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Enregistrement W3109919947 · doi:10.2196/22508

Identification of Semantically Similar Sentences in Clinical Notes: Iterative Intermediate Training Using Multi-Task Learning

2020· article· en· W3109919947 sur OpenAlexvenueno aff
Diwakar Mahajan, Ananya Poddar, Jennifer J. Liang, Yen-Ting Lin, John Prager, Parthasarathy Suryanarayanan, Preethi Raghavan, Ching-Huei Tsou

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueTopic Modeling
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceTask (project management)Identification (biology)Natural language processingTraining (meteorology)Artificial intelligenceEngineering

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Although electronic health records (EHRs) have been widely adopted in health care, effective use of EHR data is often limited because of redundant information in clinical notes introduced by the use of templates and copy-paste during note generation. Thus, it is imperative to develop solutions that can condense information while retaining its value. A step in this direction is measuring the semantic similarity between clinical text snippets. To address this problem, we participated in the 2019 National NLP Clinical Challenges (n2c2)/Open Health Natural Language Processing Consortium (OHNLP) clinical semantic textual similarity (ClinicalSTS) shared task. OBJECTIVE: This study aims to improve the performance and robustness of semantic textual similarity in the clinical domain by leveraging manually labeled data from related tasks and contextualized embeddings from pretrained transformer-based language models. METHODS: The ClinicalSTS data set consists of 1642 pairs of deidentified clinical text snippets annotated in a continuous scale of 0-5, indicating degrees of semantic similarity. We developed an iterative intermediate training approach using multi-task learning (IIT-MTL), a multi-task training approach that employs iterative data set selection. We applied this process to bidirectional encoder representations from transformers on clinical text mining (ClinicalBERT), a pretrained domain-specific transformer-based language model, and fine-tuned the resulting model on the target ClinicalSTS task. We incrementally ensembled the output from applying IIT-MTL on ClinicalBERT with the output of other language models (bidirectional encoder representations from transformers for biomedical text mining [BioBERT], multi-task deep neural networks [MT-DNN], and robustly optimized BERT approach [RoBERTa]) and handcrafted features using regression-based learning algorithms. On the basis of these experiments, we adopted the top-performing configurations as our official submissions. RESULTS: Our system ranked first out of 87 submitted systems in the 2019 n2c2/OHNLP ClinicalSTS challenge, achieving state-of-the-art results with a Pearson correlation coefficient of 0.9010. This winning system was an ensembled model leveraging the output of IIT-MTL on ClinicalBERT with BioBERT, MT-DNN, and handcrafted medication features. CONCLUSIONS: This study demonstrates that IIT-MTL is an effective way to leverage annotated data from related tasks to improve performance on a target task with a limited data set. This contribution opens new avenues of exploration for optimized data set selection to generate more robust and universal contextual representations of text in the clinical domain.

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)0,019
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: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,006
Score d'incertitude au seuil0,032

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0060,019
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0030,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,002
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0020,004
Science ouverte0,0030,004
Intégrité de la recherche0,0030,005
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,002

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 Opus0,107
Tête enseignante GPT0,379
Écart entre enseignants0,272 · 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

Citations32
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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