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Folie 1Ben Stöver
bioinfweb
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Folie 2Ben Stöver
1 bioinfweb Software Seite
Further information
• Alle Software unter bioinfweb.info verfügbar
• TreeGraph 2• PhyDE• SeqState• PRAP 2• GRate• GraphicMeasurer• …• Allgemeine und bioinformatische Java Bilbliotheken• Formale Formatdefinitionen
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Folie 3Ben Stöver
TreeGraph 2
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Folie 4Ben Stöver
2.1 TreeGraph 2
TreeGraph 2
• Editor für phylogenetische Bäume• Vorgänger mit Teil der Funktionen
kommandozeilenbasiert
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Folie 5Ben Stöver
2.2 Baumdarstellung
TreeGraph 2
Baumansicht Tabellen-ansicht
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Folie 6Ben Stöver
2.3 Elemente eines Baums
TreeGraph 2
• Knoten• Äste• Label
• Text• Symbol• Kuchendiagramm
• Legenden• Maßstabsangabe
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Folie 7Ben Stöver
2.4 Unterstützte Formate
TreeGraph 2
• XTG• Newick, Nexus
• Zusätzliche Knotendaten (nur Import)
• PhyloXML (nur Import)
Baumformate
Grafikformate• Vektorgrafiken
• PDF, SVG, EMF• Pixelgrafiken
• PNG, JPEG, TIFF
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Folie 8Ben Stöver
2.5 Grundlegende Editieroperationen
TreeGraph 2
• Knoten verschieben
• Neu wurzeln• Ladderizing• Erstellen, Kopieren,
Ausschneiden, Entfernen der Baumelemente
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Folie 9Ben Stöver
2.6 Grundlegende Formatierungen
TreeGraph 2
• Globale Formate (z.B. Abstände)
• Linienformate• Textformate
Darstellung von Knotendaten• Text (Label oder
Knotenname)• Astlänge• Astdicke• Farben, Abstände, …
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Folie 10Ben Stöver
2.7 Automatische Formatierungen
TreeGraph 2
• Automatsche Längen, Abstände und Farben in Abhängigkeit von Knotendaten
• Skalieren von Teilbäumen
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Folie 11Ben Stöver
2.8 Vergleich von Stützwerten
Topology with support values
Alternative topology with different support values
Additional support
Highest contradicting support
TreeGraph 2
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Folie 12Ben Stöver
2.9 Berechnung von Knotendaten
TreeGraph 2
• Spalte mit Knotendaten kann aus anderen berechnet werden
• Vielzahl mathematischer Funktionen
• Boolesche Operationen• Verarbeitung von
Zeichenketten
• Löschen von Stützwerten außerhalb eines Intervalls
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Folie 13Ben Stöver
PhyDE
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Folie 14Ben Stöver
2.1 What is PhyDE
PhyDE
• Alignment editor previously developed by Jörn and Kai Müller
• Easy manual alignment
• View/ analyze trace files
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Folie 15Ben Stöver
2.2 Refactoring and extension of PhyDE
PhyDE
• Move major functionality to library (used by several applications)
• Allow plugin output under every sequence
• Current stand-alone application will use library
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Folie 16Ben Stöver
2.3 Future PhyDE Architecture
PhyDE
PhyDE Library
PhyDE Application
HIR-Finder (or future extension)
reBIND Interface
Trace file plugin HIR-Plugin
Inversion-Plugin
…
…
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Folie 17Ben Stöver
GraphicMeasurer
(0|0)
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Folie 18Ben Stöver
3.1 Ursprüngliche Anwendung: Schwimmverhalten
GraphicMeasurer
Strömung
Spiegel
Foto: Volker Hofmann
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Folie 19Ben Stöver
3.2 Ablauf einer Analyse
(0|0)
• Öffnen einer Bild- oder Videodatei• Grafische Objekte als Parameter und
Ausgaben
• Zugriff auf Ergebnisse über Tabellenkalkulation
GraphicMeasurer
• Sequenz von Analyseschritten
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Folie 20Ben Stöver
3.3 Datenobjekte
GraphicMeasurer
• bilden die Grundlage jeder Analyse
Erscheinungsformen:
Typen von Datenobjekten:• Zahlen
• Zeichenketten
• Grafische Objekte (z.B. Punkte, Linien, Kurven)
• Felder
(0|0)
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Folie 21Ben Stöver
3.3 Datenobjekte (Beispiel Strömungskanal)
GraphicMeasurer
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Folie 22Ben Stöver
3.4 Analysesequenzen (1)
GraphicMeasurer
• Sequenz aus Analyseschritten kann erstellt werden
• Einzelne Schritte haben Daten-objekte als Parameter / Ausgabe
• In einer Sequenz können auch Datenobjekte gezeichnet werden
• Nach jedem Schritt kann ein Sprung erfolgen
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Folie 23Ben Stöver
3.4 Analysesequenzen (2)
GraphicMeasurer
• Benutzereingabe eines grafischen Objekts
• Kurve an einer Helligkeitsschwelle• Mittellinie zwischen zwei Kurven
• Schwarz weiß Filter
Filter
• Hintergrundsubtraktion
- =
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Folie 24Ben Stöver
3.4 Analysesequenzen (3)
GraphicMeasurer
• Kantenextraktion
=> Viele weitere Schritte sind denkbar
• Lassen sich mit geringem Aufwand hinzufügen
• Benutzerdefinierte Konvolutionsfilter
Filter (Forts.)
• Binärisierung
Foto: Heiko Schmied
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Folie 25Ben Stöver
3.4 Analysesequenzen (Beispiel Strömungskanal)
• Schwellenlinie von oben nach unten (oberer Rand)
• Schwellenlinie von unten nach oben (untere Rand)
• Erkennung könnte zusätzlich auch für die Ventralansicht erfolgen
• Mittellinie bestimmen (danach erfolgt ein Sprung)
GraphicMeasurer
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Folie 26Ben Stöver
3.5 Ergebnistabellen
• Ergebnisse werden mit einer Tabellenkalkulation ausgegeben
• Jede Zelle enthält Zahlen- / Zeichenkonstante oder Formel
• Formeln referenzieren andere Zellen oder Werte der Datenobjekte
• Es kann auf Daten aus mehreren Grafiken zugegriffen werden
GraphicMeasurer
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Folie 27Ben Stöver
3.6 Formeln (1)
• Wert der Zelle (1|1): =_V[1;1]Wert einer Zelle
• Wert der vorherigen Zelle + 1: =_V[_C;_R - 1] + 1
eigene Spalte eigene Zeile
Referenz auf andere Zellen:
Referenz auf Datenobjekte:
• Globaler Zahlenwert: =Video.F[0].Zahl
gewählter Name der Grafik
Name des DatenobjektsFrame
• Koordinate eines Punkts: =Video.F[42].Punkt.x
Frame 42
GraphicMeasurer
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Folie 28Ben Stöver
3.6 Formeln (2)
GraphicMeasurer
• Globale Funktionen: =pow(_V[1;1]; 2)
BasisFunktionen: Funktionsname Exponent
Methode
negativ (gegen den
Uhrzeigersinn)
• Objektmethoden:
=Video.F[0].Linie.angleTo(Video.F[1].Linie)
Linie in Frame 0
Frame 0
Linie in Frame 1 (Parameter der Methode)
Frame 1
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Folie 29Ben Stöver
3.6 Formeln (Beispiel Strömungskanal)
GraphicMeasurer
=_V[1;_R - 1] + 1
=Video.F[_V[1;_R]].fishCenter.pointAt(0).y
=Video.F[_V[1;_R]].fishCenter.pointAt(0.1).x
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Folie 30Ben Stöver
3.7 Weitere Anwendungen (1)
Vermessung von Blattflächen:
• Photosyntheserate wird in Ab-hängigkeit von einem Stressfaktor gemessen
• Gemessener Stoffumsatz muss auf die Blattfläche bezogen werden.
• GM kann Blattflächen sehr viel effizienter vermessen als bisherige Methode
GraphicMeasurer
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Mitarbeiterseminar AG Müller – bioinfweb
Folie 31Ben Stöver
3.7 Weitere Anwendungen (2)
GraphicMeasurer
Manuelle Eingabe von Objekten:
• Reaktion eines Oskars (Astronotus ocellatus) auf eine Druckwelle
• Manuelle Eingabe der Objekte (schlechte Bildqualität)
• Winkeländerungen, Abstände etc. können von GM berechnet werden.
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Folie 32Ben Stöver
3.7 Weitere Anwendungen (3)
• Erfassung von Quantitativen morphologischen Merkmalen in der Paläontologie (automatisch oder manuell)
GraphicMeasurer
Foto: Heiko Schmied
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Folie 33Ben Stöver
Bemerkungen
Alle nicht kenntlich gemachten Abbildungen sind eigene Werke.