这段代码展示了如何使用Word2Vec模型对DNA序列进行k-mer分词后的嵌入。
这里的步骤包括:
定义一个函数generate_kmers,用于将给定的DNA序列分割成k-mers。
创建一个示例DNA序列列表sequences。
设置k-mer的大小k(在这个例子中,k=3)。
对每个DNA序列生成k-mers。
使用Word2Vec模型对这些k-mers进行训练,得到每个k-mer的嵌入向量。
这里的模型参数(如vector_size、window、min_count)可以根据具体需求调整。
获取一个示例k-mer(如"ATC")的嵌入向量,并打印出来。
这种方法利用了NLP中的技术来处理DNA序列,通过学习k-mer的嵌入向量,可以捕捉序列中的复杂模式和关系。
这些嵌入向量可以用作深度学习模型的输入,用于各种生物信息学的应用,如序列分类、功能预测等。
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# This code was written by Sihua Peng, PhD.
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from gensim.models import Word2Vec
def generate_kmers(sequence, k):
"""将DNA序列分割成k-mers"""
return [sequence[i:i+k] for i in range(len(sequence) - k + 1)]
# 示例DNA序列
sequences = ["ATCGTACGTACG", "GCTAGCTAGCTA", "TACGTACGTACG"]
# 将每个序列分割成k-mers
k = 3 # 可以根据需要调整k的大小
kmers = [generate_kmers(seq, k) for seq in sequences]
# 训练Word2Vec模型
model = Word2Vec(sentences=kmers, vector_size=100, window=5, min_count=1, workers=4)
# 使用模型获取单个k-mer的嵌入
kmer_example = "ATC"
embedding = model.wv[kmer_example]
print(f"嵌入向量 for '{kmer_example}': {embedding}")
STDOUT/STDERR
嵌入向量 for 'ATC': [-0.00515624 -0.00666834 -0.00777684 0.00831073 -0.00198234 -0.00685496
-0.00415439 0.00514413 -0.00286914 -0.00374966 0.00162143 -0.00277629
-0.00158436 0.00107449 -0.00297795 0.00851928 0.00391094 -0.00995886
0.0062596 -0.00675426 0.00076943 0.00440423 -0.00510338 -0.00211067
0.00809548 -0.00424379 -0.00763626 0.00925791 -0.0021555 -0.00471943
0.0085708 0.00428334 0.00432484 0.00928451 -0.00845308 0.00525532
0.00203935 0.00418828 0.0016979 0.00446413 0.00448629 0.00610452
-0.0032021 -0.00457573 -0.00042652 0.00253373 -0.00326317 0.00605772
0.00415413 0.00776459 0.00256927 0.00811668 -0.00138721 0.00807793
0.00371701 -0.00804733 -0.00393362 -0.00247188 0.00489304 -0.00087216
-0.00283091 0.00783371 0.0093229 -0.00161493 -0.00515925 -0.00470176
-0.00484605 -0.00960283 0.00137202 -0.00422492 0.00252671 0.00561448
-0.00406591 -0.00959658 0.0015467 -0.00670012 0.00249517 -0.00378063
0.00707842 0.00064022 0.00356094 -0.00273913 -0.00171055 0.00765279
0.00140768 -0.00585045 -0.0078345 0.00123269 0.00645463 0.00555635
-0.00897705 0.00859216 0.00404698 0.0074696 0.00974633 -0.00728958
-0.00903996 0.005836 0.00939121 0.00350693]