Interaktivna vizualizacija visokodimenzionalnih atributov v volumetričnih podatkih z uporabo zmanjševanja dimenzionalnosti in gručenjaSmrdel, Tilen (Avtor) Bohak, Ciril (Mentor) Lesar, Žiga (Komentor) Zmanjšanje dimenzionalnostiGručenje na osnovi gostoteInteraktivne prenosne funkcijeUpodabljanje volumnovEkstrakcija značilk iz visokodimenzionalnih podatkovV diplomskem delu predstavimo interaktivno vizualizacijsko orodje za preiskovanje kompleksnih volumetričnih mikroskopskih podatkov, ki združuje luščenje večdimenzionalnih značilk, zmanjševanja dimenzionalnosti in gručenje za izboljšano strukturno analizo. Posameznemu vokslu je dodeljen 11-dimenzijski vektor značilk, ki zajema tako lokalni kot globalni kontekst podatkov. Po enakomernem vzorčenju podatkov smo uporabili metodi UMAP in t-SNE za zmanjšanje dimenzionalnosti, čemur sledi gručenje z metodo HDBSCAN. Izračunane gruče se nato preslikajo nazaj na izvorni volumen in uporabijo za izgradnjo interaktivne prenosne funkcije, pri kateri so središča gruč predstavljena z Gaussovimi funkcijami. Vizualizacijsko orodje smo ovrednotili na fluorescenčnih mikroskopskih posnetkih kardiomiocitov, ki so imeli označen troponin in celična jedra. Analiza je vključevala netretirane kontrolne vzorce ter vzorce, ki so bili 24 ur izpostavljeni 500 nM karfilzomiba. Strokovna evalvacija je pokazala, da je predlagani pristop občutljiv za zaznavanje subtilnih strukturnih sprememb in razlik v prostorski organizaciji celičnih struktur. Netretirani vzorci so izkazovali večjo morfološko heterogenost in bolj razpršeno porazdelitev gruč, medtem ko so bili pri vzorcih, izpostavljenih karfilzomibu, opaženi bolj lokalizirani vzorci gručenja proteinskih struktur ter spremembe v jedrni morfologiji. Rezultati nakazujejo, da predlagani podatkovno podprt pristop omogoča učinkovito prepoznavanje strukturnih sprememb, povezanih z obravnavanimi eksperimentalnimi pogoji ter razkriva vzorce prostorske organizacije proteinov, ki jih je z običajno dvodimenzionalno analizo imunofluorescenčnih podatkov težko zaznati.20262026-08-10 13:30:04Diplomsko delo/naloga185574sl