URS & FS — спецификация пользователя и функциональная спецификация
Документ описывает контролируемый интерфейс и поведение утилиты MultiomicsClassifierQcChecker для сценария Multiomics Classifier QC Checker.
Предметные ограничения и критические параметры
Ниже приведены ключевые фрагменты исходного описания. Перед продуктивным применением пределы должны быть сверены с утверждённой спецификацией, регистрационным досье и локальными SOP.
- • Genomics Quality Score ≥ 0.80: Качество геномных данных (coverage, variant quality).
- • Transcriptomics Quality Score ≥ 0.80: Качество RNA-seq (RIN, mapping rate).
- • Methylomics Quality Score ≥ 0.80: Качество метилирования (conversion rate, CpG coverage).
- • Proteomics Quality Score ≥ 0.75: Качество протеомики (peptide IDs, FDR).
- • Fragmentomics Quality Score ≥ 0.80: Качество фрагментомики (fragment profile, UMI support).
- • Cross-Omics Concordance ≥ 0.70: Интегральная мера согласия между всеми доступными слоями.
- • Prediction Confidence ≥ 0.75: Уверенность ансамблевого предсказания.
- • Model Uncertainty ≤ 0.20: Эпистемическая + алеаторная неопределённость.
- • Minimum Required Layers ≥ 3: Минимальное число слоёв для надежного предсказания.
- ⚠️ ВАЖНО:
- • Высокая неопределённость модели = предсказание ненадёжно независимо от confidence score.
- 2. Missing Data Strategy: Определите заранее, как модель обрабатывает отсутствующие слои.
URS — пользовательские требования
| ID | Требование | Критичность | Критерий приемки |
|---|
| URS-001 | Утилита должна принимать файл input.csv для Multiomics Classifier QC Checker с заголовками, определёнными в контракте данных. | High | Файл обрабатывается без ручного изменения заголовков. |
| URS-002 | Утилита должна выполнять детерминированную оценку QC/ОКК без машинного обучения и без вероятностного принятия решения о соответствии. | High | При одинаковых входных данных, версии правил и конфигурации результат полностью воспроизводим. |
| URS-003 | Утилита должна валидировать обязательные поля, типы данных, диапазоны, единицы измерения и предметную правдоподобность значений. | High | Ошибки схемы, преобразования и диапазона явно отражаются в результате. |
| URS-004 | Утилита должна применять предметные пределы и правила из описания, утверждённой спецификации, регистрационного досье и локальных SOP. | High | Каждая проверка имеет результат PASS/WARNING/FAIL и понятное сообщение. |
| URS-005 | Утилита должна формировать output.json с машинно-читаемыми результатами, исходными значениями, предупреждениями, отказами и критическими находками. | High | JSON пригоден для LIMS/ELN/MES-интеграции и QA/QC review. |
| URS-006 | Утилита должна сохранять трассируемость между серией/образцом, входным файлом, применёнными правилами и итоговым статусом. | High | Выход содержит идентификаторы, список параметров и audit metadata. |
| URS-007 | Документация должна поддерживать подготовку IQ/OQ/PQ, CSV/CSA и обсуждение с инспекторами или внутренним QA. | Medium | URS, FS, контракт input/output и тестовые сценарии поставляются вместе с утилитой. |
| URS-008 | Утилита должна использоваться как decision-support инструмент QC, а не как замена утверждённым спецификациям и выпускному решению Qualified Person/QA. | Medium | В документации указан контроль change control и необходимость сверки пределов. |
Контракт input.csv
| # | Поле | Тип | Пример | Назначение |
|---|
| 1 | SampleID | string / controlled vocabulary | MO-2026-001 | Идентификатор образца или лабораторной пробы. |
| 2 | ClassifierName | string / controlled vocabulary | OncoMulti_v2 | Биологический/молекулярный компонент, контролируемый как CQA. |
| 3 | ClassifierVersion | string / controlled vocabulary | v2.1 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 4 | IntegrationMethod | string / controlled vocabulary | Late_Fusion | Отношение компонентов; структурный или рецептурный CQA. |
| 5 | Genomics_Available | string / controlled vocabulary | true | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 6 | Genomics_QualityScore | decimal | 0.95 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 7 | MinGenomics_QualityScore | decimal | 0.80 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 8 | Genomics_Contribution_Weight | decimal | 0.30 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 9 | Transcriptomics_Available | string / controlled vocabulary | true | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 10 | Transcriptomics_QualityScore | decimal | 0.91 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 11 | MinTranscriptomics_QualityScore | decimal | 0.80 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 12 | Transcriptomics_Contribution_Weight | decimal | 0.25 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 13 | Methylomics_Available | string / controlled vocabulary | true | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 14 | Methylomics_QualityScore | decimal | 0.88 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 15 | MinMethylomics_QualityScore | decimal | 0.80 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 16 | Methylomics_Contribution_Weight | decimal | 0.20 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 17 | Proteomics_Available | string / controlled vocabulary | true | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 18 | Proteomics_QualityScore | decimal | 0.85 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 19 | MinProteomics_QualityScore | decimal | 0.75 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 20 | Proteomics_Contribution_Weight | decimal | 0.15 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 21 | Fragmentomics_Available | string / controlled vocabulary | true | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 22 | Fragmentomics_QualityScore | decimal | 0.92 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 23 | MinFragmentomics_QualityScore | decimal | 0.80 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 24 | Fragmentomics_Contribution_Weight | decimal | 0.10 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 25 | CrossOmics_Concordance_Score | decimal | 0.89 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 26 | MinCrossOmics_Concordance | decimal | 0.70 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 27 | DiscordantLayers | string / controlled vocabulary | | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 28 | FinalPrediction_Score | decimal | 0.94 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 29 | PredictionConfidence | decimal | 0.92 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 30 | MinPredictionConfidence | decimal | 0.75 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 31 | ModelUncertainty | decimal | 0.08 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 32 | MaxModelUncertainty | decimal | 0.20 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 33 | PositiveControl_Pass | string / controlled vocabulary | true | Контрольная точка/контрольный образец для валидности серии анализа. |
| 34 | NegativeControl_Pass | string / controlled vocabulary | true | Контрольная точка/контрольный образец для валидности серии анализа. |
| 35 | CrossLayer_Control_Pass | string / controlled vocabulary | true | Контрольная точка/контрольный образец для валидности серии анализа. |
| 36 | LayersAvailable_Count | integer / decimal | 5 | Счётный показатель; используется для микробиологического, частичного или клеточного контроля. |
| 37 | MinRequiredLayers | decimal | 3 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 38 | AllLayersFromSameSample | string / controlled vocabulary | true | Идентификатор образца или лабораторной пробы. |
SampleID,ClassifierName,ClassifierVersion,IntegrationMethod,Genomics_Available,Genomics_QualityScore,MinGenomics_QualityScore,Genomics_Contribution_Weight,Transcriptomics_Available,Transcriptomics_QualityScore,MinTranscriptomics_QualityScore,Transcriptomics_Contribution_Weight,Methylomics_Available,Methylomics_QualityScore,MinMethylomics_QualityScore,Methylomics_Contribution_Weight,Proteomics_Available,Proteomics_QualityScore,MinProteomics_QualityScore,Proteomics_Contribution_Weight,Fragmentomics_Available,Fragmentomics_QualityScore,MinFragmentomics_QualityScore,Fragmentomics_Contribution_Weight,CrossOmics_Concordance_Score,MinCrossOmics_Concordance,DiscordantLayers,FinalPrediction_Score,PredictionConfidence,MinPredictionConfidence,ModelUncertainty,MaxModelUncertainty,PositiveControl_Pass,NegativeControl_Pass,CrossLayer_Control_Pass,LayersAvailable_Count,MinRequiredLayers,AllLayersFromSameSample
MO-2026-001,OncoMulti_v2,v2.1,Late_Fusion,true,0.95,0.80,0.30,true,0.91,0.80,0.25,true,0.88,0.80,0.20,true,0.85,0.75,0.15,true,0.92,0.80,0.10,0.89,0.70,,0.94,0.92,0.75,0.08,0.20,true,true,true,5,3,true
MO-2026-002,OncoMulti_v2,v2.1,Ensemble,true,0.92,0.80,0.35,true,0.87,0.80,0.25,true,0.62,0.80,0.20,false,0,0.75,0,true,0.88,0.80,0.20,0.45,0.70,Genomics-Methylomics,0.68,0.55,0.75,0.35,0.20,true,true,false,4,3,true
MO-2026-003,OncoMulti_v2,v2.1,Early_Fusion,true,0.90,0.80,0.60,false,0,0.80,0,false,0,0.80,0,false,0,0.75,0,true,0.85,0.80,0.40,0.82,0.70,,0.72,0.60,0.75,0.28,0.20,true,true,true,2,3,true
Правила валидации входных данных
| ID | Поле | Правило | Критичность |
|---|
| VR-001 | SampleID | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | High |
| VR-002 | ClassifierName | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | High |
| VR-003 | ClassifierVersion | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | High |
| VR-004 | IntegrationMethod | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-005 | Genomics_Available | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-006 | Genomics_QualityScore | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-007 | MinGenomics_QualityScore | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-008 | Genomics_Contribution_Weight | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-009 | Transcriptomics_Available | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-010 | Transcriptomics_QualityScore | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-011 | MinTranscriptomics_QualityScore | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-012 | Transcriptomics_Contribution_Weight | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-013 | Methylomics_Available | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-014 | Methylomics_QualityScore | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-015 | MinMethylomics_QualityScore | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-016 | Methylomics_Contribution_Weight | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-017 | Proteomics_Available | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-018 | Proteomics_QualityScore | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-019 | MinProteomics_QualityScore | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-020 | Proteomics_Contribution_Weight | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-021 | Fragmentomics_Available | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-022 | Fragmentomics_QualityScore | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-023 | MinFragmentomics_QualityScore | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-024 | Fragmentomics_Contribution_Weight | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-025 | CrossOmics_Concordance_Score | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-026 | MinCrossOmics_Concordance | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-027 | DiscordantLayers | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-028 | FinalPrediction_Score | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-029 | PredictionConfidence | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-030 | MinPredictionConfidence | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-031 | ModelUncertainty | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-032 | MaxModelUncertainty | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-033 | PositiveControl_Pass | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-034 | NegativeControl_Pass | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-035 | CrossLayer_Control_Pass | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-036 | LayersAvailable_Count | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-037 | MinRequiredLayers | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-038 | AllLayersFromSameSample | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
FS — функциональная спецификация
| ID | Функция | Реализация |
|---|
| FS-001 | CLI execution | Поддержать режимы запуска: demo mode без аргументов и production mode input.csv output.json. |
| FS-002 | CSV import | Прочитать input.csv в UTF-8/CSV-совместимом формате, проверить наличие заголовка и ожидаемых колонок. |
| FS-003 | Schema validation | Проверить обязательные поля, количество колонок, неизвестные ключевые поля и пустые обязательные значения. |
| FS-004 | Type conversion | Преобразовать числовые, флаговые и текстовые значения; некорректный формат фиксировать как ошибку строки. |
| FS-005 | Domain rule engine | Применить правила для Multiomics Classifier QC Checker, включая критические пределы из описания и утверждённой спецификации. |
| FS-006 | Status aggregation | Сформировать итоговый статус: FAIL при критическом отказе, WARNING при некритическом отклонении, PASS при соответствии. |
| FS-007 | JSON export | Записать output.json с детализацией проверок, исходными значениями, предупреждениями, отказами и critical findings. |
| FS-008 | Audit support | Сохранять структуру результата пригодной для review, расследования отклонений и воспроизведения расчёта. |
| FS-009 | Integration contract | Поддержать сценарий LIMS/ELN/MES → input.csv → utility → output.json → portal/admin review. |
| FS-010 | Error handling | Возвращать явные сообщения для отсутствующего файла, пустого CSV, неверной схемы, ошибки записи output.json и некорректного формата. |
Пример output.json
{
"utilityId": "multiomicsclassifierqcchecker",
"utilityFolder": "MultiomicsClassifierQcChecker",
"package": "LiquidBiopsy",
"overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
"sourceFile": "input.csv",
"processedAtUtc": "2026-06-10T00:00:00Z",
"checks": [
{
"parameter": "SampleID",
"value": "MO-2026-001",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-001"
},
{
"parameter": "ClassifierName",
"value": "OncoMulti_v2",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-002"
},
{
"parameter": "ClassifierVersion",
"value": "v2.1",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-003"
},
{
"parameter": "IntegrationMethod",
"value": "Late_Fusion",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-004"
},
{
"parameter": "Genomics_Available",
"value": "true",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-005"
},
{
"parameter": "Genomics_QualityScore",
"value": "0.95",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-006"
},
{
"parameter": "MinGenomics_QualityScore",
"value": "0.80",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-007"
},
{
"parameter": "Genomics_Contribution_Weight",
"value": "0.30",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-008"
},
{
"parameter": "Transcriptomics_Available",
"value": "true",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-009"
},
{
"parameter": "Transcriptomics_QualityScore",
"value": "0.91",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-010"
},
{
"parameter": "MinTranscriptomics_QualityScore",
"value": "0.80",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-011"
},
{
"parameter": "Transcriptomics_Contribution_Weight",
"value": "0.25",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-012"
}
],
"criticalFindings": [],
"warnings": [],
"audit": {
"inputHash": "sha256:<calculated at runtime>",
"rulesVersion": "<utility executable version>",
"documentation": "MultiomicsClassifierQcChecker.documentation.html"
}
}
Матрица трассируемости
| URS | FS | Тест | Подтверждение |
|---|
| URS-001 | FS-001, FS-002 | OQ-001 | Проверить запуск и импорт валидного input.csv. |
| URS-002 | FS-005, FS-006 | OQ-004 | Повторить один и тот же набор данных и сравнить output.json. |
| URS-003 | FS-003, FS-004, FS-010 | OQ-002, OQ-003 | Проверить отсутствующие колонки и неверные типы. |
| URS-004 | FS-005, FS-006 | OQ-004, PQ-001 | Проверить критические отклонения по реальным/граничным данным. |
| URS-005 | FS-007, FS-009 | OQ-005 | Проверить JSON schema и пригодность для downstream-систем. |
| URS-006 | FS-008 | OQ-006 | Проверить наличие идентификаторов и audit metadata. |
| URS-007 | FS-008, FS-010 | IQ-001, OQ-007 | Проверить комплектность документации и control evidence. |
| URS-008 | FS-005, FS-008 | PQ-002 | Проверить review workflow и запрет автоматической замены QA-решения. |
IQ/OQ/PQ тестовые сценарии
| ID | Сценарий | Ожидаемый результат |
|---|
| IQ-001 | Проверить наличие executable, input.csv, документации и контрольной суммы. | Комплект поставки полон; версия зафиксирована. |
| OQ-001 | Валидная строка из примера input.csv. | PASS или допустимый WARNING согласно правилам. |
| OQ-002 | Удалить обязательную колонку из CSV. | Ошибка схемы или FAIL с указанием отсутствующей колонки. |
| OQ-003 | Внести нечисловое значение в числовое поле. | Ошибка преобразования типа с указанием строки/поля. |
| OQ-004 | Значение критического параметра вывести за предел. | FAIL и critical finding. |
| OQ-005 | Проверить структуру output.json. | Все обязательные секции присутствуют, JSON валиден. |
| OQ-006 | Проверить трассируемость серии/образца. | Идентификаторы входа и результатов совпадают. |
| PQ-001 | Проверить 3–5 реальных партий/образцов пользователя. | Результат подтверждён QC/QA review. |
| PQ-002 | Проверить workflow отклонения и ручного QA-решения. | Утилита поддерживает review, но не заменяет утверждённое решение. |
QA/QC и change control
- Не менять имена колонок без обновления валидатора, документации и тестового набора.
- Хранить
input.csv, output.json, версию исполняемого файла и контрольную сумму. - Перед продуктивным использованием провести IQ/OQ/PQ или эквивалентную CSV/CSA-проверку.
- Критические пределы должны быть сверены с утверждённой спецификацией, регистрационным досье и локальными SOP.
- Утилита предоставляет формализованный QC decision support, но окончательное решение выпуска остаётся за QA/QP и утверждёнными процедурами.