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Enregistrement W2972483465 · doi:10.2196/14830

Fine-Tuning Bidirectional Encoder Representations From Transformers (BERT)–Based Models on Large-Scale Electronic Health Record Notes: An Empirical Study

2019· article· en· W2972483465 sur OpenAlexvenueno aff
Fei Li, Yonghao Jin, Weisong Liu, Bhanu Pratap Singh Rawat, Pengshan Cai, Hong Yu

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2019
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueMachine Learning in Healthcare
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Heart, Lung, and Blood InstituteU.S. Department of Veterans Affairs
Mots-clésNormalization (sociology)Computer scienceNatural language processingNamed-entity recognitionArtificial intelligenceSNOMED CTTransformerEncoderLanguage modelInformation retrievalHealth recordsElectronic health recordMachine learningTask (project management)Health careLinguisticsTerminology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: The bidirectional encoder representations from transformers (BERT) model has achieved great success in many natural language processing (NLP) tasks, such as named entity recognition and question answering. However, little prior work has explored this model to be used for an important task in the biomedical and clinical domains, namely entity normalization. OBJECTIVE: We aim to investigate the effectiveness of BERT-based models for biomedical or clinical entity normalization. In addition, our second objective is to investigate whether the domains of training data influence the performances of BERT-based models as well as the degree of influence. METHODS: Our data was comprised of 1.5 million unlabeled electronic health record (EHR) notes. We first fine-tuned BioBERT on this large collection of unlabeled EHR notes. This generated our BERT-based model trained using 1.5 million electronic health record notes (EhrBERT). We then further fine-tuned EhrBERT, BioBERT, and BERT on three annotated corpora for biomedical and clinical entity normalization: the Medication, Indication, and Adverse Drug Events (MADE) 1.0 corpus, the National Center for Biotechnology Information (NCBI) disease corpus, and the Chemical-Disease Relations (CDR) corpus. We compared our models with two state-of-the-art normalization systems, namely MetaMap and disease name normalization (DNorm). RESULTS: EhrBERT achieved 40.95% F1 in the MADE 1.0 corpus for mapping named entities to the Medical Dictionary for Regulatory Activities and the Systematized Nomenclature of Medicine-Clinical Terms (SNOMED-CT), which have about 380,000 terms. In this corpus, EhrBERT outperformed MetaMap by 2.36% in F1. For the NCBI disease corpus and CDR corpus, EhrBERT also outperformed DNorm by improving the F1 scores from 88.37% and 89.92% to 90.35% and 93.82%, respectively. Compared with BioBERT and BERT, EhrBERT outperformed them on the MADE 1.0 corpus and the CDR corpus. CONCLUSIONS: Our work shows that BERT-based models have achieved state-of-the-art performance for biomedical and clinical entity normalization. BERT-based models can be readily fine-tuned to normalize any kind of named entities.

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)0,006
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: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,041
Score d'incertitude au seuil0,081

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0060,021
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,002
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,004
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,003
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,002

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 Opus0,036
Tête enseignante GPT0,380
Écart entre enseignants0,344 · 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'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

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

En bref

Citations175
Publié2019
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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