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antipodite/fulgurite

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Fulgurite

Toy implementation of Bayesian phylogenetic analysis algorithms for learning purposes and experimentation with the method.

Implemented so far:

  • Loading a phylogenetic tree in Newick format
  • The Mk constant-rates model
  • Felsenstein’s pruning algorithm for efficiently computing likelihoods
  • Estimation of Mk model Q parameter using Metropolis algorithm:
INFO    P = 0.9255830319969596, L = 0.0015366202831402559
β”Œβ”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”
β”‚β”‚  β–Ÿβ–Œβ–– ▐▄▗▙    β–Ÿβ––β–ˆβ–—β–ˆ  β–™β–—β–β–œβ––  β–β–Œ  β––β–β–™β–™β–ˆ β–β–œ β–—β–– β–—β–™   ▐▄  β––β–β–œβ–Œβ–™     β–—β––β–™β–ˆ β–Œβ–ˆ β–„β–– ▐▐▗ β–ˆβ”‚ 1
β”‚β–β–Œβ–β–œβ–ˆβ–Œβ––β–Ÿβ–β–Ÿβ–ˆβ–— β–Ÿβ–ˆβ–ˆβ–™β–ˆβ–ˆβ–ˆβ–— β–ˆβ–Ÿβ–Ÿβ–β–Œ  β–β–ˆβ–„β–Ÿβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–—β–Ÿβ– β–β–ˆβ–β–ˆβ–ˆ β–ˆβ–Œβ–β–ˆ β–Ÿβ–ˆβ–β–β–ˆβ–ˆβ–Ÿβ–Œβ–β–– β–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–„β–™β–ˆ β–Œβ–Œβ–Ÿβ–β–ˆβ–β–ˆβ–ˆβ”‚ 
β”‚β–β–™β–β–β–ˆβ–ˆβ–Œβ–ˆβ–β–›β–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–β–Ÿβ–ˆβ–ˆβ–ˆ β–Œ β–™β–β–ˆβ–Œβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–β–β–β–ˆβ–Ÿβ–›β–ˆ β–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–™β–ˆβ–ˆβ–ˆβ–β–ˆβ–ˆβ–ˆβ–Œβ–ˆβ–™ β–ˆβ–ˆβ–ˆβ–Œβ–ˆβ–ˆβ–›β–ˆβ–Œβ–Œβ–ˆβ–Ÿβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ”‚ 
β”‚β–β–ˆβ–Ÿβ–β–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–β–Œβ–Œβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–›β–ˆβ–ˆβ–Ÿβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆ β–Œ β–ˆβ–ˆβ–ˆβ–Œβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–β–ˆβ–β–ˆβ–ˆβ–Œβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–β–ˆβ–ˆβ–œβ–Œβ–ˆβ–ˆβ–„β–ˆβ–ˆβ–ˆβ–Œβ–ˆβ–œβ–Œβ–ˆβ–Œβ–Œβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ”‚ 
β”‚β–ˆβ–ˆβ– β–ˆβ–›β–ˆβ–ˆβ–β–Œ β–ˆβ–ˆβ–ˆβ–Œβ–œβ–β–Œβ–ˆβ–Œβ–ˆβ–β–ˆβ–Œβ–ˆ β–™β–›β–ˆβ–ˆβ–β–Œβ–œβ–›β–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–›β–β–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–Œβ–ˆβ–ˆβ–›β–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–› β–β–ˆβ–β–ˆβ–ˆβ–ˆβ–β–ˆβ–›β–ˆβ–Œβ–œβ–β–Œβ–ˆβ–Œβ–Œβ–›β–ˆβ–ˆβ–ˆβ–œβ–ˆβ”‚ 0.9
β”‚β–ˆβ–ˆβ– β–ˆβ–Œβ–ˆβ–Œβ–β–Œ β–ˆβ–œβ–›β–Œβ–β–β–Œβ–ˆ β–ˆβ–β–ˆβ–Œβ–ˆ β–ˆβ–˜β–ˆβ–ˆβ–β–Œβ–β–Œβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–œβ–ˆβ–Œβ–β–ˆβ–ˆβ–ˆβ–ˆβ–Œ β–β–Œβ–ˆβ–ˆβ–›β–ˆβ–ˆβ–ˆβ–Œ β–β–ˆβ–β–ˆβ–œβ–ˆβ–β–Œ β–ˆβ–Œβ–β–β–Œβ–ˆβ–Œβ–Œβ–Œβ–ˆβ–œβ–ˆβ–β–ˆβ”‚ 
β”‚β–ˆβ–ˆβ– β–›β–Œβ–β–Œβ–β–Œ β–ˆβ–β–Œβ–Œβ–β– β–Œ β–œβ–β–ˆβ–Œβ–œ β–ˆ β–β–ˆβ–β–Œβ–β–Œβ–β–ˆβ–ˆβ–β–ˆβ–Œβ–β–ˆβ–ˆβ–Œβ–ˆ  β–β–Œβ–ˆβ–›β–˜β–β–Œβ–β–Œ ▐  β–ˆβ–β–ˆβ–β–Œ ▐  ▐ β–ˆβ–Œβ–™β–Œβ–ˆβ–β–ˆβ–β–ˆβ”‚ 
β”‚β–œβ–Œβ– β–Œβ–Œβ–β–Œβ–β–Œ  ▐ β–Œβ–β– β–Œ ▐▝ β–Œ  β–ˆ β–β–Œβ–β–˜β–β–Œβ–β–β–›β–β–ˆβ–Œ β–› β–Œβ–ˆ  β–β–Œβ–˜  β–β–Œβ–β–Œ ▐    β–ˆβ–β–Œ ▐  ▝ β–ˆβ–Œβ–œβ–Œβ–›β–β–œ ▐│ 
β”‚β–β–Œβ– β–Œβ–˜β–β–Œβ–β–Œ  ▐ β–Œ ▐ β–˜ ▐  β–˜  β–ˆ  β–Œβ– β–β–˜β–β–β–Œβ–β–Œβ–Œ β–Œ β–Œβ–ˆ  β–β–Œ   β–β–Œβ–β–Œ ▝    β–β–β–˜      β–Œβ–˜β–β–Œ    ▐│ 
β”‚β–β–Œ  β–Œ β–β–Œ    ▐   ▝   ▐     β–ˆ  β–Œβ– ▐ ▐  β–β–˜β–Œ β–Œ β–Œβ–ˆ   β–Œ             ▐          β–β–Œ    ▐│ 0.8
β”‚β”‚β–Œ  β–Œ  β–Œ    ▝       ▐     β–ˆ  β–Œβ– ▐ ▐  ▐   β–Œ  ▐   β–Œ             ▐          β–β–Œ    ▐│ 
β”‚β”‚   β–˜  β–Œ                  β–ˆ  β–Œ  ▐    ▐   β–Œ  ▐   β–Œ             ▐          β–β–Œ    ▝│ 
β”‚β”‚      β–Œ                  β–˜     ▐    ▐   β–Œ      β–Œ             ▐          ▐      β”‚ 
β”‚β”‚      β–Œ                        ▐    ▐          β–Œ             ▐          ▐      β”‚ 0.7
β”‚β”‚                                    ▐          β–Œ                        ▐      β”‚ 
β”‚β”‚                                    ▐                                   ▐      β”‚ 
β”‚β”‚                                                                        ▐      β”‚ 
β””β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”˜
 0                 1,000               2,000              3,000               4,000

Planned:

  • More models, such as Yule and Birth/Death
  • Simultaneous estimation of topology, branch lengths and multiple model parameters
  • Generation of animated visualisations for educational purposes
  • Features specific to phylolinguistics?
  • More speed, most probably via a rewrite in Nim or good old CL. Matrix exponentiation with Scipy is really slow for some reason

Misc

Contains test data from [Phylogenetic Comparative Methods](https://lukejharmon.github.io/pcm/chapters/) by Luke J. Harmon. This is a great book and is helping me a lot

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