定量生物学 > 定量方法
[提交于 2025年6月19日
(此版本)
, 最新版本 2025年7月17日 (v3)
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标题: SHREC和PHEONA:利用大型语言模型推动下一代计算表型研究的发展
标题: SHREC and PHEONA: Using Large Language Models to Advance Next-Generation Computational Phenotyping
摘要: 目的:计算表型是一种重要的信息学活动,其产生的队列支持各种各样的应用。然而,由于手动数据审查、有限的自动化以及在不同来源之间调整算法的困难,这项工作非常耗时。鉴于大型语言模型(LLMs)在文本分类、理解及生成方面展现了有前景的能力,我们认为它们在重复性的人类专家传统手动审查任务中会表现良好。为了支持下一代计算表型方法,我们开发了SHREC框架,用于全面整合LLMs到端到端的表型管道中。 材料与方法:我们应用并测试了三种轻量级LLMs(Gemma2 27亿参数、Mistral Small 24亿参数和Phi-4 14亿参数)使用先前开发的急性呼吸衰竭(ARF)呼吸支持疗法的表型来分类概念并表型患者。 结果:所有模型在概念分类上表现良好,其中最佳模型(Mistral)在所有相关概念上的AUROC达到了0.896。对于表型任务,模型在所有表型上的特异性接近完美,表现最好的模型(Mistral)在单一疗法表型上的平均AUROC达到了0.853,尽管在多疗法表型上的表现较低。 讨论:LLMs有几个优势支持其应用于计算表型,例如仅通过提示工程就能适应新任务的能力,以及能够整合原始电子健康记录(EHR)数据的能力。推进下一代表型方法的未来步骤包括确定整合生物医学数据的最佳策略、探索LLMs如何推理以及推进生成模型方法。 结论:当前的轻量级LLMs可以在资源密集型表型任务(如手动数据审查)中可行地协助研究人员。
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