4. Cytoscape 快速导览

本章描述了使用 Cytoscape 的基本布局和操作机制。如果您更倾向于在实践中学习,建议从基础表达分析教程开始。

4.1. 启动面板 (Starter Panel)

当您启动 Cytoscape 时,可以通过启动面板访问基本功能。

启动面板旨在让您快速访问一系列示例会话文件、教程以及 Cytoscape 新闻。示例会话文件包含了广泛的网络类型,旨在让用户了解交互类型、可视化风格和生物学应用的多样性(有关每个示例会话网络的详细信息,请参阅“网络表属性”)。启动面板还会显示您最近使用过的会话,以便快速访问。

当您加载会话文件时,启动面板将消失。您可以随时通过选择 视图 (View) → 显示启动面板 (Show Starter Panel) 来调出它。

有关用户隐私的信息,请参阅 Cytoscape 隐私政策

4.2. 基本功能

当加载网络后,Cytoscape 的界面看起来将类似于下图。

大多数功能不言自明,但为了清晰起见,我们将进行简要说明。这里的主窗口包含几个组件:

  • 顶部的菜单栏(关于每个菜单的详细信息见下文)。

  • 工具栏,其中包含常用功能的图标。这些功能也可以通过菜单访问。将鼠标指针悬停在图标上,稍等片刻即可看到描述工具提示。右键单击工具栏可以自定义其内容。

  • 网络面板控制面板网络选项卡)。网络面板顶部是一个搜索栏,可直接访问多个外部资源。

  • 主要的网络视图窗口,用于显示网络。在网络视图的底部有一组网络视图工具。

  • 表格面板(右下角面板),用于显示节点、边和整个网络关联的数据列,并允许您修改列数据值。

网络面板表格面板是可停靠的选项卡式面板。您可以点击每个面板右上角的浮动窗口控件 来取消这些面板的停靠。当您希望为网络面板分配尽可能多的屏幕空间时,此功能非常有用。此时您将拥有两个 Cytoscape 窗口:主窗口和一个标有“表格面板”的新窗口,类似于下图所示。当您将鼠标指针放在单元格上时,会显示一个弹出窗口。

要再次停靠窗口,请点击停靠窗口图标

点击最小化图标 将最小化该面板;可以通过选择 视图 (View) → 显示 (Show) 并选择相应的面板,或者点击最小化面板中的选项卡(例如网络节点表)然后点击停靠图标,再次显示该面板。

有关 Cytoscape 中面板的更多信息,请参阅 面板 (Panels) 一节。

网络编辑

Cytoscape 还具有编辑功能,使您能够在网络画布中交互式地构建和修改网络。要编辑网络,只需在网络窗口的空白处右键单击,选择菜单项 添加 (Add) → 节点 (Node),一个新的节点就会添加到画布上。要添加边,请右键单击一个节点,选择菜单项 编辑 (Edit) → 添加边 (Add Edge)。然后选择目标节点,两个节点之间就会添加一条新边。同样,可以添加注释对象,如图片、形状或文本框,这与 MS PowerPoint 或类似软件的操作方式非常相似。关于网络编辑的详细信息,请参阅 编辑网络 一节。

4.3. 菜单

文件 (File)

文件菜单包含大多数基本的文件功能:文件 → 打开会话 (Open Session) 用于打开 Cytoscape 会话文件;文件 → 新建网络 (New Network) 用于创建新网络(可以是空白网络以供编辑,也可以从现有网络创建);文件 → 保存 (Save) 用于保存会话文件;文件 → 导入 (Import) 用于导入网络和表格等数据;文件 → 导出 (Export) 用于导出数据。文件 → 将网络导出为图像 (Export Network to Image) 让您可以将网络导出为 JPEG、PDF、PNG、PostScript 或 SVG 格式。文件 → 将网络导出为网页 (Export Network to Web Page) 让您可以使用 Cytoscape.js 将整个会话或单个网络导出为网页。

文件 → 打开最近的会话 (Open Recent Session) 会列出最近打开的会话文件以便快速访问。文件 → 打印 (Print…) 允许进行打印操作。

编辑 (Edit)

编辑菜单包含剪切复制粘贴功能,以及撤销重做功能,这些功能可以撤销/重做在表格面板中进行的编辑、对网络的编辑以及布局更改。撤销/重做功能适用于最后执行的 10 项任务。

此外,还有用于创建和销毁视图(网络的图形表示)和网络(原始网络数据——尚未可视化)的选项,以及从当前网络中删除选定节点和边的选项。所有已删除的节点和边都可以通过 编辑 (Edit) → 撤销 (Undo) 恢复到网络中。

其他编辑选项包括:移除重复的边 (Remove Duplicated Edges) 将删除重复的边(具有相同的源节点和目标节点),保留一条边;移除自循环 (Remove Self-Loops) 移除源节点和目标节点相同的边;删除选定的节点和边 (Delete Selected Nodes and Edges…) 删除选定的网络子集。重命名网络 (Rename Network…) 允许您重命名当前选定的网络。

编辑菜单中还提供了一组用于将注释置于顶层、底层等,以及将其推送到前景或背景层的函数。

属性和应用程序的首选项设置位于 编辑 (Edit) → 首选项 (Preferences) → 属性 (Properties…) 下。关于如何编辑首选项的更多详细信息,请点击 此处

视图 (View)

视图菜单允许您显示或隐藏面板,包括控制面板表格面板结果面板工具面板命令面板。此外,它还提供了查看启动面板的方法,以及对其他视图相关功能的控制。

选择 (Select)

选择菜单包含用于选择节点和边的不同选项。

布局 (Layout)

布局菜单具有一系列用于视觉化组织网络的特征。菜单上半部分的功能(绑定边清除所有边弯曲节点布局工具)是用于操纵网络可视化的工具。菜单底部部分列出了多种自动排布网络的布局算法。

应用 (Apps)

应用菜单让您可以访问应用商店 (App Store)应用 → 应用商店)来管理(安装/更新/删除)您的应用,并可能包含已安装应用所添加的选项。根据加载的应用不同,您看到的菜单内容可能会有所不同。下图显示的是未安装任何应用的 Cytoscape。

注意:可用 Cytoscape 应用及其描述的列表可在线查看:https://apps.cytoscape.cn

在以前的 Cytoscape 版本中,应用被称为插件 (plugins),其功能类似。

工具 (Tools)

工具菜单包含高级功能,如 富集表格 (Enrichment Table)cyChart分析网络 (Analyze Network)打开网页 (Open web page)合并 (Merge)执行命令文件 (Execute Command File…)任务状态监视器 (Job Status Monitor)扩散 (Diffuse)

Cytoscape 网络浏览器允许直接在 Cytoscape 中查看任何 HTML 页面。网络浏览器可以在单独的窗口中打开,也可以在结果面板中启动。

帮助 (Help)

帮助菜单允许您启动在线帮助查看器,浏览和搜索本手册。它还提供直接访问 Cytoscape 导览的入口,以及 Cytoscape 教程的完整列表。教程内容会自动在 Cytoscape 网络浏览器中打开。视频演示也直接链接在帮助菜单中。

引文 (Citations) 选项显示 Cytoscape 的主要文献引用,以及已安装应用的文献引用列表。列表内容取决于您所安装的应用集。

帮助菜单还允许您直接连接到 Cytoscape 服务台漏洞报告界面。

4.4. 网络管理

Cytoscape 允许一次加载多个网络,无论是否有视图。网络存储用户加载的所有节点和边,而视图则对其进行展示。

下面显示了一个加载了多个网络的示例。

网络管理器(位于控制面板中)显示已加载的网络。点击此处的网络将使其视图在主窗口中变为活动状态(如果存在该视图)。

  • 每个网络都有名称和大小(节点和边的数量),显示在网络管理器中。节点和边的数量默认显示,但可以在 选项 (Options) → 显示节点和边的数量 (Show Number of Nodes and Edges) 下禁用。

  • 如果从文件加载网络,则网络名称即为文件名。可以通过点击右上角的选项 (Options) 按钮并选择按名称排序网络 (Sort Network by Name),按字母顺序对网络列表进行排序。

  • 默认情况下,网络溯源历史记录也会显示在网络面板中,例如显示网络是否源自另一个网络的子网。这可以在 选项 (Options) → 显示网络溯源历史 (Show Network Provenance History) 下禁用。

某些网络非常庞大(成千上万个节点和边),显示可能需要很长时间。因此,Cytoscape 中的网络可能不包含视图。有视图的网络以正常的黑色字体显示,没有视图的网络以红色高亮显示。您可以通过在网络管理器中右键单击网络名称或在编辑 (Edit) 菜单中选择相应选项来为网络创建或销毁视图。您也可以通过这种方式销毁先前加载的网络。

Cytoscape 中的某些操作会创建新网络。如果从旧网络创建了新网络(例如,通过在一个网络中选择一组节点并将其复制到新网络,通过 文件 → 新建网络 选项),它将紧随其派生来源的网络之后显示。

网络视图也可以从主 Cytoscape 窗口中分离(取消停靠)。分离后,可以使用操作系统常规窗口控件将视图窗口拖动到另一个监视器、调整大小、最大化或最小化。但请注意,关闭视图窗口不会销毁它,只会将其重新附着到 Cytoscape 窗口。

排列网络窗口

当您分离了网络视图窗口时,可以通过在 视图 (View) → 排列分离的视图 (Arrange Detatched Views) 下选择以下选项之一来排列它们:

网格 (Grid)

层叠 (Cascade)

垂直堆叠 (Vertical Stack)

并排 (Side by Side)

4.5. 网络视图工具

网络视图窗口底部有一组网络工具。

  • 显示网格 (Show Grid) 会将所有已加载的网络排列为网格。

  • 显示网络 (Show Network) 将显示当前选定的网络。

  • 分离视图 (Detach View) 将网络视图窗口从主 Cytoscape 窗口中分离出来。

  • 导出到文件 (Export to File…) 为您提供导出网络或图像的选项。

  • 始终显示图形细节 (Always Show Graphics Details) 强制渲染图形细节。默认情况下处于关闭状态。

  • 切换节点选择 (Toggle Node Selection) 允许您关闭/开启节点选择。默认处于开启状态。

  • 切换边选择 (Toggle Edge Selection) 允许您关闭/开启边选择。默认处于开启状态。

  • 切换注释选择 (Toggle Annotation Selection) 允许您关闭/开启注释选择。默认处于关闭状态。

  • 切换标签选择 (Toggle Label Selection) 允许您关闭/开启节点/边标签选择。默认处于关闭状态。

  • 隐藏导航器 (Hide Navigator) 让您可以隐藏导航器(“鸟瞰视图”)。

导航器(或鸟瞰视图)显示网络的概览。它可用于在大型网络视图中进行导航。蓝色矩形表示当前在网络视图窗口中显示的网络部分,可以用鼠标拖动它以查看网络的其他部分。放大时矩形会变小,反之亦然。