缩；S6、利用差分自编码器VAE进行降维；将S2得到的所述去噪后的环境DNA丰度数据和S5得到的所述压缩编码后的环境DNA序列数据共同作为差分自编码器VAE的输入，将样本的维度进一步降低到二维潜在空间；S7、绘制二维空间的可视化结果图。实现了更好的保留环境DNA数据的信息，获得更准确的降维及可视化结果。
技术研发人员：王俊生,郭亚男,宋明珠,王月竹
受保护的技术使用者：大连海事大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/26
技术研发人员：王俊生,郭亚男,宋明珠,王月竹
技术所有人：大连海事大学
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