Οπτικοποίηση microarrays και φυλογενετικών δεδομένων με τη χρήση treemaps

 
This item is provided by the institution :
University of Crete
Repository :
E-Locus Institutional Repository
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share




2005 (EN)
Using Treemaps to visualize Gene Microarray and Phylogenetic Data
Οπτικοποίηση microarrays και φυλογενετικών δεδομένων με τη χρήση treemaps

Αρβελάκης, Αδάμ (EL)
Arvelakis, Adam (EN)

Με την εφεύρεση του microarray (ή αλλιώς DNA chip), η έρευνα στην γενετική έχει γνωρίσει τεράστια ανάπτυξη και μια πληθώρα ανακαλύψεων έχει αρχίσει να πραγματοποιείται. Όμως καθώς τα δεδομένα γίνονται ολοένα και πιο εξειδικευμένα, οι ερευνητές χρειάζονται πι ακριβή εργαλεία για να φτάσουν σε χρήσιμα συμπεράσματα. Η φυλογενετική έρευνα είναι ένας κλάδος της βιολογίας που χαρακτηρίζεται από τον μεγάλο όγκο ιεραρχικών δεδομένων που παράγονται κατά τη διάρκεια του καθορισμού των προγονικών σχέσεων μεταξύ ειδών. Τα treemaps είναι μια μέθοδος οπτικοποίησης που χρησιμοποιεί τον χώρο αποτελεσματικά ώστε να απεικονίσει δέντρα αντικαθιστώντας την κλασική αναπαράσταση κόμβων με ορθογώνια που καταλαμβάνουν το 100 % του χώρου που τους διατίθεται. Τα treemaps μπορούν να χρησιμοποιηθούν ώστε να οπτικοποιήσουν τα δεδομένα που παράγονται από microarrays και φυλογενετική έρευνα. Ο στόχος της εφαρμογής των treemaps σε αυτούς τους κλάδους της βιολογίας είναι να δημιουργηθεί μια χρήσιμη οπτικοποίηση που να μπορεί να μετατρέψει τους πολύ μεγάλους όγκους δεδομένων σε κάτι πιο κατανοητό. Η πρόταση μας σε αυτή τη διατριβή είναι να χρησιμοποιηθούν τα treemaps για την οπτικοποίηση των δεδομένων που δημιουργούνται από microarrays και φυλογενετική έρευνα. Θα δείξουμε ότι μπορούμε να οπτικοποιήσουμε clustered microarrays χρησιμοποιώντας animating treemaps. Μάλιστα, αφού δημιουργούνται δυο δέντρα κατά το clustering των δεδομένων του microarray, για κάθε ένα microarray μπορούμε να εμφανίσουμε δυο animating treemaps. Για φυλογενετικά δέντρα τα οποία είναι μια στατική δενδρική δομή αυτό δεν είναι δυνατό, αλλά το γεγονός ότι η ρίζα του δέντρου δεν είναι αυστηρά καθορισμένη αφήνει περιθώρια για την υλοποίηση λειτουργιών που επιτρέπουν στον χρήστη να καθορίσει εκείνος την ρίζα του δέντρου. Έχει αναπτυχθεί λογισμικό που υλοποιεί την παραπάνω πρόταση καθώς και αρκετές λειτουργίες που ωφελούν τον χρήστη κατά τη διάρκεια της οπτικοποίησης. Αυτό περιλαμβάνουν λειτουργίες που επηρεάζουν το πως εμφανίζονται τα treemaps χωρίς να επηρεάζουν την δομή του treemap. Επίσης περιλαμβάνει λειτουργίες που αλλάζουν την δομή του treemap καθώς και λειτουργίες για συγκεκριμένους σκοπούς άσχετους με treemaps όπως το clustering ενός microarray. (EL)
With the invention of the microarray (DNA chip), genomic research has increased massively and a burst of discoveries has begun. But as data get ever more specific, researchers need more precise tools to come to useful conclusions. Phylogenetic research is an area of biology which is characterised by the large number of hierarchical data which are produced during the process of determining the ancestral relationship between species. Treemaps is a novel visualization method which uses space efficiently to display trees by replacing the classic node representation with rectangles which take up 100 % of the space made available to them. Treemaps can be used in order to visualize the data produced by microarrays and phylogenetic research. The aim of applying treemaps to these branches of biology is to create a useful visualization which translates the huge amount of numbers into something more understandable. What we propose in this thesis is to use the treemap visualization in order to display microarray and phylogenetic data. We show that we can visualize clustered microarrays using animating treemaps. In fact, since two trees can be constructed by clustering the microarray data, two animating treemaps can be produced by one microarray. For phylogenetic trees which are a static tree structure this is not possible, but the fact that the root of the tree is uncertain leaves a margin for implementing features concerning the designation of the root. A program has been developed which implements the above proposal as well as numerous features which benefit the user during this visualization. This includes features which alter the way treemaps are displayed without altering the structure. It also includes features which alter the structure of the treemap as well as features for specific non-treemap purposes such as microarray clustering. (EN)

text
Τύπος Εργασίας--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης

Πανεπιστήμιο Κρήτης (EL)
University of Crete (EN)

2005-07-19
2005-07-01


Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης



*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)