다중 상태 브라운 운동 경로를 위한 경량 데이터 기반 분할 방법

추상 단일 입자 추적 방법은 다양한 생물학적 및 합성 시스템에서 동역학 및 확산 과정의 특성을 설명하는 중요한 도구로 부상하였습니다. 여기서 우리는 변위 시계열의 최적화된 가우시안 필터링에 기반하여 다중 상태 브라운 운동 경로의 분할을 위한 간단하고 경량이며 정확한 방법을 제안합니다. 우리는 합성의 2상 브라운 운동 경로를 사용하여 우리의 방법을 검증하고, 확산 계수의 값이 비교적 잘 분리된 경우 분할 및 자가 확산 계수 추정 측면에서 높은 정확성을 제공함을 보여줍니다. 또한, 우리는 지원된 지질 이중층에 결합된 확산성 막 단백질에 대한 단일 입자 추적 데이터를 사용하여 실험 시스템에서 우리의 방법의 가능성을 입증합니다. 심층 학습 또는 숨겨진 마르코프 모델에 기반한 방법과 비교할 때, 우리의 방법은 훨씬 낮은 계산 부하를 부과하여 현미경 이미지에서 단일 입자 경로의 빠르고 정확한 온라인 처리를 위한 적합성으로 만듭니다.