生物樣品在獲取電子冷凍斷層掃描(cryo-ET)圖像時(shí)的輻射損傷,信息缺失和低信號(hào)噪聲比(SNR),限制了從斷層數(shù)據(jù)中恢復(fù)3維結(jié)構(gòu)信息。仿照電子低溫顯微鏡(cryo-EM)單顆粒3維重構(gòu)技術(shù),對(duì)局部斷層數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)齊和平均,產(chǎn)生高精度大分子復(fù)合體的3維結(jié)構(gòu)�，F(xiàn)有的局部斷層對(duì)齊技術(shù)都會(huì)涉及6個(gè)自由度(3個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)、3個(gè)平移參數(shù)),因此,它們?cè)诿看蔚鷮?duì)齊中處理整個(gè)3維體積圖像來計(jì)算這6個(gè)自由度,這是計(jì)算密集型的。針對(duì)上述問題,本文提出一種基于小批量梯度下降(MBGD)方法實(shí)現(xiàn)局部斷層3維數(shù)據(jù)細(xì)化對(duì)齊,并首次利用Spark分布式框架實(shí)現(xiàn)局部斷層對(duì)齊全局擇優(yōu)。通過對(duì)仿真數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)齊,基于小批量梯度下降細(xì)化對(duì)齊算法與基線方法相比,實(shí)現(xiàn)了對(duì)齊精度和速度的提高。

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【文章目錄】：
0 引 言
1 相關(guān)研究
    1.1 電子冷凍斷層掃描技術(shù)和局部斷層平均技術(shù)
    1.2 局部斷層對(duì)齊
    1.3 Spark分布式計(jì)算框架
2 基于小批量梯度下降和Spark分布式框架的局部斷層細(xì)化對(duì)齊
    2.1 基于實(shí)空間的局部斷層對(duì)齊優(yōu)化
    2.2 基于Spark架構(gòu)分布式并行局部斷層細(xì)化對(duì)齊過程
3 實(shí)驗(yàn)與分析
    3.1 仿真數(shù)據(jù)
    3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
    3.3 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
    3.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分類
    3.5 不同局部斷層對(duì)齊算法精度比較
    3.6 不同局部斷層對(duì)齊算法運(yùn)算時(shí)間比較
4 結(jié) 論



本文編號(hào)：3871348