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Enregistrement W2951934944 · doi:10.1098/rsif.2017.0387

Opportunities and obstacles for deep learning in biology and medicine

2018· review· en· W2951934944 sur OpenAlexafffund
Travers Ching, Daniel Himmelstein, Brett K. Beaulieu‐Jones, Alexandr A. Kalinin, T. Brian, Gregory P. Way, Enrico Ferrero, Paul‐Michael Agapow, Michael Zietz, Michael M. Hoffman, Wei Xie, Gail Rosen, Benjamin J. Lengerich, Johnny Israeli, Jack Lanchantin, Stephen Woloszynek, Anne E. Carpenter, Avanti Shrikumar, Jinbo Xu, Evan M. Cofer, Christopher A. Lavender, Srinivas C. Turaga, Amr M. Alexandari, Zhiyong Lu, David J. Harris, David DeCaprio, Yanjun Qi, Anshul Kundaje, Yifan Peng, Laura K. Wiley, Marwin Segler, Simina M. Boca, S. Joshua Swamidass, Austin Huang, Anthony Gitter, Casey S. Greene

Notice bibliographique

RevueJournal of The Royal Society Interface · 2018
Typereview
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueCell Image Analysis Techniques
Établissements canadiensPrincess Margaret Cancer CentreUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesU.S. National Library of MedicineNational Institute of General Medical SciencesNational Center for Advancing Translational SciencesNational Human Genome Research InstituteNational Institute of Environmental Health SciencesNational Science Foundation of Sri LankaHoward Hughes Medical InstituteNational Institute of Allergy and Infectious DiseasesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaNational Cancer InstituteNational Institutes of HealthGordon and Betty Moore Foundation
Mots-clésData scienceBiologySystems biologyComputational biologyComputer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

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.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,017
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,021
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Sans objet · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Synthèse · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,017
Score d'incertitude au seuil0,092

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0170,021
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,002
Études des sciences et des technologies0,0010,012
Communication savante0,0060,020
Science ouverte0,0030,010
Intégrité de la recherche0,0070,014
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0080,003

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.

Tête enseignante Opus0,038
Tête enseignante GPT0,367
Écart entre enseignants0,329 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSans objet
Domainenon disponible
GenreSynthèse

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations2 238
Publié2018
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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