Az élet kódjai

Charlie röviden összefoglalta a Newtech Meetupon az újgenerációs Amigák helyzetét. Az előadás kicsit spontánra sikeredett, de ez nem okozott gondot senkinek. Az előadás után megnézhettek az érdeklődők egy Efikát és egy MacBook-ot, amin MorphOS fut. Megjegyzem, ez utóbbi Magyarország egyetlen laptopja, amin újgenerációs Amiga fut.

Természetesen voltak más érdekes előadások is. Kiemelném az újra felhasználható elemekből álló műanyag préselő szerszámokat, illetve egy beágyazott rendszerek fejlesztésébe betekintést engedő előadást.

Volt egy közösségi oldalakat összefogó közösségi oldal is, aminek a létjogosultságát nem sikerült megértenem. (Bár ebben az is közrejátszhatott, hogy elég ellenségesen viseltetek a kismillió közösségi oldal irán, ami inkább elszigeteli az információáramlást, mint ténylegesen segítené, de erről egy másik posztban)

Jók ezek az összejövetelek, mert adnak egy kis kitekintést, hogy mások épp mivel próbálkoznak, milyen problémákat oldanak meg. Nekik magunkak kell kitalálni a lépéseket, mert - ahogy a mottóm is mondja - senki nem oldja meg helyettük.

A tengeren túli partikkal az a baj, még ha közvetítik is élőben az adást, azt is egy lehetetlen időpontban lehet csak megnézni. Így volt ez az @Partyval is, amit kénytelen voltam hajnali 3-kor megtekinteni. Természetesen a compók késve kezdődtek, így a napfelkeltét a számítógép előtt néztem végig. Közven azon gondolkodtam, miért nem keltem fel később, hiszen a zenei és grafikai alkotásokra nem vagyok kíváncsi.

Ennek ellenére a vetítő compó igen érdekes volt. Régi írásvetítőt kellett használni, hogy demószerű effekteket érjenek el. Meglepő, hogy mire képesek a találékony elmék...

Engem persze a mi demónk érdekelt leginkább. Reggel 6 körül már le is adták. A szervezők a nagy partykhoz hasonlóan felvételről adták le a demónkat, ami nem lett volna baj, ha nem csúszik el a kép és a hang szinkronizációja. A másik probléma az volt, hogy a tesszelációs shaderrel készült hátterek irtó bénán néztek ki. Olyan volt, mintha a shader futása megszakadt volna félúton. A vége előtt pedig egyszerűen megszakadt.

Összességében egy katasztrófa volt. Az eredményeket még nem tudom, de nem számítok sok jóra.

Frissítés:

A pouet.net kiírás szerint úgy tűnik, mintha megnyertük volna. Ha ez így van, el sem merem képzelni, milyen lehetett a többi induló.

A Magyar Bioinformatikai Társaság éves gyűlésén érdekes beszélgetésnek voltam tanúja. Az utánpótlás nevelésről folytatott eszmecsere során a jelenlévők elmesélték, hogy az országban hol, milyen formában oktatnak bioinformatikát.

A Pázmány Péter Katolikus Egyetemen például molekuláris bionika néven találkozhatunk vele. Habár az oldalon olvasható leírás nem kapcsolódik szorosan ahhoz az ismeretanyaghoz, amit itt a blogomban bemutatok, nem árt tudni, hogy az oktatók között ott van Falus András és Pongor Sándor, akik a magyar bioinformatika meghatározó alakjai.

A Budapest Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen is van ilyen tantárgy. Itt matematikai oldalról ismerhetik meg a hallgatók ezt a tudományt. A tematikát olvasva erősen statisztikai, adatbányászati központú oktatás folyik itt.

Szegeden is tanítanak bioinformatikát, ami a legközelebb van ahhoz, amit én is művelek. Ezen kívül még máshol is tanítanak ilyen-olyan néven bioinformatikát, de ennek a posztnak a célja nem az, hogy ezeket mind felsoroljam.

Tehát látunk három megközelítést, amelyek igen kis mértékben fednek át. A beszélgetés is azt a konklúziót vonta le, hogy magának a bioinformatikának nincs egységes arculata. Ha azt mondom, ornitológus, akkor mindenkinek egy olyan ember fog beugrani, aki füttyről ismeri meg a madarat. Ha botanikusról beszélek, akkor olyan valakit képzelünk el, aki hason csúszik a kvadrátban és gyökérgümő szőr alapján azonosítja a gazokat.

De ki a bioinformatikus? Egy matematikus, aki a szekvenciát L hosszúságú A halmaznak látja, ami {A,T,G,C} elemeket tartalmaz? Vagy egy olyan kutató, aki egész nap egy vegyszerszagú laborban dolgozik, és végül futtat egy Blastot az eredményekből?

Én nem tudom a választ, de a beszélgetés rávilágított arra, hogy mások sem. Szerencsére az akadémikusok mindenre tudnak megoldást, de ha megoldást sem tudnak, akkor szerveznek egy konferenciát. Ezért októberben lesz egy konferencia, ahol a spektrum összes tagja képviseltetni fogja magát és mindenki egy-egy előadással bemutatja, hogy miért is tartja magát bioinformatikusnak.

Ma tartották a Bioinformatika Magyarországon című előadás sorozatot, ami rövid betekintést nyújtott a hazai kutatóműhelyek elért eredményeibe. A megjelenő kis számú érdeklődő a Tudományos Akadémián a fehérjék vizsgálatától az elméleti matematikáig minden témakörben hallhatott érdekességeket.

Röviden, a teljesség igénye nélkül a következő részleteket emelném ki:

Patthy László azzal az érdekes megfigyeléssel kezdte, hogy csökken a bioinformatikába vetett hit. Míg korábban azt gondolták, a bioinformatika lesz a megoldás mindenre, addig olyan problémákat hagyott ez a tudományterület megoldatlanul, mint a génannotáció. A génannotáció pedig minden elemzés alapja. A MisPred egy fehérje térszerkezeti tudásbázison alapuló megoldást nyújt erre a problémára.

Simon István előadásában az volt számomra a legérdekesebb, hogy Ő már akkor bioinformatikával foglalkozott, amikor - kis túlzással élve - ez a tudományág még nem is létezett. A programozás mellett azt is tudja, hogyan kell megfogni a pipettát, mert a kísérletes munkából is kivette a részét. Legjobban az érzékeltette, mennyire megelőzte korát, hogy az általuk megalkotott térszerkezet prediktáló eljárás hátránya nem a pontosság volt, hanem az, hogy a kísérletes módszerek gyorsabban adtak eredményt!

Barta Endre két mezőgazdaságilag fontos haszonállat, a szarvasmarha és a mangalica genomjának bioinformatikai elemzéséről beszélt. Az ember számára fontos géntulajdonságok meghatározásán túl a fajtaspecifikus variációk felderítése és a szabályozó régiókban fellelhető nukleotid polimorfizmusok azonosítása a céljuk. Egyetlen dolog csalt csak mosolyt az arcomra: a szarvasmarhában azonosított géneket egér modellben tesztelik. A döntés labortechnikai szempontból logikus, de csak egy pillanatra képzeljünk el egy "jól tejelő egeret".

Harrach Balázs előadása a PhD hallgatók áldozatos munkájáról szólt. A csoport ugyanis vírusokat, vírus törzseket vizsgál, de gazdaállatokkal együtt. Minden egyes gazdaállat vizsgálatához szükség volt olyan PhD hallgatókra, akik megfelelő "hobby"-val rendelkeztek a minták begyűjtéséhez. Például így segített a barlangász a denevér minták begyűjtésével, vagy az ornitológus az avevirusok osztályozásánál. A lelkesedés olyan szintű a csapatban, hogy még a két hetes döglött tengerimalacot is felkutatták, csak, hogy mintát izoláljanak belőle.

Simon Péter előadásából nem sokat értettem. Egy elméleti matematikai megközelítést használtak járványterjedés szimulálására. A terjedést gráfokon keresztül írták le.

Miklós István szintén matematikai oldalról mutatta be a bioinformatikát, de igyekezett azt a hallgatóságnak is emészthetővé tenni. A biológiában előforduló folyamatok között vannak NP nehéz feladatok, ahol a számítási igény elképzelhetetlenül nagy. Az ilyen folyamatokat leíró modellek esetén azt is bizonyítani kell, hogy a feladat megoldható-e.

Elérkeztünk kedvenc programcsomagunkat bemutató sorozatunk záró részéhez. Azokból a programokból válogatok, amelyek valamilyen kapcsolatban vannak a grafikus megjelenítéssel.

Az Emboss egyik nagyszerű tulajdonsága, hogy a grafikus tartalmat megjelenítheti képernyőn, de elmentheti PostScript, PNG állományokba is, ami egy cikk esetén lehet hasznos. Csak mellékesen jegyzem meg, hogy a legtöbb klikkelős, grafikus program mellőzi teljesen ezt a lehetőséget, és a kutató kénytelen képernyőképeket készíteni és valamilyen grafikus programmal levágni a szükségtelen részeket. De lássuk inkább a programokat.

abiview: A Sanger szekvenálás eredménye sok esetben nem egy kész szekvencia, hanem egy intenzitás görbe, ami azt mondja meg nekünk, hogy az érzékelő milyen nukleotidot detektál az adott pozícióban. A program segítségével megjeleníthetjük ezt. A másik hasznos funkciója, hogy képes kiolvasni a szekvencia sorrendet és elmenteni fájlba.

prettyplot: Többszörös illesztést jeleníthetünk meg vele. Mint minden Emboss program, ez is hihetetlen mennyiségű fájlformátumot ismer. Sajnos az interaktivitás terén nem jeleskedik, ezért ne számítsunk rá, hogy oda-vissza ugrálunk a különböző pozíciók között.

plotcon: A prettyplothoz hasonlóan itt is a többszörös illesztéseket vehetjók górcső alá. A különbség, hogy a program megpróbálja a konzerválódott szakaszokat kiemelni. A konzervált szakaszok méretét a wordsize paraméterrel állíthatjuk be.

plotorf: A lehetséges nyitott leolvasási kereteket képes megjeleníteni. Érdemes még megemlíteni a showorf programot, mely a plotorf szöveg alapú testvére. A -start és -stop opciókkal a leolvasási keretet határoló kodonokat adhatjuk meg. Amennyiben nem akarjuk mind a hat leolvasási keretet megjeleníteni, parancssori kapcsolókkal korlátozhatjuk, mit jelenítsen meg a program.

dotmatcher: Két szekvencia illesztésének vizsgálatakor lehet hasznos, ha a hasonló szekvencia-részletek vizuálisan is megfigyelhetőek. A program az összehasonlítandó szekvenciákat a függőleges és vízszintes tengelyen reprezentálja, míg a hasonló szakaszokhoz egy pontot rajzol. Ha a két szekvencia megegyezik, egyetlen vonalat látunk, ami a bal alsó sarokból a jobb felsőbe tart.

Tisztelt Bíróság!

Az a bug úgy volt, hogy nem is volt bug. Tetszik tudni, én írtam egy demót Revisionre, amit nem is adtak le. Azt mondták, hogy lehet 1024x768 módot támogatni, ha akarok, és én akartam. Ugyanis tisztelt bíróság, nekem nincs ilyen széles izém, mi az? képernyőm. És én csak 4:3 oldalaránnyal tudok dolgozni, és ezért lett ez a felbontás.

Aztán szóltak a compó előtt, hogy nem megy ki teljes képernyőre a demó, pedig olyan felbontása volt, amire aztatat mondták, hogy lehet. De amikor láttam a compógépen a felbontást, annak az oldalaránya nem volt 4:3, hanem inkább 16:9. És az Ubuntu 12.04 ezen a felbontáson kiteszi az ablakot teljes képernyőre, de a Unity eszköztár ott marad. De azután otthon csak annyit csináltam, hogy felvettem egy 16:9-es felbontást, és a Unity eszköztár eltűnt, amikor kiment teljes képernyőre a demó. Tehát kérem szépen, a kódban nem volt bug, csak nem volt felvéve a megfelelő felbontás. És akár mit dönt a bíróság, ez a demó le fog menni @Partyn, mert ott jó fejek az emberek.

A Kerekerdő közepén a törpék Linuxot használnak a számítógépeiken. Sokáig használják azokat, így gyakran lemaradnak a legújabb trendekről és újdonságokról. Jól elvannak a kis parancssorukkal, lassan forgó merevlemezükkel és a szaporodó pixelhibákkal együtt.

Történt azután, hogy hogy-nem, egy program tesztelése közepette rájöttek, hogy bizony 1-2 GB gyakran nem elég az összes adat feldolgozására. Tanakodtak is sokat a kerek erdő közepén, a munka meg csak állt, mert bizony a régi laptopok nem átallottak Out of memory kivételeket dobni.

A nagy varázsló ekkor úgy döntött, hogy a bevételekből ideje áldozni szorgos kis törpéire, hogy még vidámabban húzzák az igát. Kaptak is szép új laptopokat. Csodájára járt Kerekerdő apraja és nagyja. Csak nézték a villogó ledeket, símogatták a tapipadot, ami szinte teljesen beleolvadt a burkolatba. Keresték a pöcökegeret, de ezeken az új masinákon már nem volt ilyesmi.

Nosza, a törpék rögtön elkezdték telepíteni az Ubuntut, annak is 11.10-es változatát. Közben tovább nyomkodták az érdekes és rejtélyes gombokat. A telepítés végeztével viszont furcsa jelenség zavarta meg kis törpéink életét. A tapipad nem ment! Az egérmutató ott virított a 16:9-es képernyő közepén és nem mozdult.

Ejj lett ám szitkozódás, hogy csak úgy zengett Kerekerdő! Bizony, nem voltak restek összehozni az Ubuntu fejleszőinek édes szülőit minden féle egzotikus állattal, majd ékes szóval le is festették a légyottokat.

A legbölcsbb törpe, aki máskor a káromkodásban is élen jár, most csak csendben mosolygott. Várta mikor száll el a harag köde a fiatalabb törpék szeméről, majd megsúgta nekik a megoldást. Rendszergazdakén el kell távolítani a psmouse kernel modult, majd újra be kell tölteni. Néztek nagyot a törpék, majd szó nélkül másztak be a parancsértelmezőbe és kapcsolgatták a psmouse kernelmodult, mintha mi sem lenne természetesebb. Láss csodát, a tapipad megjavult. Ismét működtek a laptopok.

Csak később vették észre, hogy ezeken a fránya új laptopokon ki lehet kapcsolni a tapipadot egy jelölés nélküli gombbal. A nagy játékban bizonyára lenyomták anélkül, hogy tudatosodott volna bennük, mit is csinálnak. De végül sikerült egy igazán bonyolult megoldással rendbehozni.

Az idei Benjamin Franklin díjas Heng Li. Röviden tekintsük át, miért is érdemelte meg ezt a díjat.

Az újgenerációs szekvenáló gépek kimenetét a legtöbb esetben egy referencia genomhoz kell illeszteni. Az illesztés kimenete egy SAM vagy BAM fájl. Amennyiben ezeket a fájlokat fel akarjuk dolgozni, az első program, ami kezünk ügyébe kerül, a Samtools. A programcsomag fejlesztése a nevéhez kapcsolódik. A Samtools jelentőségét mi sem mutatja jobban, hogy a Torrent Suite 1.5 részét képező SNP detektáló algoritmus ezen alapul.

A másik híres alkalmazása a BWA, egy rendkívül jól megírt illesztőprogram. A BWA-val sokat dolgoztam, összehasonlító tesztekben ezt tekintettük alapnak, amelyhez viszonyítva igyekeztünk jobb eredményeket elérni. (Talán annyit elárulhatok, hogy elég kevés sikerrel.) A memória igénye alacsony, sebessége pedig bőven kárpótol mindenért. Összehasonlító tesztekben még nem láttam olyat, ahol lecsúszott volna a dobogóról.

Chip-Seq kísérletek kiértékelése esetén találkozhatunk a MAQ programmal. Személy eddig még nem használtam, ezért nem is szeretnék róla sok szót ejteni.

Aki ezek után azt gondolja, hogy Heng Li csupán egy ügyes programozó, téved. A rizs genom véglegesítésében is dolgozott, csak úgy, mint a selyemlepke szekvenálásában. Ha valakinek még ez sem lenne elég, a csirke variációs térképének feltérképezésében is közreműködött.

Publikációs listája itt tekinthető meg. Innen is gratulálunk neki a díjhoz.

Találkoztam az Alpha Raid csapattal, akik elárulták, mi a játékuk titka, amitől teljes képernyőn sem fagy ki. Ez pedig az SDL. Kicsit csalódott voltam, de ez van. Az embernek mindig magának kell kitalálnia a megoldásokat. Gargaj összeismertetett az @Party egyik szervezőjével. Megígértem, hogy adok be oda is valamit, ha már voltak olyan kedvesek, hogy megengedik, hogy távolról is lehet nevezni. Akkor még nem is sejtettem, milyen könnyen fogom tudni tartani az ígéretemet, de erről később.

Meghallgattam egy szemináriumot, hogyan kell sikeres zenéket írni. Az egy órás előadás tanúságát most megosztom az olvasóimmal: Nézd meg, mit szeretnek az emberek és másold le belőle azt, amit szeretnek. Ezért már érdemes volt idejönni.

Egy másik szeminárium hekkelhető routerekről szólt. Annyira hekkelhető, hogy még kábelt is adnak, hogy konzolról beloggoljon az ember a készülékre. A cross-compilinghoz teljes virtuális gép képet adnak, a router kernele pedig fel tudja csatolni a fejlesztőgép vinyóját. Ez már valami!

A procedurális grafika nagyon tetszett. Már rég nem azok az idők járnak, hogy asztrakt formákat rajzolnak ki. A cél immár a realizmus megragadása. A 64k-k is igen jól sikerültek, ezek közül is kettő volt, ami nagyon megragadott. Az egyik a technológiai tudásával. Egy kis sziget növényvilágát renderelték le. A másik pedig egy játékszobába enged betekintést, ahol épp nem tartózkodnak élőlények. Mindig is rajongtam a történettel rendelkező alkotásokért, ezért ez nagyon tetszett.

A régi gépek 4k-i nem voltak olyan érdekesek, de itt is érezhető volt, hogy újdonságokra törekedtek. Az Amiga demók is jók voltak. Kedvencem, az Elud megelégelte, hogy nem képesek nyerni és beleadtak apait-anyait produkciójukba. Volt minden, amit szeret a közönség: sárkány, dubstep, a gép fizikai korlátainak feszegetése. Nem tudom, mit csinálnak, ha mégsem nyernek :-) Természetesen akadtak kevésbé kifinomult művek is. Az egyik példának okáért felolvasott egy receptet.

A PC demókat hagytam a végére, mert ebben érdekelt vagyok. Legalábbis úgy gondoltam, hogy érdekelt vagyok, mert rögtön úgy kezdték a kompót, hogy három csapattól elnézést kértek, amiért nem fogják bemutatni a produkciójukat. Köztük voltunk. Pasy szerint azért, mert túl sok PC demó van. A jó ebben, hogy van időm megfixálni a rossz részeket. Majd beadom @Partyra, ahol nem fenyeget az a veszély, hogy olyan sok demó lesz. Mivel azért piszkál, hogy a mi nevezésünket szórták ki, elmondom, hogy a nagy nevű, sokak által várt demó mit tartalmazott: Fülsiketítő színusz hullámot, fehérzajt, recsegést és ropogást. Én befogtam a fülemet, de szegény Mu6k, aki az első sorban ült, majdnem megsüketült. És még hosszú is volt. Mindez állítólag valami polgárpukkasztó poén akart lenni. Ez van.

A tegnapi nap elég sűrű volt. Reggel zuhanyzás után meghallgattam két szemináriumot. Az első a demók post-processingjéről szólt. Én még eddig egyetlen egyszer sem használtam semmilyen ehhez hasonló módszert, ezért érdeklődéssel figyeltem. Ha feltöltik az előadásról készült videót, ide is belinkelem.

A második szeminárium már nem volt olyan hasznos, mint képzeltem. Egy új szoftverese szintetizátort mutattak be, ami tartalmazott egy szerkesztőt, egy saját programnyelvet, JIT fordítót, talán még szintetizátort is. Elég bonyolultnak nézett ki, hogy használhatatlan legyen a csapatunknak. Hibáktól sem volt mentes.

Kaptam a szervezőktől egy üzenetet, hogy nem jó a demónk, ezért félve kerestem fel őket, hogy megtudjam, mi lehet a baj. Kiderült, hogy nem Ubuntu 11.10, hanem béta 12 alatt akarják lejátszani a demót, mert a 11.10-ben gond van a hálókártya támogatással. Béta állapotú Ubuntun nem teszteltem, ahol az volt a gond, hogy teljes képernyő esetén a Unity eszköztára ott maradt, rontva az élvezhetőséget. Mivel nem tudom újrafordítani laptopon, maradt az a verzió, hogy lemegy ablakos módban. Nem szabad elfelejtenem, hogy a demokódot át kell írni gtk-3.0-ra és meg kell nézni ezt a teljes képernyős bugot.

A tracked music tetszett. Voltak jó és kevésbé jó alkotások, de nem akartam kimenekülni a teremből. Népes mezőny indult a fotó kategóriában. Nem volt velük semmi gond. Az animációk elég gyengére sikeredtek, ezen a Los Angeles Lamersel közös produkciónk sem segített. Executable musicból viszont rengeteg volt. A végére teljesen összefolytak az alkotások. Sehol nem éreztem kiugró teljesítményt. Hallgattam az egymás után jövő muzsikákat és egyik sem fogott meg.

A webes introk ellenben jók voltak. Mellettem Archee az összeset leszólta, de én továbbra is úgy érzem, hogy az Adinpsz igazán kitett magáért. Lehet, hogy nekünk is meg kellett volna próbálkozni beadni valamit ebben a kategóriában? Talán jövőre.

A régi gépek szerelmesei ezen a napon tobzódhattak leginkább. Ekkor mutatták be a zenéket, grafikákat és demókat a 8 bites platformokra. Izgalmas volt látni, mivel próbálkoztak az emberek. Számomra érthetetlen módon egy Amigás release is bekerült közéjük, megcsillantva, mire is számítsunk másnap.

Romeo Knight koncertje késéssel indult, és a nagy hangerő ellenére is igazi fergeteges hangulatot hozott. Ezt sok esetben csukott szemmel hallgattam. Nem a zene élvezetét kívántam fokozni, csupán tartalékoltam erőimet a compókra, amelyek éjjel kettőkor értek véget. Mellettem Mu6k fiatalos lendületében azt hitte, kibírja ébren, de átaludta a compókat. Csak a végükre ébredt fel, a hangos tapsolásra. Ennyit utazni, hogy utána otthon, YouTube-ról kelljen megnézni az alkotásokat...

A release nem lett kész teljesen. Maradtak benne bugok, egy jelenetet meg úgy kínlódtam ki. Annyira fáradt voltam, hogy néztem a béna jelenetet és nevettem. Később úgy döntöttem, ezt nem érdemes beadni, mert annyira rossz. Partira ellenben nem érdemes release nélkül menni.

Korán lefeküdtem, másnap reggel pedig indultunk. A közlekedés szokás szerint a legrosszabb formáját hozta. A sínen közlekedő eszközöket gumikerekes járművekkel pótolták, amiket eltérítettek egy baleset miatt. Nem volt számottevő a késés. A gyűjtőponton találkoztam Mu6k-al. Fél óra múlva ott volt Archee is.

Az út hozzávetőlegesen 11 óra volt. Nem történt semmi érdekes, leszámítva, hogy mikor mélyen bent jártunk Németországban, kiszúrtam egy másik magyar rendszámú autót. Előzéskor gondolkodtam, mivel lehetne üdvözölni honfitársunkat, amikor megláttam a vezetőt. Kínai volt. A hosszú út arra is jó volt, hogy meghányjam-vessem a demónk ügyét. Beadjam, nem törődve semmivel, vagy tartsam vissza, hogy javítgassam?

A parti körül már sok scener gyűlt össze. A nagy kivetítőn a Vakondok 2 ment. Úgy vettem észre kedvező fogadtatásban részesült. Az angol fordítás is jól sikerült.

Vezeték nélküli hálózat nem volt, ezért egy kábelen osztoztunk sokan. Vetésforgó-szerű rendszerben feltöltöttük a releaseket. Végül a képernyőn keresztül farkasszemet néztem a becsomagolt demóval, és úgy döntöttem, egye fene, adjuk le.

Nem hagyott nyugodni a hiba, ezért a vektorizáló programot szedtem darabokra. Viszonylag egyszerűen működik: veszi az első képkockát, majd az összes többi képből kivonja azt. Gyakorlatilag a mozgó elemek kontúrját szedem ki. A kontúrokat alakítom át később poligonokká, és itt volt a hiba.

Ha csak a kontúrokat rajzolom körbe, és a kontúr vonala megszakad, a poligon visszakanyarodik a hézag mentén. Ezért tapasztaltam azt, hogy megváltozik a poligon orientációja. Eltávolítottam a vektorizálóból a kontúr keresést és helyettesítettem egy olyan kóddal, ami fehérre meszeli a kép azon területeit, ahol eltérés található a videó első képkockájához képest. A fehér maszatot gond nélkül olyan poligonná tudtam alakítani, amit már fel tudott bontani háromszögekre a demó.

Újabb jelenetet is adtam a demóhoz, szintén geometriai shaderrel. Nagyon tetszik, hogy egyre több kódot pakolhatok át shaderekbe, mert a demó fordítása nélkül tudom változtatni a jelenetek paramétereit.

Sajnos ennek a videós módszernek van egy nagy hátránya is. A jeleneteket nehéz úgy összefűzni, hogy ne legyen feltűnő az illesztés helye. Ezt úgy igyekeztem megoldani, hogy az összes részt azonos kameraállásból, azonos fényviszonyok mellett vettem fel. Ennek ellenére mégsem sikerült minden problémát kiküszöbölni. Az első az operatőr árnyéka volt, ami szintén mozgott és a szintén poligonként bekerült a végső állományba. Eltűntetni viszonylag egyszerű volt: koordináta alapján elkülönítettem és töröltem őket. A második problémát viszont nem ilyen egyszerű megoldani. A kamera ugyanis tele állásnál igen jelentősen torzít, tehát az alak mozgás közben megnő. Ha jó lesz az idő, talán meg tudom ismételni a felvételeket, de nagy a valószínűsége, hogy nem lesz rá idő.

Az időzítések problémáját megoldottam, a trianguláció viszont kifogott rajtam. Először arra gyanakodtam, hogy a metódusokban követtem el valami hibát, ezért kiszedtem őket, és egy külön programban teszteltem a működésüket. A várakozásoknak megfelelően hiba nélkül teljesítettek.

A figyelmem ekkor a poligonok felé fordult, ahol meg is találtam a hibát. A vektorizáló kód elkezdi felépíteni a poligont, majd a felénél megfordítja a körüljárási irányt. Emlékeztek? Az ear clipping csak akkor működik, ha a körüljárási irány nem változik.

A vektorizáló program egy olyan API-n alapul, amit nem tudok megváltoztatni. Nem ismerek olyan geometriai eljárást, hogy a poligon pontjait körüljárási irány szerint sorba rendezhetem, ha valaki mégis beírná a kommentek közé, nem biztos, hogy lenne elég időm, hogy implementáljam. A lehetőségeket figyelembe véve, Grassal úgy döntöttünk, kihagyjuk a produkcióból és csak körvonalak fognak szerepelni.

Az idő vészesen fogy, még vannak hiányzó jelenetek, de továbbra is úgy látom, még be tudjuk fejezni.

Közben a Los Angeles Lamers csapatot is kisegítjük, mert ők nem tudják kivinni a produkciójukat Revision-re, ezért koprodukcióban készül egy wild is. Zenét és egy logót kaptak tőlünk. Ha találok valami elfekvő kódot, amiből valami érdekeset lehet generálni, elküldöm nekik.

A hétvégén elkészítettem még egy jelenethez a videókat, este pedig elő VNC adásban megmutattam Grassnak, hol is tartunk. Rögtön előjött egy csomó hiba:

1. A C#-os algoritmus C-re ültetve nem úgy működik, ahogy kellene. Valahol bugos a kód.
2. Ubuntu alatt lassabb a képfrissítés, amitől egyes jelenetek szinkronizációja elcsúszott.

Ellenben kijavítottam két korábbi hibát. Még sok jelenetet kell megfelelő szintre hozni. Mint mindig, most is az idővel van a probléma, ezért a céges laptopot is befogtam a munkára, hogy munkába menet és jövet a tömegközlekedésen tudjak kódolni. A gond csupán annyi, hogy a laptop nem ismeri a legújabb OpenGL szabványt, de a trianguláció hibáját lehet rajta keresni.

A szinkronizáció viszonylag egyszerűen megoldhato, attól nem félek, de lesz-e elég idő minden hiba kijavítására?

Trianguláció

A demóban több két dimenziós poligon lesz látható. Mivel szeretnénk rá textúrákat rakni OpenGL alatt, kénytelenek vagyunk felbontani őket háromszögekre. Minden sokszöget fel lehet bontani háromszögekre a matematikusok szerint, de a sokszög bonyuloltságától függően több algoritmust használhatunk. Mit jelent ez a gyakorlatban? A sokszöget alkotó csúcspontokat megadhatjuk véletlenszerűen, vagy szisztematikusan. A sokszög élei metszhetik egymást, tartalmazhatnak lyukakat, sőt a lyukak újabb lyukakat.

Egyszerűsíteni akartuk a munkánkat, ezért kikötöttük, hogy a sokszög nem tartalmazhat lyukakat, és a csúcsok sorrendje az óramutató járásával megegyező irányban írja le az alakzatot. A kikötések után az "ear clipping" (magyarul nem tudom, hogyan lehetne frappánsan lefordítani) algoritmusra esett a választás, amely kellően egyszerű ahhoz, hogy implementálni lehessen.

Az algoritmus leírása

Egy háromnál több csúcsot tartalmazó sokszög három egymás után következő csúcspontját összekötve háromszöget kapunk. Ez a háromszög lehet "száj" vagy "fül" attól függően, hogy a háromszög alapja a sokszögen belül vagy kívül található (1. ábra).

Az ábrán az A csúcs egy száj, míg a B egy fül. A fül eltávolításával egy egyszerűbb sokszöget kapunk. Addig ismételgetjük a fülek eltávolítását, amíg egy háromszög nem marad.

Egy háromszögről úgy döntjük el, hogy fül-e, hogy megvizsgáljuk a körüljárási irányukat. Erre van érdekes módon a háromszög területének kiszámításával kapunk választ.:

T = (x2 - x1) * (y3 - y1) - (x3 - x1) * (y2 - y1)

A fenti összefüggés ugyanis más előjelű eredményt ad a körüljárás irányától függően.

Egy lépés viszont még visszavan. Az ábrán látható sokszög elég egyszerű, de találkozhatunk olyan elvetemült esettel is, ahol egy másik csúcs a vizsgálandó háromszög területén belül található. Ilyen esetben nem szabad eltávolítani a csúcsot.

A kérdés eldöntésére a háromszög összes szomszédos csúcsával és a vizsgálandó ponttal alkotunk egy-egy háromszöget, és megvizsgáljuk ezen háromszöget körüljárását. Ha az összes körüljárási irány azonos, a pont az eredeti háromszögen belül található (2. ábra).

Ha megvizsgáljuk az AEB és az AFB háromszögeket, láthatjuk, hogy más a körüljárási irányuk. Az algoritmus tesztelésére készítettem egy C#-os programot, ahova idővel további triangulációs algoritmusokat is be fogok építeni.

Algoritmus a GitHub-on.

Források:

http://softsurfer.com/Archive/algorithm_0101/algorithm_0101.htm#Modern%20Triangles
http://www.gamedev.net/topic/295943-is-this-a-better-point-in-triangle-test-2d/
http://cgm.cs.mcgill.ca/~godfried/teaching/cg-projects/97/Ian/applet1.html

Sokáig úgy gondoltam, a bioinformatika egyfajta tudományos megváltás. A nehéz és költséges kísérletek zajos eredményeiből a számítógépek, algoritmusok egyfajta letisztult eredményt adnak és olyan összefüggéseket láttatnak meg, amelyeket laboratóriumi munkák segítségével közel lehetetlen felfedezni. Ezt gondoltam egészen addig, amíg újgenerációs szekvenálásokkal nem kezdtem el dolgozni.

Itt ugyanis a még zajosabb eredmények születnek. Kezdjük ott, hogy maga a szekvenálás folyamata is sokkal zajosabb a Sanger-alapúnál. Ezt úgy ellensúlyozzák, hogy nagy mennyiségű rövid szekvencia részletet termelnek. Sajnos a mennyiség nem mindig csap át minőségbe. A bioinformatika ugyanis újabb zajt helyez az eredményekre. A rövid szekvenciák illesztése ugyanis pontatlanná válik ismétlődő szakaszok, mikroszatellitek és egyéb alacsony komplexitású régiók esetén.

A nagy mennyiségű zajos adatot nehéz tárolni, nehéz kiértékelni. A nukleotid polimorfizmusokat nehéz megkülönböztetni a szekvenálási hibáktól, a Chip-seq vizsgálatok esetén pedig a fehérje kötő helyeket nehéz leszűkíteni a nagyszámú találat miatt. A bioinformatika tehát nem, hogy segítene a kutatóknak, hanem újabb nehézségeket varr csak a nyakukba. Természetesen ez nem jelenti azt, hogy bioinformatika nélkül könnyebb lenne, mindössze azt, hogy megszűnt az a szerepe, hogy kiemeli az üveggyöngyöt a sárból. Már annak is örülönk, ha némi átlátszó műanyag kerül a szemünk elé.

Szerencsére a jövő nem tűnik vészesnek. A mostani trendek azt sugallják, hogy a kísérletes munka fogja levenni a terhet a bioinformatika válláról. A szekvenálók hosszabb és pontosabb readeket fognak készíteni. Ez azt jelenti, hogy nem kell olyan mélységben szekvenálni, mint manapság. Ez kevesebb tárolandó adatot jelent, és könnyebb feldolgozást. Egy hosszabb, kevesebb hibát tartalmazó szekvenciát algoritmikusan is könnyebb illeszteni a referenciához.

A kiindulási minták száma is kevesebb lesz. Nem véletlenül hallani az egy sejtet felhasználó módszerekről. A lambda-exonukleázok segítségével pontosabban fel lehet deríteni a fehérjekötő helyeket. Ezzel együtt úgy tűnik, hogy a bioinformatika háttérbe fog szorulni. Továbbra is szükség lesz rá, és lesznek olyan problémák, amelyek csak számítógépes úton lehet megoldani. De vége lesz a "futtatok egy Blastot és én vagyok a király" típusú munkáknak. Ezek bele fognak épülni a biológusok mindennapi feladatai közé.

Ezt támasztja alá, hogy több olyan integrált eszközt látni, mint amilyen a CLC Genomics Workbench, a Geneious, Galaxy, Taverna. A számtalan weboldalról nem is beszélve.

A bioinformatikusok algoritmusokat és eszközöket fognak fejleszteni, esetleg ismert lépésekből álló folyamatokat automatizálnak, de a közvetlen mintafeldolgozás meg fog szűnni.

Habár nem írtam jó ideje, nem teltek eseménytelenül a napok. Grassal pár hónapja kitaláltunk egy koncepciót, amire egy demót építve indulunk a Revision 2012 partin. A koncepció lényege, hogy egy olyan alkotást készítsünk, ami egyrészt élő szereplős, másrészt mégis generált animáció. Jó ideje gondolkodtam ugyanis azon, hogyan lehetne minél kevesebb programozásból elkészíteni egy produkciót.

A koncepció életképességét be kellett bizonyítani, és fel kellett tárni az esetleges hiányosságokat, ami némi kutatómunkát igényelt. Mivel egy része élő szereplős, fontos volt, hogy videóra vegyek bizonyos eseményeket, amelyeket azután számítógéppel feldolgozok. Ha a leírásom egyes helyeken homályos is, az csak azért van, hogy ne lőjjem le a poént.

A videó készítés volt az első nagyobb probléma. Nekem ugyanis nincs kamerám. Azt gondoltam, a mobiltelefon megteszi, ezért egy Amigás winchester beépítő keret és némi kábel kötegelő segítségével a telefont a fotóállványra szereltem. Sajnos nem csináltam képet róla, pedig szédületes látványt nyújtott. Azért, hogy a beépítőkeret meg ne sértse a telefon kijelzőjét, még két befőttes gumit is tettem a telefonra, mintegy tömítésnek.

Ezzel felszerelkezve elmentem videózni. Akkor még nem volt hó, de elég hideg volt. A telefon néha előbb félbeszakította a felvételt, minthogy leállítottam volna. A felvételek során megpróbáltam felidézni, mire emlékszem középiskolás talajtorna gyakorlataimból, aminek az lett az eredménye, hogy többször úgy a hátamra estem, hogy másnak mindenem fájt. Persze csak ezután vettem észre, hogy még a felvételek egy része is hiányzik.

Amelyik felvétel sikerült, azokkal sem lehettem maximálisan elégedett. A telefon színhűsége hagy némi kivánnivalót maga után. Ez egy közönséges felvételnél nem okoz gondot, de máris hihetetlen akadályt jelent, ha számítógéppel akarjuk feldolgozni.

Ez január elején történt, el is ment a kedvem a demó készítéstől. A problémákról beszéltem Grassal, aki felajánlotta saját fényképezőgépét. (Ez úton is köszönöm neki) A felbontás nem számított, de az állvány menet és a színhűség igen. A nagy havazások idején újra elmentem elvételeket készíteni. A hideg itt is kikezdte az akkumulátort, de nagyságrendekkel jobb minőségű felvételek születtek.

Nemrég sikeresen befejeztem az útófeldolgozó programot is, aminek hála három jelenet durva váza már elkészült. Ez elég motivációt jelentett, hogy folytassam a munkát. Egy komoly algoritmus implementálása még visszavan. Ez a trianguláció...

Folytatjuk...

Az egyik legtöbbet kutatott rákos elváltozás, a mellrák. Két génhez köthető a legtöbb rizikófaktor, a BRCA1 és BRCA2-höz. Az itt előforduló polimorfizmusok tehát rendkívül fontosak a kutatóknak és diagnosztáknak. Nem csoda, ha ezeket a változásokat adatbázisokba gyűjtik. Az egyik ilyen adatbázis a BIC. Mivel személyi adatokat is tartalmaz, jelszóval védett az oldal.

A teljes adatbázis letölthető tabulátorokkal határolt szövegként, amit aztán lehet vizsgálni. Feltéve persze, ha kitaláljuk, hogyan épül fel az adatbázis.

Az adatokból ugyanis tisztán látszik, hogy a tervezést az újabb tudományos eredmények elavulttá tették. Ahelyett, hogy újratervezték volna az adatbázist, inkább az új adatokat paszírozták a meglévő rendszerbe, furcsa titkosítás-szerű logikával. Azért, hogy másoknak ne kelljen a dekódolással szenvedni, leírom, hogy hogyan értelmezhetőek az adatok.

A legfontosabb adat, az adott variáció pozíciója. Ez a cDNS-en található nukleotid pozíciója. Megadják azt is, melyik exonban kell keresni. Időközben intron adatokat is elkezdtek feltölteni. Ha tehát exonnak I-3 van megadva, akkor az nem exon, hanem intron adat. A pozíció is módosul. 667+3 alakra, ami azt jelenti, hogy a második exon végétől még 3 nukleotid távolságra van a variáció. De néha a következő exon elejétől számolják a pozíciót, akkor értelemszerűen 1445-12 alakot fogunk felfedezni.

A mutáció jellege deléció, inszerció és SNP lehet. A deléciót a del kulcsszó jelzi. Előtte és után lehet szóköz, de akár el is maradhat. Ha rövid a szekvencia, akkor kiírják. pl: del AATGG, de ha túl hosszú, akkor csak a méretét írják ki. del 18. Hasonló a helyzet az inszerció esetén is (ins kulcsszó). A probléma akkor van, ha egy hosszabb szakasz egy rövidebbre cserélődik. Ilyen esetben láthatunk ilyen bejegyzést is: del 23 ins ATG. Az SNP-k jóval egységesebbek: nukleotid to nukleotid. Tehát A to G vagy C to T. Feltételezem, senki nem ellenőrizte az adatokat, miután felvitték, mert ilyen formát is láttam: A to G del G.

Vannak etnikai és nemzetség tárolására szolgáló mezők is. Valahol meg tudják mondani egyértelműen: pl Italian. néha viszont bizonytalanok: German? Egységes formát itt sem találunk. Az amerikaiakat például négyféle módon láttam leírva: usa, U.S.A, African American, United.

Az adatbázist jó ideje nem frissítették, de remek figyelmeztetés arra, hogy bárhol érhetnek minket meglepetések.

A hétvégén elhatároztam, hogy végigcsinálok egy tengerészgyalogos erőnléti felmérést. Nem kell komoly megpróbáltatásokra gondolni. Csak 5km futás, húzódzkodás és felülésből áll. Mindezeket a lehető leggyorsabban. A részleteket itt olvashatjuk.

A húzódzkodással kezdtem. 18-t tudtam megcsinálni. Utána szusszantam egyet, majd két perc alatt 83-szor felültem. Az első perc után tört meg a lendületem. Egy felüléshez utána már 5 másodperc kellett, de becsülettel végigcsináltam, majd két percig a földön feküdtem és csak lélegeztem. Mikor úgy éreztem képes vagyok felülni, felvettem a futócipőt és elkezdtem futni.

Három kilóméter után kezdtem kifulladni. Szerencsére ekkor jött egy lejtő, ahol újra felvettem az utazó sebességet. 27 perc 5 másodperc alatt futottam le.

A táblázat szerint egy 219 pont, ami a 27-39 éves korosztályban első osztályú eredmény. Minden esetre másnap nem éreztem magam első osztályúan. A vádlim egyetlen fájdalom csomóvá vált. Minden lépés után úgy néztem ki, mint egy hadirokkant. Nevetni nem tudtam, mert a hasamban is izomláz volt. Egyedül a húzódzkodás nem hagyott nyomot.

Ajánlom mindenkinek, mazoistáknak kötelező.

Az OpenGL 4.0-tól kezdve nem csak csúcspontokként, pixelenként, de primitívenként is futtathatunk programokat. Ez azt jelenti, hogy ha van egy összetett alakzatunk, akkor az azt felépítő háromszögek mindegyikét feldolgozhatjuk shaderrel.

Mit jelent mindez a gyakorlatban? A vertex shader csak egyfajta "ajánlás", hogy miként jelenjen meg az alakzat, a tényleges megvalósítást a geometry shaderre bízhatjuk. Ha ehhez még hozzávesszük azt is, hogy a geometry shaderben új csúcspontokat hozhatunk létre, akkor nem meglepő, ha az ember rögtön azon kezd el gondolkodni, miként használhatja ezt egy demóban.

A koncepció bemutatására egy nagyon egyszerű részecske rendszert fogunk látni, ami halványan egy tüzijátékra emlékeztet. A csúcspontok a CPU-ban kerülnek kiszámításra, majd a geometry shaderben repeszeket adunk hozzá. Mindent pontokként rajzolunk ki.

Először meghatározzuk a csúcspontok helyzetét:

   for(i = 0; i < PARTICLE_NUM * 3; i++){
      pos[i] = drand48() - 0.5;
   }
Véletlenszerűen kiválasztunk néhány koordinátát. Ezután létrehozunk egy vertex array objectet.

   glGenVertexArrays(1, &fire_vao);
   glBindVertexArray(fire_vao);

   glGenBuffers(1, &fire_vbo);
   glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, fire_vbo);
   glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, PARTICLE_NUM * 3 * sizeof(GLfloat), pos, GL_STATIC_DRAW);
   glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, NULL);
   glEnableVertexAttribArray(0);
További attribútumokat is megadhatunk újabb bufferek hozzáadásával. Minden attól függ, mennyire összetett részecskéket akarunk. Most csak a pozíció kerül átadásra.

void PlayFirework(){
   double time;
   GLuint uni;

   time = getTimeInterval();
   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

   uni = glGetUniformLocation(fire_prg, "time");
   glUniform1f(uni, time);

   glUseProgram(fire_prg);
   glBindVertexArray(fire_vao);
   glDrawArrays(GL_POINTS, 0, PARTICLE_NUM);
}
A megjelenítés abból áll, hogy a csúcspontokat kirajzoljuk a megfelelő shaderrel. Mivel animációt is akarunk, ezért az eltelt időt is elküldjük egy változón keresztül. (time) Végül lássuk a shadereket.

#version 410
layout (location = 0) in vec3 vertex;

void main(void){
   gl_Position = vec4(vertex, 1.0);
}
A vertex shader nem csinál semmi izgalmasat. Megmondjuk neki, hogy a buffer mely attribútumát használja fel, majd tovább is adjuk ezt az információt.

#version 410

layout (points) in;
layout (points, max_vertices = 40) out;

out vec4 color;

uniform float time;

void main(){
  float theta;

  vec4 emitter = gl_in[0].gl_Position;
  float offset = mod(time, 2) / 22.0;

  gl_Position = emitter;
  color = vec4(1.0);
  EmitVertex();
  EndPrimitive();

  for(theta = 0.0; theta < 3.14 * 2.0; theta += 0.2){
     gl_Position.x = emitter.x + offset * sin(theta);
     gl_Position.y = emitter.y + offset * cos(theta);
     color = vec4(1.0 - (offset * 10.0), 0.0, 0.0, 1.0);
     EmitVertex();
     EndPrimitive();
  }
}A geometry shader végzi a munka oroszlán részét. Megmondjuk, hogy milyen formában fogadjuk a primitíveket. Most pontok vannak beállítva, de természetesen lehetnek háromszöget is, a program felépítésétől függően. Azt is megadjuk, hogy mi a kimeneti primitív típusa. A példában ez is pont. Érdekes, hogy nincs szükség arra, hogy a bemeneti és kimeneti típusok megegyezzenek. Tehát én akár háromszögeket is felépíthetek a bemeneti pontok alapján.

Leírásokban általában nem utalnak rá, de logikus, hogy nem lehet akár mennyi új csúcspontot képezni. Az általam birtokolt kártya megkövetelte, hogy állítsam be ennek maximális számát. Ennek hiányában nem generált hibaüzenetet, de nem is jelenített meg semmit. Nálam maximálisan 256 csúcspontot lehet emittálni. (Eredetileg gömböket akartam rajzolni, de nagyon hamar túlléptem a keretet.) A color kimeneti változót a fragment shader fogja megkapni. A time pedig az idő intervallum, amit szintén a CPU küld át.

Ami a shader szempontjából a legfontosabb, az a gl_in struktúra tömb. A tömb annyi elemet tartalmaz, ahány csúcspontot a primitív. Mivel pontokból kapjuk a csúcspontokat, ezért egyetlen elemet tartalmaz a tömb. A struktúra egyik eleme a pozíció információ (gl_Position)

Az idő alapján kiszámoljuk, mennyire mozdulhatnak el a repeszek a középponttól, erre szolgál az offset. Most jön az első érdekes rész. A gl_Position változónak megadjuk pontosan ugyan azt az értéket, amit megkaptunk. Ez csupán azért kell, hogy lássuk a középpontját a tüzijátéknak. A színe is más a pontnak. Két geometry shader specifikus függvény zárja a szakaszt. Az EmitVertex() jelzi, hogy elkészültünk egy új csúcsponttal, majd az EmitPrimitive(), hogy a primitív is elkészült. Ha háromszögekkel dolgoznánk, akkor háromszor annyi EmitVertex() kellene, mint EmitPrimitive().

Egy ciklusban is csúcspontokat hozunk létre. Egy folyamatosan növekvő kör érintőjén helyezkednek el a csúcsok, és az idővel halványulnak. Két másodpercenként újabb adag részecske keletkezik.

#version 410

layout (location = 0) out vec4 FragColor;
in vec4 color;

void main(void){
   FragColor = color;
}Végezetül a korábban beállított szín segítségével megjelenítjük a pontokat.

Az új shaderek segítségével egyre több feladatot adhatunk át a GPU-nak. Új alakzatokat hozhatunk létre, és akár egy jó kis demót is írhatunk segítségükkel, mint amilyen a Texas is a keyborderstől. Ez a demó DirectX-es ugyan, de az OpenGL 4 segítségével mi is használhatjuk a technikát.

 Olyan sok mindenről szeretnék írni, de a posztok nagy része megmarad az elhatározás szintjén. Az egyik ilyen téma az AmigaOS 4, amiről már két frissítéssel ezelőtt szerettem volna írni valamit, de elmaradt.

Most pótolom. Már tavaly kijött a negyedik javítócsomag, amit fel is tettem, de még nem írtam le a tapasztalataimat vele kapcsolatban. Kezdjük az elején. Először is, ez nem igazi Amiga. Abban minden Amiga fanatikus egyetért, hogy az Amiga cég becsődölt, az általuk kiadott termékek fejlődése ott megállt, valamikor 1994-ben. Minden, ami utána jön, gyakorlatikag az Amiga életérzés átültetése újabb számítástechnikai eszközökre. Három nagyobb irány van: MorphOS, ami a PPC-s Apple gépeket vette célba, az AmigaOS, ami egyedi fejlesztésű gépekre készül, végül az Aros, ami az x86 architektúrán igyekszik megvetni a lábát.

Ez a három ág mást sem csinál, mint egymást szidja, egymással versenyzik, és mindegyik különböző okokra hivatkozva azt hiszi, hogy az egytlen és egyedüli üdvözítő út az övé. Ez a vita szerintem annyi értelemmel bír, mint a Linux/Windows, Java/C# és a többi unalomig ismert ellentét. Talán azért is látom így, mert én nem vagyok régi Amigás, 2008-óta foglalkozom csak vele. De éppen ezért talán objektívebben látom a kérdést, mint azok, akiknek ez az élete.

De nézzük magát a rendszert. Én egy MicroA1-es gépen futtatom az AmigaOS4.1-t. A gép szerény paraméterekkel bír. Van benne 256MB ram, 800MHz-en ketyegő G3-as PPC processzor és egy ATI Radeon 7000.

Az operációs rendszer egy felhasználós, nincs bejelentkező képernyő. Híján van a memória védelemnek is, amit abból szoktam észrevenni, hogy egyik pillanatról a másikra megáll az egérmutató és ebből az állapotból csak egy újraindítás zökkenti ki. Ha viszont kerüljük a "hirtelen mozdulatokat", akkor nincs sok gond vele. Nézzük, mit lehet kezdeni vele!

Webböngészés

Az internetet az Origin Web Browseren keresztül érhetjük el. Jelen posztot is ebből írom. Nem jelenít meg minden oldalt. Például a YouTube betöltése automatikusan lefagyasztja az egész rendszert, de mivel nincs Flash támogatás, ez nem számít. (MorphOS ilyen téren előrébb jár, ott a HTML5-be ágyazott videókat gond nélkül megnézhetjük). Nagy képeket a kis méretű videómemória miatt lassan tölt be. A JavaScript támogatás megfelelő, a Google Mailben a chat is üzemel. Amit viszont nagyon nem szeretek benne, hogy nem látom, hogy a fájlok letöltése hol tart. Ha egy nagyobb állományt letöltök, akkor annak befejezéséről úgy szerzek tudomást, hogy a routeremen már nem villognak a ledek. A CSS is korrekt, természetesen akadnak oldalak, ahol a formázás rosszul jelenik meg.

Emulátor

A negyedik frissítés hozott egy új emulátort is, amivel állítólag egyszerűbb a klasszikus gépekre írt játékok futtatása. Mivel én inkább demókat szeretek nézni, arra voltam kíváncsi, mennyire fognak ki a demók rajta. Két Amiga 500-ra írt demót próbáltam ki. Egy kis dialógusablak jelenik meg az emulátor elindítása után, ahova fogd és vidd módszerrel bedobhatjuk a futtatni kívánt program ikonját. Ezután megjelenik egy konfiguráció szerkesztő, ahol beállíthatjuk az emulátor paramétereit. Ha végeztünk, elég kettőt kattintani a program ikonjára, amitől elindul egy klasszikus workbench és azon belül a program.

Megpróbáltam a Lightshaftet is futtatni, de nem sikerült. Nem kaptam hibaüzenetet, egyszerűen csak nem indult el. Az emulátorból ezután nem tudtam kilépni, mert a dokumentáció nem említi, hogyan kell. A próbálgatások árán rátaláltam az Alt+q kombinációra, amitől visszajutottam az OS4.1-be. Nem kizárt, hogy a 060-as AGA demókat is lehet futtatni vele, de nekem nem sikerült.

Video lejátszás

Van MPlayer port, annak segítségével lehet videókat lejátszani. Az Amineten fellelhető verziót nem tudjuk használni, de az AmigaSoft oldalán frissebb, működő verzió van. Eddig még nem volt vele problémám. A processzor teljesítménye miatt nagy felbontású tartalmak csak akadozva jelennek meg.

Fejlesztés

Az SDK tartalmaz egy GCC fordítót, kevés dokumentációt, sok példaprogramot, debuggert és egy kisebb Unixos parancsgyűjteményt. Mivel szeretem a Vim szövegszerkesztőt - Linux alatt is azt használom - adta magát, hogy ide is telepítsem. Számomra így nincs különbség az AmigaOS és a Linuxos fejlesztés között. Ami nekem nagyon hiányzik, a dokumentáció. Említettem, hogy nem használtam klasszikus rendszereket, ezért sok programozói megoldás még szokatlan számomra. Van OpenGL támogatás is, ez most már a rendszer részét képezi, nem kell külön letölteni a könyvtárakat. Ugyancsak a rendszer része immár az SDL is. Ezt úgy vettem észre, hogy naívan elindítottam az egyik demónk AmigaOS-es átiratát és ment.

Összegzés

Személy szerint elégedett vagyok az AmigaOS4.1-el. Nem atom stabil (mint ahogy állítják mások), sok hiányossága van, de nem is azért használom, mert minden munkát ezen akarok megcsinálni. Aki erre vágyik, az használjon Windowst vagy Mac-et. Aki viszont a kényelmetlenségek ellenére is olyan rendszert szeretne, aminek egyénisége van, az válassza valamelyik Amiga útját.

Korábban megismerkedtünk azokkal az Emboss programokkal, melyek a szekvencia kezelésében segítettek nekünk. Most azt tudjuk meg, mit tehetünk, ha két szekvenciával kell dolgoznunk.

Először is készítsünk teszt adatokat a munkánkhoz a makenucseq paranccsal. Hozzunk létre egyetlen 10 ezer nukleotid hosszúságú szekvenciát. Ha elkészült, adjunk hozzá mutációkat az msbar programmal, és mentsük egy másik állományba.

>makenucseq -amount 1 -length 10000 -outseq test.fasta -auto
>msbar test.fasta -count 40 -point 1 -block 1 -codon 0 -outseq test2.fasta
Van két szekvenciánk, melyek 40 ponton eltérnek. Az első program, amivel megismerkedünk, a needle. A  neve a Needleman-Wunsch algoritmusból származik, tehát ez egy globális illesztőprogram. Hosszú szekvenciáknál, mint amilyen az általunk készített is, nem alkalmazható, mert az illesztéshez felhasznált mátrix nem valószínű, hogy elfér a memóriában. Ezért csak az első 300 bázispáron fogjuk tesztelni.

>needle test.fasta test2.fasta -sbegin1 0 -send1 300 -sbegin2 0 -send2 300 -outfile global.needle -autoA kimenet mutatja a két szekvenciát, amelyet illesztettünk és pipe karakterrel jelzi a tökéletes egyezést.

Ha hosszabb szekvenciákat akarunk illeszteni, akkor a stretcher programhoz fordulhatunk. Ez egy Myers-Miller algoritmust használ, hogy megtalálja nekünk az optimális globális illesztést, miközben a memóriaigénye alacsonyabb, mint a needle-nek.

Lokális illesztéshez is több programot kapunk. A water a klasszikus Smith-Waterman algoritmus megvalósítása, hosszabb szekvenciákhoz ezért nem érdemes használni. Ha mégis nagyratörő terveink vannak. akkor a supermatcherhez fordulhatunk. A paraméterezésük nem tér el lényegesen, ezért csak egy összesítő példa álljon itt a programok használatáról.

>water test.fasta test2.fasta -sbegin1 0 -send1 300 -sbegin2 0 -send2 300 -outfile local.water -auto
>supermatcher test.fasta test2.fasta -outfile local.sm -auto
Ha megnézzük a két eredményt, láthatjuk, hogy a supermatcher bár gyors, rosszabb eredményt ad az első 300 bázispáron, mint a water.

Az Emboss nem tartalmaz programokat olyan problémákra, melyekre már létezik megoldás. Például nincs benne Blast konkures, sem a ClustalW babérjaira törő program. De vannak olyan eszközök, melyek jól kiegészítik ezeket a programokat. Az emma például egy ClustalW-t futtató program. De említhetném például a cons alkalmazást is, ami többszörös illesztésből készít konszenzus szekvenciát. (Ezt egy 23Mb-os SAM állományon próbáltam ki, de fél óra alatt sem futott le.)

Amit viszont feltétlenül érdemes megemlíteni az illesztőprogramok kapcsán, az az illesztés kimeneti formátuma. Valamennyi bemutatott alkalmazás eredményét az -aformat3 kapcsolóval formázhatjuk.

pair/srspair:
atggatatgtggtccggg
||||||||||||||||||
atggatatgtggtccggg

markx0:
tttgcag-acaaccccg
::::::: :::::::::
tttgcagaacaaccccg

markx1:
tttgcag-acaaccccg

tttgcagaacaaccccg

markx2:
gcctttga-----tctc
........TACAT....


Megpróbáltam érzékeltetni, hogy mi vár ránk, ha különböző formátumokat használunk. A blogmotor formázása viszont kifogott rajtam. A markx3 és markx10 formátumok mindkét szekvenciát külön tartalmazzák.

Az ember vizuális típus. Akkor is szereti grafikusan megtekinteni munkája eredményét, ha annak nincs is gyakorlati haszna. Így van ez a bioinformatikában is. Az újgenerációs szekvenálási eredmények grafikus megtekintése időrabló feladat. Az adatok mennyiségét figyelembe véve gyakran szükségtelen. Viszont előfordulhat olyan eset, amikor nem kerülhetjük meg azt, hogy szemünkre és józan eszünkre támaszkodva megnézzük, mi is kaptunk eredményül.

 Jelen posztomban több programot fogok bemutatni, amelyek alkalmasak arra, hogy illesztéseket jelenítsenek meg. Mind kereskedelmi, mind ingyenes programok belekerültek a tesztbe.

EagleView

Első versenyzőnk az EagleView. A programot bináris formában terjesztik, Windows, Linux és MacOSX-re egyaránt letölthető. C++-ban fejlesztették. Akadémiai használatra ingyenes, letölteni regisztráció után lehet. A szerzők szerint még tartalmaz hibákat, amit meg tudok erősíteni. Az Overlapping Size opcióra klikkelve mindig lefagy. Funkció nem sok van benne, tudunk jobbra és balra menni a szekvenciákon. Támogatott fájlformátum egyedül az ACE. Szerintem ezt csak akkor használjuk, ha egy börtön mélyén pisztolyt nyomnak a fejünkhöz.

CLCBio Workbench

A CLC-ről már többször írtam, de még nem részleteztem a megjelenítőjét. A CLCBio Genomics Workbench kereskedelmi termék, 14 napos próbaidővel. Az idő lejárta után sok funkció nem érhető el, de nézegetőnek még használhatjuk. Ingyenes alternatívája a CLC Sequence Viewer, de ez nem képes megnyitni az általunk vizsgált fájlokat.

A program előnye, hogy kereshető benne az adott read neve, referencia szekvencia pozíció. Egyszerűbb szerkesztő funkciók is elérhetőek, mint amilyen az illesztés egy részletének kivágása, elmentése. Többféle formátumot ismer, a referenciára több annotációt is ráhelyezhetünk, ami hasznos, ha funkcionális összefüggéseket keresünk. Egyik nagy hátránya, hogy rendkívül ronda, a másik a readek rendezése, amit igyekszik mindig átrendezni, akárhányszor léptetjük az ablakot. Aki igényli az integrált környezetet, sok pénze van, annak jó választás lehet.

Geneious

A másik kereskedelmi termék a Geneious, amiről már szintén írtam. Ott az eszközök hiányára panaszkodtam, de mi a helyzet vele, mint illesztés megjelenítővel? A felhasználói felület gyönyörű. A basic verziót ingyen használhatjuk, míg az eszközökkel megpakolt termékért fizetni kell. A Linux, Windows, MacOSX verziók mellett Solarisra is elérhető. Java nyelven írták.

Az általam kipróbált példány Fedora 16-on a menüből indítva hibával kilép, de ha belépek a telepítés helyére és onnan indítom, akkor szépen fut.

A kívánt pozíciót gyorsan megkereshetjük az ablak tetején található koordináta segítségével, de akár a nevük alapján is rátalálhatunk a readekre. A menüket egérrel nem tudtam elérni, ami lehet, hogy csak a Fedora 16 egyik sajátossága, de akkor is zavaró volt. Akik nem elégszenek meg a CLC puritán kinézetével, azok nyugodtan válasszák a Geneious-t.

Tablet

Az első program, amivel átléptünk az ingyenes alkalmazások világába, a Tablet. Java nyelven készült, elérhető az összes platformra. Ami nagyon tetszik a Tabletben, hogy több színezési módszerrel emelhetjük ki a nekünk tetsző részletet. Hátránya, hogy a navigálás primitív módon valósult meg. Nem tudunk adott koordinátára ugrani, ami például a humán 1-es kromoszómán igen nehézkessé teszi. ACE, AFG. MAQ, SAM, BAM, SOAP állományokat képes megnyitni, ez elég nagy szabadságot ad. GFF3-ban képes annotációt is betölteni. Tetszik ellenben, hogy kapunk egy áttekintő képet. Automatikusan keresi a frissítéseket, de a felhasználóra bízza, hogy az le akarja-e tölteni vagy telepíteni. Ez is szimpatikus tulajdonsága. Hátránya, hogy semmilyen szerkesztő funckiót nem kapunk. A programot csak az illesztés megtekintésére használhatjuk. Ha ezek nélkül tudunk élni, a Tablet egy remek választás.

IGV

Elérkeztünk a nézegető programok leghíresebbjéhez, az IGV-hez. Egyes cégek, akik pénzért feldolgozzák a nyers szekvenciákat, képesek IGV-t csomagolni az elemzések mellé, hogy a felhasználó láthassa, mit kapott. Azt gondolhatnánk, hogy bizonyára nagyon szép felhasználói felülettel látták el. Nem. Ez a Java nyelven írt program bizony nagyon ronda. Cserébe viszont sok hasznos funkciót kapunk.

Az egyik ezek közül az igvtools, ami segítségével a sam/bam állományokon hajthatunk végre egyszerűbb feladatokat, mint az indexelés vagy sorba rendezés. Ez akkor lehet hasznos, ha a SAM fájlunk nincs koordináták szerint sorba rendezve, és ezt az IGV szóvá teszi. Anélkül, hogy a programból kilépnénk, IGV-kompatibilis állományokat hozhatunk létre. Természetesen az igazi az lenne, ha ezeket a feladatokat automatikusan oldaná meg az IGV, de ne legyünk telhetetlenek. A program hátránya, hogy nincs áttekintő kép, ami miatt először nem is látjuk, hogy hol van és hol nincs lefedettség. Ehhez nagyítani kell. Hosszú szekvenciák esetén ez hátrány, mert sokat kell lépkedni, hogy megtaláljuk azokat a régiókat, ahol nincs lefedettség.

Az IGV-t azoknak ajánlom, akik több illesztést hasonlítanak össze. Ez az eszköz az egyetlen, amelyik egyetlen referenciához több SAM/BAM állományt is be tud tölteni.

Frissítés:

Időközben találtam egy érdekes oldalt, ahol rengeteg vizualizációs eszközt lehet találni:

http://ngslib.i-med.ac.at/taxonomy/term/18

Frissítés 2:

GoldenHelix GenomeBrowser

Nemrég ingyenessé vált a GoldenHelix nézegetője is. A program C++-ban készült, Qt felhasználásával. Nem sűrűn találkozni céggel, akik keresztplatformos C++ programot fejlesztenek (Windows, Linux és MacOSX-re is kiadták, 32 és 64 bites verzióban egyaránt)! Kicsit fanyar szájízt ad, hogy használni csak regisztráció után lehet, ahol összegyűjtik az e-mailt, telefonszámot, stb.

Előnye, hogy rengeteg annotációt képes letölteni a webról. Viszont lokális gépről csak az illesztést képes betölteni, azt is BAM formátumban. Nem mertem kipróbálni, hogy nem sorba rendezett, index nélküli BAM-ot is megnyit-e, valószínűleg nem. A rendkívül szellős dokumentáció szerint IDF állományokat is meg tud nyitni, ami annotációkat tartalmazhat. Szinték képes rá, hogy több BAM-ot is megnyisson egyszerre.

A felület nagyon tetszetős, az indexelt letöltésnek köszönhetően gyorsan megjelenít mindent, de elég kevés funkció van benne. Azoknak ajánlom, akik csak BAM fájlokkal dolgoznak és sokféle annotációt használnak, de lusták letölteni azokat.

Korábbi posztomban nagyon kifakadtam a leendő bioinformatikus kollégákra. El is határoztam, hogy írok alapozó posztokat. Ez az első. Jöjjön az EMBOSS gyorstalpaló.

Az Emboss a bioinformatikai svájci bicska. Minden alapvető műveletre megtalálható benne egy vagy több program. Ebben a leírásban elsősorban a szekvencia műveletekre fogok koncentrálni.

Az Emboss parancssoros programokból áll. Két alapvető módon használható. Mindent parancssori kapcsolók segítségével állítunk be, vagy interaktív módon használjuk. Az interaktív módnál a legfontosabb paraméterekre rákérdez a program. Ha kifelejtünk egy kötelező parancssori kapcsolót, a program azonnal rákérdez. Amennyiben megelégszünk az alapértelmezett beállításokkal, -auto kapcsolót használhatjuk.

Az Emboss egyik nagy előnye, ami miatt mindenki szereti, hogy meghatározza, milyen fájlformátumban kapja a bemenetet. Explicit is megadhatjuk neki a formátumot, de az esetek többségében nincs rá szükség, képes kitalálni, mit kapott.

Segítség

Az Emboss rengeteg programot tartalmaz. Ember nincs a világon, aki az összeset ismerné. A wossname segítségével téma szerint kereshetünk programot. Ha nem adunk meg kulcsszót, akkor megkapjuk az összes elérhető program nevét. Ha megtaláltuk a nekünk megfelelő programot, a tfm parancs segítségével részletes leírást kapunk.

Szekvencia feldolgozás

Alapvető igény, hogy általános információkat kapjunk a vizsgálni kívánt szekvenciáról. Például tudni akarjuk a hosszát, mennyi rekordot tartalmaz, stb. Az infoseq programot erre találták ki.

infoseq NC_010473.fnaDisplay basic information about sequences
USA                      Database  Name           Accession      Type Length %GC    Organism            Description
fasta::NC_010473.fna:NC_010473.1 -              NC_010473.1    NC_010473      N    4686137 50.78                      Escherichia coli str. K-12 substr. DH10B chromosome, complete genome

Rengeteg információt ad, egy részük redundáns. A -only kapcsolóval szűkíthetjük a kiírandó oszlopok számát.

infoseq NC_010473.fna -only -usa -lengthDisplay basic information about sequences
USA                      Length
fasta::NC_010473.fna:NC_010473.1 4686137

Máris sokkal szebb.

Említettem, hogy több fájlformátum van. Előfordulhat, hogy ezeket kénytelenek vagyunk konvertálni, kivágni bizonyos részeit. A seqret a mi barátunk. A bemenetet és a kimenetet kell megadnunk neki.
seqret NC_010473.fna raw::outMi az a "raw::"? Itt állítottam be a kimeneti fájl formátumát. Ugyan így megadhatjuk, hogy miként értelmezze a bemeneti fájlt is. Több rekordot tartalmazó fájl esetén megadhatjuk a rekord nevét is, :-al a fájl neve mögött. Pontosan úgy, ahogy az infoseq is kiírja.

A szekvencia kezdő és végpozícióját is megadhatjuk, -sbegin -send kapcsolókkal.

Két különböző forrásból származó szekvencia összehasonlítására a diffseq-t használhatjuk. Ez annyival jobb, mint a Unixos diff parancs, hogy a szekvenciákat hasonlítja össze, nem a fájlokat. Ez akkor lehet hasznos, ha a szekvenciák például különböző szélességű állományokban vannak.

Hasonlóan a fuzznuc-ra is gondolhatunk úgy, mint szekvenciákra kihegyezett grep parancsra. Ideális, ha egy kisebb részszekvenciát akarunk megkeresni egy nagyobban.

fuzznuc test.fa -pattern ACTG -outfile test.fuzzA test.fa állományban megkeressük az ACTG mintázat összes előfordulását, majd az eredményeket a test.fuzz állományba mentjük. Ha a minta reverz komplementerét is meg kívánjuk keresni, akkor a -complement kapcsolót is használnunk kell.

Van két parancs, ami első látársa nem tűnik hasznosnak, pedig segítségükkel új szekvenciákat állíthatunk elő. Ezek a shuffleseq és msbar. Előbbi egy tetszőleges szekvenciát kever össze, míg utóbbi mutációkat hajt végre. Arra is lehetőség van, hogy véletlenszerű szekvenciákat hozzunk létre. Ekkor a makenucseq parancsot kell kiadni.

makenucseq -amount 1 -length 10000 -outseq ki.fa -autoA parancs hatására egy darab 10 ezer nukleotid hosszúságú fájl keletkezik ki.fa néven.

Véget ért 2011 decemberének egyik legnagyobb partija a TUM (The Ultimate Meeting). A releasek kezdenek szállingózni, immár bárki megnézheti azokat. Röviden leírom szubjektív véleményemet a kiadott alkotásokról. Igyekeztem mindent megnézni, meghallgatni, de sok esetben nem bírtam idegekkel.

Grafika

Idén sok robotos kép volt. Kedvencem az Invasion begins, Morphinegeneration és a Popwarzen.

Zene

Három féle zenei kategória is volt. Executable music, ahol indítható állományok zenéltek, Loop music, ahol üzenetrögzítő szalagra gyártott zenét a kreatív alkotók, végül trackd music. Nem tetszett egyik sem.

4k intro

Fantáziátlan 4k-k voltak. Egyik sem tetszett.

64k intro

Az Epsilon tényleg lélegzet elállító volt, igaz, csak videón tudtam megnézni. A Transplant nálam bugzott, ennek ellenére szépnek találtam a növényeket. Hozzájuk képest a CoderColors egyszerű volt. Pasyék is képviseltették magukat, a Bozon nevű intróval. A Sparkból ismert részecskerendszert vették alapul, ahol a részecskék most Unreal egyik képévé álltak össze. Gratulálok nekik innen is a negyedik helyezéshez.

Demo

A Mein Zahnfleisch brennt-ben a karatézó robotok tetszettek, de a zene nem az én stílusom. A Tokyo demofest invit egészen jó volt, csak rövid. Jól néztek ki benne a fák. The 3/4 Delusion: A fraktálos rész nagyon tetszett, de a zene itt sem nyerte el a tetszésemet. A táncoló figurák elkészítése a leírás alapján sok időt vehetett igénybe, ennek ellenére elnagyoltnak tűntek. A Verschdl poénjait nem értettem. Az Fr-075 szerintem nagyon jó ötlet. Egy Kis Herceg szerű világot jelenített meg érdekes rajzos shaderekkel, amitől nagyon egyedi hangulatot árasztott. A demó ráadásul futott a gépemen, ami nagy szó. Az Elude meglepő módon most nem Amigás demóval indult. A Suxx a videó alapján nagyon látványos demó, Chaser zenéjét pedig szeretem. A Composed dreams egy musicdisk. Ambientes zenéket játszhatunk le egy nem szokványos kezelőfelületen. Tetszett.

Wild

Csak két entry-t emelnék ki. Az első a Shine, ami bár nem egy világrengető videó, de elég hangulatos, a fiúk igazán megpróbálhatták volna valós időben előállítani. A másik az Introgigademo, ahol szépen összevágtak egy csomó ZX Spectrum demót. Képzeljétek, milyen lehetett a többi induló, ha ezeket emeltem ki.