基于模糊性的核苷酸序列的一位有效编码

在基于机器学习的某些应用程序中，需要将核苷酸序列进行编码。传统上，可以使用一位有效编码（binary encoding）对核苷酸序列进行处理，即A=00、C=01、G=10、T=11。然而，在现实中，有时会存在一些核苷酸序列中存在的模糊性（ambiguity），例如，在IUPAC命名法中，核苷酸序列“RY”表示可以是核苷酸R或Y，其中R代表A或G，Y代表C或T。这时，传统的一位有效编码就不能处理这种模糊性了。

为了解决这个问题，我们可以使用One Hot Encoding（OHE）技术来处理带有模糊性的核苷酸序列。例如，在IUPAC命名法中，我们可以将RY编码为0101。具体的代码实现可以参考下面的示例：

import numpy as np

def ohe_encoding(seq):
    nuc_dict = {'A':0, 'C':1, 'G':2, 'T':3} #建立核苷酸到数字的映射
    nuc_amb_dict = {'R':[0,2], 'Y':[1,3], 'M':[0,1], 'K':[2,3], 'S':[1,2], 'W':[0,3], 'B':[1,2,3], 'D':[0,2,3], 'H':[0,1,3], 'V':[0,1,2], 'N':[0,1,2,3]} #建立模糊核苷酸到数字列表的映射
    ohe_seq = np.zeros((len(seq),4)) #初始化OHE数组
    for i, nuc in enumerate(seq):
        if nuc in nuc_dict: #如果是A/C/G/T，直接取对应的数字
            ohe_seq[i, nuc_dict[nuc]] = 1
        else: #否则，将模糊核苷酸映射到数字列表，再将数字对应的位置赋值为1
            nuc_list = nuc_amb_dict[nuc]
            for nuc_num in nuc_list:
                ohe