噪聲和濾波
「噪聲與濾波」（Noise and Filtering）是 Nanopore Wiki 學習路徑中的一個主題。噪聲與濾波的作用在於判斷納米孔實驗中產生的信號事件是否能夠被準確解析，以及提取出的特徵是否能夠忠實反映原始信號的內容。
核心概念
- 熱噪聲、射擊噪聲、電容噪聲、表面噪聲以及低頻噪聲都可能影響納米孔記錄的結果（即影響通過納米孔傳輸的信號的質量）。
- 低通濾波可以減少高頻噪聲，但會放大快速變化的信號（即快速發生的事件）。
- 採樣率應根據帶寬和預期事件持續時間來選擇。
- 噪聲數據應使用與分析時相同的採集設置進行報告。
科學依據
- 熱噪聲、射擊噪聲、電容噪聲、表面噪聲以及低頻噪聲都可能影響納米孔記錄的結果（即影響通過納米孔傳輸的信號的質量）。
- 低通濾波可以減少高頻噪聲，但會放大快速變化的信號（即快速發生的事件）。
- 解釋結果應當與可測量的數據、實驗控制條件以及詳細的分析設置相聯繫。
- 聲明應當明確區分直接觀察結果與後續推理得出的結論。
質量工作流程
| 步驟 | 描述： |
|---|---|
| 1 | 在添加樣本之前，先記錄一個空的基線數據。 |
| 2 | 估計基線均值、漂移量、均方根噪聲以及明顯的干擾信號。 |
| 3 | 根據科學問題的需要來選擇帶寬和事件閾值。 |
| 4 | 驗證結論是否對合理的過濾選擇具有魯棒性（即：即使採用不同的過濾方法，結論仍然保持穩定）。 |
典型應用
- 事件檢測閾值。
- 不同孔隙系統及測量儀器之間的比較。
- 故障排除：不穩定的錄製問題
質量檢查
- 記錄平台類型、孔徑或流式細胞儀的型號、實驗所使用的化學試劑、電壓設置或數據採集參數，以及所使用的軟體版本。
- 在使用負對照（negative controls）、正對照（positive controls）以及重複測量（replicate measurements）時，需要特別注意那些其結論依賴於測量結果的具體性的研究或論斷。
- 請報告以下問題或限制：噪聲、偏差、樣本質量下降、孔隙結構不穩定，或分析結果依賴於特定模型（即模型依賴性）等問題。
- 將物理機制、信號處理方式以及生物學解釋這三個方面區分開來。
解釋限制（Interpretation Limits）
- 使用過於嚴格的過濾規則來掩蓋實驗性功能的穩定性問題（即這些功能在實際使用中存在較大的不穩定風險）。
- 在樣本之間更改過濾參數時，未進行相應的報告。
- 任何單一的結果都不應被推廣到超出所使用的樣本、協議、儀器狀態以及分析流程的範圍之外。
- 醫療、法律、監管或商業方面的決策需要超出本教育性概述範圍的、特定領域的驗證。