Gestión de datos en las instalaciones centrales de captura de imágenes
Instalaciones centrales de captura de imágenes

Gestión de datos

Adelántese a las necesidades de los usuarios de conjuntos de datos más grandes y complejos

El nivel de generación de imágenes en el laboratorio central ha aumentado de forma exponencial. Los desarrollos en la capacidad del instrumental, además de las mejoras en los enfoques para la gestión de muestras, la tinción, las adquisiciones correlativas o a largo plazo y las rutinas inteligentes de captura de imágenes contribuyen al aumento de los volúmenes de datos. Para ayudar con este aluvión de generación de datos, el proceso de la gestión de datos ahora se encuentra en el corazón del laboratorio central. El flujo de trabajo de la gestión de datos, desde la adquisición hasta el almacenamiento, la visualización, el procesamiento y el análisis subsiguientes, además de la capacidad de compartir, son una consideración clave. Ofrecer soluciones potentes y ampliables permite a los laboratorios centrales de captura de imágenes mantener el ritmo de las necesidades de datos cada vez mayores de los usuarios del centro.

Almacenamiento de datos para la trazabilidad y accesibilidad de conjuntos de datos grandes
Almacenamiento de datos para la trazabilidad y accesibilidad de conjuntos de datos grandes

Almacenamiento de datos para la trazabilidad y accesibilidad de conjuntos de datos grandes

El escenario óptimo para la gestión de los datos en las instalaciones centrales se da cuando las imágenes se «almacenan una vez y nunca se mueven». Este enfoque para la gestión de datos no solo asegura un acceso fácil y fiable, sino que también apoya el deseo de mejorar la facilidad de encuentro, la accesibilidad, la interoperabilidad y la reutilización de activos digitales (datos FAIR).

La interconexión de soluciones de gestión de datos del laboratorio central con la infraestructura informática institucional puede suponer un reto, sobre todo cuando se trata de temas como la seguridad y los volúmenes de datos implicados. También puede suponer un reto invertir en el personal informático necesario para mantener servidores complejos y el software de gestión de datos asociado.

ZEISS ZEN Data Storage junto con un servidor de Windows le ofrecen la respuesta. ZEN Data Storage se instala de forma remota en menos de 30 minutos. La red de servidores conecta todos los instrumentos y las estaciones de trabajo sin conexión de su centro para que sus usuarios guarden los datos en un lugar y puedan acceder a ellos desde cualquier máquina sin necesidad de hacer copias. Usted controla los derechos de acceso y el tamaño del almacenamiento disponible para cada uno de sus usuarios y la solución incluye una interfaz de navegador web que permite acceder a los datos de forma remota desde cualquier lugar. Use esta solución para consultar y debatir sobre sus conjuntos de datos con colaboradores de todo el mundo en tiempo real.

Si planea combinar el almacenamiento central con el procesamiento central o si está implementando sus flujos de trabajo de gestión de datos en la nube, entonces arivis VisionHub es una solución potente para gestionar sus necesidades de procesamiento y análisis. Esta solución ampliable para la gestión de datos es la herramienta ideal para aplicaciones exigentes, como el cribado de alto contenido, y proporciona un núcleo central para la gestión de datos con el fin de apoyar las necesidades de los usuarios de la instalación.

Seleccionar la solución óptima para gestionar los datos de los usuarios del centro es fundamental para evitar que haya múltiples copias del mismo conjunto de datos y asegurar la trazabilidad, la accesibilidad y la capacidad de ampliación.

Potente visualización de macrodatos usando arivis Vision4D; muestra cortesía de Erin Diel, Centro de captura de imágenes biológicas de Harvard

Visualización de conjuntos de datos grandes y complejos

A medida que se desarrollan los instrumentos de captura de imágenes, los conjuntos de datos resultantes aumentan de volumen y en el número de dimensiones. Gestionar estos conjuntos de datos para la visualización en 3D, 4D y 5D se convierte en un desafío computacional cada vez mayor. Asegurarse de que su centro dispone de las herramientas de software para hacer frente a los tamaños y volúmenes de datos es fundamental para permitir que sus usuarios visualicen y cuantifiquen posteriormente la estructura de los eventos de interés en sus conjuntos de datos multidimensionales. Una combinación de computación muy potente y de software optimizado para gestionar rápidamente estos conjuntos de datos es fundamental para asegurar que sus usuarios puedan «ver» con todo detalle los datos que han captado con sus instrumentos.

En función del tamaño y el alcance de los requisitos, ZEISS tiene diferentes recomendaciones para la visualización de datos:

  • arivis Vision4D: Su software modular para trabajar con imágenes en 2D, 3D y 4D en múltiples canales de tamaño casi ilimitado. Si sus usuarios trabajan con regularidad con conjuntos de datos de más de 100 GB, arivis Vision4D es la solución recomendada de ZEISS. La tecnología única ImageCore es independiente de la RAM y esto garantiza que arivis Vision4D le proporciona a usted y a sus usuarios el poder de gestionar conjuntos de datos sin limitaciones.
  • Software ZEISS ZEN: La interfaz de usuario utilizada para todos los microscopios ópticos de ZEISS se completa con el motor de visualización en 3D integrado, diseñado por arivis. Esto asegura la gestión fluida en 3D de conjuntos de datos de hasta ~100 GB en un entorno de software familiar. El rendimiento de ZEN depende del hardware, y es que, por ejemplo, una mayor cantidad de RAM y un controlador SSD más rápido pueden mejorar significativamente la gestión de macrodatos de hasta 500 GB.
  • ZEISS ZEN lite: Las herramientas gratuitas de visualización en 3D disponibles en ZEN lite también tienen una enorme capacidad. Esto proporciona a sus usuarios una potente visualización de imágenes desde sus propios ordenadores.
Procese y analice terabytes de datos en pasos fáciles con arivis Vision4D. La película muestra el seguimiento en 3D de moléculas de ARNm en un embrión de pez cebra. Muestra cortesía del Prof. A. Oates, EPFL, Suiza

Manteniendo el ritmo del procesamiento y análisis avanzados

En la mayoría de los casos, la adquisición de imágenes es solo un paso en un complejo flujo de trabajo experimental que en última instancia da lugar a datos cuantificables. La forma de planear y configurar los experimentos, además de las elecciones subsiguientes para el procesamiento y el análisis, son clave para asegurar resultados experimentales precisos y reproducibles para los usuarios de su instalación.

ZEISS ofrece una selección de elecciones de análisis de imágenes que incluyen una amplia gama de soluciones fáciles de usar incluidas en el software de adquisición, como ZEN Bio Apps. Para aplicaciones que requieren un análisis más complejo o implican grandes conjuntos de datos de más de 100 GB de tamaño, la plataforma arivis Vision4D es una solución potente. Cuando se requiere un enfoque de análisis personalizado, la plataforma APEER proporciona una solución basada en la nube que ofrece completa flexibilidad, además de total transparencia. Cualquier nueva función de análisis programada por los investigadores se puede integrar de forma rápida y fácil en los flujos de trabajo de su usuario utilizando APEER, sin necesidad de ningún conocimiento de programación y con la garantía de una completa transparencia en términos del enfoque de procesamiento.

Dado que el procesamiento de imágenes se está convirtiendo cada vez más en el principal obstáculo para obtener información a partir de los datos de imágenes, estar equipado con las últimas tendencias en procesamiento y análisis es clave para estar al día de los experimentos en constante cambio que crean los usuarios del centro.

Mayor eficiencia y reproducibilidad con el aprendizaje automático

Proporcionar el enfoque óptimo para el aprendizaje automático significa una arquitectura abierta con múltiples puntos de inserción que satisfacen las necesidades de las distintas capacidades de los usuarios del centro. Esta imagen se captó usando la función de clasificación de objetos del software ZEN Intellesis, que es fácil de configurar y fácil de ejecutar.
 

Mayor eficiencia y reproducibilidad con el aprendizaje automático

A medida que la potencia de computación aumenta, también lo hace la capacidad y la disponibilidad de los enfoques para entrenar redes neurales para reconocer o diferenciar características de interés. Elegir el mejor enfoque de aprendizaje automático para la segmentación, la restauración o la clasificación es fundamental para el éxito y la reproducibilidad de sus resultados. Tanto si el objetivo es segmentar objetos de interés particulares como identificar regiones de la muestra para la adquisición subsiguiente, mantenerse al corriente de los numerosos desarrollos y enfoques respecto al aprendizaje automático asegura que puede proporcionar resultados óptimos para los usuarios de su centro.

ZEISS proporciona una variedad de herramientas de aprendizaje automático para adaptarse a todas sus aplicaciones. ZEISS ZEN Intellesis es una forma rápida y fácil de entrenar e implementar la segmentación. La facilidad de uso del módulo, que solo requiere pulsar un botón, lo hace ideal para el entorno de instalaciones centrales, donde la facilidad de uso a menudo es un factor clave para captar usuarios para el enfoque. Además, se pueden entrenar redes neurales de aprendizaje profundo usando nuestra plataforma APEER o mediante redes disponibles públicamente, como U-Net, y después se pueden implementar usando ZEN Intellesis, proporcionando así el enfoque más flexible para la segmentación por aprendizaje automático, todo ello dentro de la interfaz de usuario común ZEN de ZEISS.

Si el tiempo o la mano de obra son limitantes, ZEISS también proporciona un servicio personalizado para entrenar su red neural en su nombre y que usted pueda centrarse en abordar sus cuestiones científicas. Póngase en contacto con nosotros si desea aprender más sobre este servicio o si requiere una solución personalizada.


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