Snakemake — это мощная система управления рабочими процессами, которая позволяет определять зависимости данных и автоматизировать выполнение вычислительных конвейеров. Одной из ключевых особенностей Snakemake является поддержка подстановочных знаков. В этой статье мы рассмотрим различные методы использования подстановочных знаков в Snakemake, а также приведем примеры кода, иллюстрирующие каждый метод.

1. Базовое подстановка подстановочных знаков.
   Подстановка подстановочных знаков позволяет динамически сопоставлять файлы на основе шаблонов. В Snakemake вы можете использовать синтаксис {wildcard}для определения подстановочных знаков в ваших правилах. Например, предположим, что у вас есть правило, которое обрабатывает несколько входных файлов. Вы можете использовать подстановочные знаки для сопоставления всех файлов, соответствующих определенному шаблону:

rule process_files:
    input: "data/{sample}.txt"
    output: "results/{sample}.out"
    shell: "process.sh {input} > {output}"

В этом примере {sample}— это подстановочный знак, который будет соответствовать любому имени файла в каталоге «data» с расширением «.txt».

2. Несколько подстановочных знаков.
   Snakemake позволяет вам определять несколько подстановочных знаков в одном правиле. Это полезно, если у вас сложная структура каталогов или соглашения об именах файлов. Например:

rule process_files:
    input: "data/{sample}/{file}.txt"
    output: "results/{sample}/{file}.out"
    shell: "process.sh {input} > {output}"

В данном случае и {sample}, и {file}являются подстановочными знаками. Snakemake будет сопоставлять все файлы, соответствующие шаблону “data/{sample}/{file}.txt”, и генерировать соответствующие выходные файлы.

3. Ограничения по подстановочным знакам.
   Вы можете уточнить соответствие подстановочных знаков, добавив ограничения. Ограничения позволяют ограничить значения, которые может принимать подстановочный знак. Например:

rule process_files:
    input: "data/{sample,[A-Za-z]+}/{file}.txt"
    output: "results/{sample}/{file}.out"
    shell: "process.sh {input} > {output}"

В этом примере подстановочный знак {sample,[A-Za-z]+}будет соответствовать только строкам, состоящим из буквенных символов.

4. Динамическая генерация подстановочных знаков:
   Snakemake также поддерживает динамическую генерацию подстановочных знаков, при которой значения подстановочных знаков определяются во время выполнения с использованием функций Python. Это может быть полезно, когда вам нужно сгенерировать подстановочные знаки на основе содержимого каталога или файла конфигурации. Например:

def get_samples():
    samples = []
    # Code to generate a list of sample names
    return samples
rule process_files:
    input: "data/{sample}.txt"
    output: "results/{sample}.out"
    wildcard_constraints:
        sample=get_samples
    shell: "process.sh {input} > {output}"

В этом примере функция get_samples()будет вызываться во время выполнения для генерации значений подстановочного знака {sample}.

Подстановка подстановочных знаков — это мощная функция Snakemake, позволяющая создавать гибкие и динамичные рабочие процессы. В этой статье мы рассмотрели различные методы использования подстановочных знаков в Snakemake, включая базовые подстановочные знаки, множественные подстановочные знаки, ограничения подстановочных знаков и динамическую генерацию подстановочных знаков. Освоив эти методы, вы сможете создавать более универсальные и эффективные конвейеры обработки данных.