The Bigger Fish: A Comparison of Meta-Learning QSAR Models on Low-Resourced Aquatic Toxicity Regression Tasks
Notice bibliographique
Résumé
Toxicological information as needed for risk assessments of chemical compounds is often sparse. Unfortunately, gathering new toxicological information experimentally often involves animal testing. Simulated alternatives, e.g., quantitative structure-activity relationship (QSAR) models, are preferred to infer the toxicity of new compounds. Aquatic toxicity data collections consist of many related tasks─each predicting the toxicity of new compounds on a given species. Since many of these tasks are inherently low-resource, i.e., involve few associated compounds, this is challenging. Meta-learning is a subfield of artificial intelligence that can lead to more accurate models by enabling the utilization of information across tasks. In our work, we benchmark various state-of-the-art meta-learning techniques for building QSAR models, focusing on knowledge sharing between species. Specifically, we employ and compare transformational machine learning, model-agnostic meta-learning, fine-tuning, and multi-task models. Our experiments show that established knowledge-sharing techniques outperform single-task approaches. We recommend the use of multi-task random forest models for aquatic toxicity modeling, which matched or exceeded the performance of other approaches and robustly produced good results in the low-resource settings we studied. This model functions on a species level, predicting toxicity for multiple species across various phyla, with flexible exposure duration and on a large chemical applicability domain.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».