scvi-tools

Apprentissage profond pour l'analyse unicellulaire utilisant scvi-tools. Cette compétence doit être utilisée lorsque les utilisateurs ont besoin (1) d'intégration de données et de correction de lots avec scVI/scANVI,…

npx skills add https://github.com/anthropics/knowledge-work-plugins --skill scvi-tools

scvi-tools Deep Learning Skill

This skill provides guidance for deep learning-based single-cell analysis using scvi-tools, the leading framework for probabilistic models in single-cell genomics.

How to Use This Skill

  1. Identify the appropriate workflow from the model/workflow tables below
  2. Read the corresponding reference file for detailed steps and code
  3. Use scripts in scripts/ to avoid rewriting common code
  4. For installation or GPU issues, consult references/environment_setup.md
  5. For debugging, consult references/troubleshooting.md

When to Use This Skill

  • When scvi-tools, scVI, scANVI, or related models are mentioned
  • When deep learning-based batch correction or integration is needed
  • When working with multi-modal data (CITE-seq, multiome)
  • When reference mapping or label transfer is required
  • When analyzing ATAC-seq or spatial transcriptomics data
  • When learning latent representations of single-cell data

Model Selection Guide

Data TypeModelPrimary Use Case
scRNA-seqscVIUnsupervised integration, DE, imputation
scRNA-seq + labelsscANVILabel transfer, semi-supervised integration
CITE-seq (RNA+protein)totalVIMulti-modal integration, protein denoising
scATAC-seqPeakVIChromatin accessibility analysis
Multiome (RNA+ATAC)MultiVIJoint modality analysis
Spatial + scRNA referenceDestVICell type deconvolution
RNA velocityveloVITranscriptional dynamics
Cross-technologysysVISystem-level batch correction

Workflow Reference Files

WorkflowReference FileDescription
Environment Setupreferences/environment_setup.mdInstallation, GPU, version info
Data Preparationreferences/data_preparation.mdFormatting data for any model
scRNA Integrationreferences/scrna_integration.mdscVI/scANVI batch correction
ATAC-seq Analysisreferences/atac_peakvi.mdPeakVI for accessibility
CITE-seq Analysisreferences/citeseq_totalvi.mdtotalVI for protein+RNA
Multiome Analysisreferences/multiome_multivi.mdMultiVI for RNA+ATAC
Spatial Deconvolutionreferences/spatial_deconvolution.mdDestVI spatial analysis
Label Transferreferences/label_transfer.mdscANVI reference mapping
scArches Mappingreferences/scarches_mapping.mdQuery-to-reference mapping
Batch Correctionreferences/batch_correction_sysvi.mdAdvanced batch methods
RNA Velocityreferences/rna_velocity_velovi.mdveloVI dynamics
Troubleshootingreferences/troubleshooting.mdCommon issues and solutions

CLI Scripts

Modular scripts for common workflows. Chain together or modify as needed.

Pipeline Scripts

ScriptPurposeUsage
prepare_data.pyQC, filter, HVG selectionpython scripts/prepare_data.py raw.h5ad prepared.h5ad --batch-key batch
train_model.pyTrain any scvi-tools modelpython scripts/train_model.py prepared.h5ad results/ --model scvi
cluster_embed.pyNeighbors, UMAP, Leidenpython scripts/cluster_embed.py adata.h5ad results/
differential_expression.pyDE analysispython scripts/differential_expression.py model/ adata.h5ad de.csv --groupby leiden
transfer_labels.pyLabel transfer with scANVIpython scripts/transfer_labels.py ref_model/ query.h5ad results/
integrate_datasets.pyMulti-dataset integrationpython scripts/integrate_datasets.py results/ data1.h5ad data2.h5ad
validate_adata.pyCheck data compatibilitypython scripts/validate_adata.py data.h5ad --batch-key batch

Example Workflow

# 1. Validate input data
python scripts/validate_adata.py raw.h5ad --batch-key batch --suggest

# 2. Prepare data (QC, HVG selection)
python scripts/prepare_data.py raw.h5ad prepared.h5ad --batch-key batch --n-hvgs 2000

# 3. Train model
python scripts/train_model.py prepared.h5ad results/ --model scvi --batch-key batch

# 4. Cluster and visualize
python scripts/cluster_embed.py results/adata_trained.h5ad results/ --resolution 0.8

# 5. Differential expression
python scripts/differential_expression.py results/model results/adata_clustered.h5ad results/de.csv --groupby leiden

Python Utilities

The scripts/model_utils.py provides importable functions for custom workflows:

FunctionPurpose
prepare_adata()Data preparation (QC, HVG, layer setup)
train_scvi()Train scVI or scANVI
evaluate_integration()Compute integration metrics
get_marker_genes()Extract DE markers
save_results()Save model, data, plots
auto_select_model()Suggest best model
quick_clustering()Neighbors + UMAP + Leiden

Critical Requirements

  1. Raw counts required: scvi-tools models require integer count data

    adata.layers["counts"] = adata.X.copy()  # Before normalization
    scvi.model.SCVI.setup_anndata(adata, layer="counts")
    
  2. HVG selection: Use 2000-4000 highly variable genes

    sc.pp.highly_variable_genes(adata, n_top_genes=2000, batch_key="batch", layer="counts", flavor="seurat_v3")
    adata = adata[:, adata.var['highly_variable']].copy()
    
  3. Batch information: Specify batch_key for integration

    scvi.model.SCVI.setup_anndata(adata, layer="counts", batch_key="batch")
    

Quick Decision Tree

Need to integrate scRNA-seq data?
├── Have cell type labels? → scANVI (references/label_transfer.md)
└── No labels? → scVI (references/scrna_integration.md)

Have multi-modal data?
├── CITE-seq (RNA + protein)? → totalVI (references/citeseq_totalvi.md)
├── Multiome (RNA + ATAC)? → MultiVI (references/multiome_multivi.md)
└── scATAC-seq only? → PeakVI (references/atac_peakvi.md)

Have spatial data?
└── Need cell type deconvolution? → DestVI (references/spatial_deconvolution.md)

Have pre-trained reference model?
└── Map query to reference? → scArches (references/scarches_mapping.md)

Need RNA velocity?
└── veloVI (references/rna_velocity_velovi.md)

Strong cross-technology batch effects?
└── sysVI (references/batch_correction_sysvi.md)

Key Resources

Plus de skills de anthropic

analyzing-financial-statements
anthropic
Cette compétence calcule les ratios et indicateurs financiers clés à partir des données des états financiers pour l'analyse d'investissement.
applying-brand-guidelines
anthropic
Cette compétence applique une image de marque et un style d'entreprise cohérents à tous les documents générés, y compris les couleurs, les polices, les mises en page et les messages.
creating-financial-models
anthropic
Cette compétence offre une suite avancée de modélisation financière avec analyse DCF, tests de sensibilité, simulations Monte Carlo et planification de scénarios pour l'investissement…
board-minutes
anthropic
Rédige les procès-verbaux des réunions du conseil ou du comité dans votre format maison. Détecte automatiquement les réunions à venir du conseil et des comités à partir de votre calendrier, demande l'ordre du jour et…
crm-cleanup
anthropic
Analyse HubSpot pour détecter les transactions obsolètes, les contacts en double et les champs manquants, puis corrige ce que le propriétaire approuve. Accepte un argument de portée optionnel pour les transactions, les contacts,…
redshift-api
anthropic
Exécuter des requêtes SQL sur Amazon Redshift — soumettre des instructions, interroger l'état, parcourir les résultats et naviguer dans les bases de données/schémas/tables. Utilisez ceci chaque fois que l'utilisateur souhaite…
ticket-deflector
anthropic
Lit un email client ou ticket transféré, extrait le statut de commande/remboursement depuis PayPal et l'historique du compte depuis HubSpot, rédige une réponse adaptée au ton dans le propriétaire…
reg-feed-watcher
anthropic
Vérifie maintenant les flux réglementaires et signale ce qui est nouveau depuis la dernière vérification, filtré selon votre seuil de matérialité. À utiliser lorsque l'utilisateur dit « vérifier les flux »,…