| 吕永春,赵晓芳,李华,曾祥睿,徐旻.基于小批量梯度下降和Spark分布式方法的局部断层细化对齐[J].高技术通讯(中文),2020,30(3):213~222 |
| 基于小批量梯度下降和Spark分布式方法的局部断层细化对齐 |
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| DOI：doi：10.3772/j.issn.1002-0470.2020.03.001 |
| 中文关键词: 小批量梯度下降(MBGD)； Spark； 局部断层细化对齐； 电子冷冻断层扫描技术（cryo ET） |
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| 中文摘要: |
| 生物样品在获取电子冷冻断层扫描(cryo ET)图像时的辐射损伤，信息缺失和低信号噪声比(SNR)，限制了从断层数据中恢复3维结构信息。仿照电子低温显微镜（cryo EM）单颗粒3维重构技术，对局部断层数据进行对齐和平均，产生高精度大分子复合体的3维结构。现有的局部断层对齐技术都会涉及6个自由度（3个旋转参数、3个平移参数），因此，它们在每次迭代对齐中处理整个3维体积图像来计算这6个自由度，这是计算密集型的。针对上述问题，本文提出一种基于小批量梯度下降(MBGD)方法实现局部断层3维数据细化对齐，并首次利用Spark分布式框架实现局部断层对齐全局择优。通过对仿真数据和实验数据的对齐，基于小批量梯度下降细化对齐算法与基线方法相比，实现了对齐精度和速度的提高。 |
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