Opportunities and obstacles for deep learning in biology and medicine
Notice bibliographique
Résumé
Deep learning describes a class of machine learning algorithms that are capable of combining raw inputs into layers of intermediate features. These algorithms have recently shown impressive results across a variety of domains. Biology and medicine are data-rich disciplines, but the data are complex and often ill-understood. Hence, deep learning techniques may be particularly well suited to solve problems of these fields. We examine applications of deep learning to a variety of biomedical problems-patient classification, fundamental biological processes and treatment of patients-and discuss whether deep learning will be able to transform these tasks or if the biomedical sphere poses unique challenges. Following from an extensive literature review, we find that deep learning has yet to revolutionize biomedicine or definitively resolve any of the most pressing challenges in the field, but promising advances have been made on the prior state of the art. Even though improvements over previous baselines have been modest in general, the recent progress indicates that deep learning methods will provide valuable means for speeding up or aiding human investigation. Though progress has been made linking a specific neural network's prediction to input features, understanding how users should interpret these models to make testable hypotheses about the system under study remains an open challenge. Furthermore, the limited amount of labelled data for training presents problems in some domains, as do legal and privacy constraints on work with sensitive health records. Nonetheless, we foresee deep learning enabling changes at both bench and bedside with the potential to transform several areas of biology and medicine.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,017 | 0,021 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,012 |
| Communication savante | 0,006 | 0,020 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,010 |
| Intégrité de la recherche | 0,007 | 0,014 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,008 | 0,003 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».