scvi-tools

bởi anthropic

Học sâu cho phân tích đơn bào sử dụng scvi-tools. Kỹ năng này nên được sử dụng khi người dùng cần (1) tích hợp dữ liệu và hiệu chỉnh batch với 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

Thêm skills từ anthropic

access
anthropic
Quản lý quyền truy cập kênh Discord — phê duyệt ghép cặp, chỉnh sửa danh sách cho phép, đặt chính sách DM/nhóm. Sử dụng khi người dùng yêu cầu ghép cặp, phê duyệt ai đó, kiểm tra ai được phép,…
official
session-report
anthropic
Tạo báo cáo HTML có thể khám phá về việc sử dụng phiên Claude Code (token, bộ nhớ đệm, tác nhân phụ, kỹ năng, lời nhắc tốn kém) từ bản ghi ~/.claude/projects.
official
build-mcp-server
anthropic
Kỹ năng này nên được sử dụng khi người dùng yêu cầu "xây dựng một máy chủ MCP", "tạo một MCP", "tạo tích hợp MCP", "bọc một API cho Claude", "cung cấp công cụ cho…
official
cookbook-audit
anthropic
Kiểm tra một notebook trong Anthropic Cookbook dựa trên tiêu chí đánh giá. Sử dụng khi có yêu cầu xem xét hoặc kiểm tra notebook.
official
handle-complaint
anthropic
Xử lý khiếu nại của khách hàng từ đầu đến cuối — lấy ngữ cảnh, soạn phản hồi và đề xuất giải pháp vận hành. Chấp nhận email hoặc ID ticket tùy chọn…
official
use-case-triage
anthropic
Nhanh chóng xác định xem một hoạt động xử lý có cần PIA, DPIA bắt buộc theo GDPR hay có thể tiến hành — phát hiện xung đột chính sách quyền riêng tư và định tuyến đến đúng…
official
board-minutes
anthropic
Soạn thảo biên bản cuộc họp hội đồng hoặc ủy ban theo định dạng của bạn. Tự động phát hiện các cuộc họp hội đồng và ủy ban sắp tới từ lịch của bạn, yêu cầu chương trình họp và…
official
renewal-tracker
anthropic
Hiển thị các hợp đồng có thời hạn hủy sắp đến và cảnh báo trước khi cửa sổ thông báo đóng, làm việc từ sổ đăng ký gia hạn được duy trì. Sử dụng khi người dùng yêu cầu…
official