不同的细胞区室，这就意味着这两个细胞区室之间是有关系的，也可以说在这个数据中有两种类型的层次关系信息。对于些复杂的生物通路，会切分成些子生物通路，根据需要这些子生物通路还可以被切分成更小的子生物通路。这是其中的种层次关系生物通路和子生物通路。对于每条特定的生物通路，里面可能包含许多个细胞区室，而每个细胞区室也会包含些生物分子。所以这里包含另外种层次关系，生物通路，细胞区室，生物分子。如果不同生物通路之间有共享蛋白质基因，那么可以认为这些生物通路之间是具有的关系。的蛋白质是表明条生物通路对另外条生物通路有影响的重要标志。特拉华大学的生物合作者提供了鸡的基因信息表，鳄鱼的基因信息表和乌龟的基因信息表等数据，表中包含了蛋白质的相关信息。系统以中人类生物通路的数据为基础学硕士学位论文,万方数据杭州电子科技大,万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文绍了的系统设计，针对基于的界面设计的可扩展性介绍了如何设计库，然后针对需求的相关功能分析，设计了相关生物通路可视化。第三章，首先对等相关技术，数据可视化库作了简单介绍，然后介绍了气泡隐喻界面的设计实现，以及对于气泡的和算法的作了简单介绍，之后介绍了系统的主要功能模块的可视化设计实现，以及生物学家对本系统的相关测评结果和建议。第四章，基于本文提出的生物通路排列算法和生物研究者对系统评估后的建议，本文提出种采用众包的方式来完善和编辑中的生物通路图。这样可以利用众人的力量来排列生物通路图，并且可以把排列后的结果输入到程序中去。最后在第五章作了全文工作的总结，并对未来可扩展性的工作作出了相关的展望。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文第二章系统设计本文的交互式可视化工具应用于对生物通路数据的分析和研究。在开发设计气泡隐喻界面中所产生的库将会成为用于基于的界面设计的开源框架。本章首先对生物数据做了简单的分析，对生物学家研究生物数据做了深入的需求分析，最后做了的系统设计。生物数据分析系统的数据下载自数据库，它是表示人类的生物通路数据，之后被转成种适应桌面版程序的特定的格式。把每条生物通路最基本的单元看作个反应。个反应是任何将输入转成输出的过程，它可以用有向边来表示，它的输入和输出代表生物分子。例如蛋白质复合物小分子和等等。另外，除了输入和输出，个反应在生物通路图中也可以包含其他信息，例如子细胞的位置信息或者细胞区室。如果个反应的输入和输出来自两个不同的细胞区室，这就意味着这两个细胞区室之间是有关系的，也可以说在这个数据中有两种类型的层次关系信息。对于些复杂的生物通路，会切分成些子生物通路，根据需要这些子生物通路还可以被切分成更小的子生物通路。这是其中的种层次关系生物通路和子生物通路。对于每条特定的生物通路，里面可能包含许多个细胞区室，而每个细胞区室也会包含些生物分子。所以这里包含另外种层次关系，生物通路，细胞区室，生物分子。如果不同生物通路之间有共享蛋白质基因，那么可以认为这些生物通路之间是具有的关系。的蛋白质是表明条生物通路对另外条生物通路有影响的重要标志。特拉华大学的生物合作者提供了鸡的基因信息表，鳄鱼的基因信息表和乌龟的基因信息表等数据，表中包含了蛋白质的相关信息。系统以中人类生物通路的数据为基础，其他物种基因信息表中的系列基因符号蛋白质，与之进行对比，可以检测不同物种之间的关系，以及每条生万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文物通路包含其他物种的基因的关系。那里的生物学家还根据特定的物种做了些基因表达相关的研究实验，然后得到些关于实验环境下的基因表达的实验数据表。通过对这些实验条件下数据的分析，可以研究特定物种中的哪些生物通路中的基因在实验环境中被正调控了，哪些被负调控了，哪些没有多大改变。针对以上数据的分析，本文的可视化设计需要考虑到以下几点保持生物通路和子通路之间的层次关系。保持每条生物通路内部的细胞区室，以及里面的生物分子的层次关系。保持数据库中每条生物通路的核心关系，也就是强调每个反应的输入和输出关系。区分输入和输出中不同的生物分子。表明不同的生物通路之间共享蛋白质的关系。能方便比较不同物种之间所共享的同祖基因信息。能方便查询和比较哪些基因被表达。需求分析为了能够帮助生物学家完成特定的数据分析任务，本文作了相关的需求分析，并以此来指导程序的功能设计，主要通过采用交互的方法不断地用户交流，保证系统的实用性，并为用户提供可用的功能。首先，我们与合作者作了深入的沟通和交流，了解到他们的实际需求以及数据分析的过程和目的。主要采用面谈和问卷调查两种方式，面谈对象是特拉华大学的合作者教授和他的同事，他们是研究鸡的生物通路的专家数据库的个分支。然后根据面谈的结果做了份详细的需求相关的问卷调查，了解哪些核心问题是生物研究者目前较为关心的。之后将问卷调查的结果和生物合作者进行确认，之后在询问相关的生物系的学生和些生物学家。根据最后的分析，可以发现生物学家目前最为关心的是四类需求这与前面的数据分析致生物通路图，不同物种之间的比较同祖关系，不同生物通路之间的关系，些物种的实验数据结果分析例如，在种实验条件下的基因表达情况由于生物通路的层次结构简洁明了，系统的人类生物通路数据也来自，所以程序的可视化设计展现应该以为万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文基础，尽量保留生物通路的层次结构关系。根据前期的面谈结果和之后对合作者提供数据分析的结果，本文做了份关于生物学家进行生物通路相关的研究所关心主要问题的个需求调查表，并根据需求做了需求类别归类的设计生物通路图同祖关系，基因表达。表关于生物学家研究生物通路的些调查问题问题需求类别生物通路中包含的蛋白质的数量在条生物通路中的生物分子是否被表达了生物通路图人类中的生物通路中的条生物通路包含其他物种的基因的完整程度同祖关系哪些蛋白质被正表达了基因表达连接两个蛋白质之间的通路是什么生物通路图两个细胞区室之间有共享的蛋白质吗基因表达不同生物通路之间有共享的蛋白质吗种蛋白质的的生物通路的数量同物种不同生物通路之间的表达程度基因表达两个蛋白质之间的可能的路径是什么生物通路图系统整体设计本文是个基于的集可视化，交互和数据分析于体的系统。目前本系统侧重生物数据的分析，但是为了实现系统的可扩展性，可以在框架搭建时设计个设计良好的接口，这样就可以将的气泡隐喻界面设计思想扩展用于其他交互式系统的开发。本小节将会展开讨论三部分问题的设计的气泡隐喻界面设计思想，界面的可扩展性基础库库的设计，生物通路功能模块的设计气泡隐喻界面的设计思想气泡隐喻界面的设计扩展自，见图，主要将气泡看作是个关于可视化的功能单元或者功能视图，在气泡万方数据杭州电子