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Enregistrement W4400726464 · doi:10.1093/bioadv/vbae097

Knowledge graph embeddings in the biomedical domain: are they useful? A look at link prediction, rule learning, and downstream polypharmacy tasks

2024· review· en· W4400726464 sur OpenAlexafffund
Aryo Pradipta Gema, Dominik Grabarczyk, W. Wulf, Piyush Borole, Javier A. Alfaro, Pasquale Minervini, Antonio Vergari, Ajitha Rajan

Notice bibliographique

RevueBioinformatics Advances · 2024
Typereview
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueAdvanced Graph Neural Networks
Établissements canadiensUniversity of Victoria
Organismes subventionnairesInstituto de Ciencias del Mar y Limnología, Universidad Nacional Autónoma de MéxicoEngineering and Physical Sciences Research CouncilUK Research and InnovationInstitute for Catastrophic Loss ReductionScience and Technology Facilities CouncilEuropean CommissionDell EMCAccentureCisco Systems
Mots-clésComputer scienceInterpretabilityEmbeddingMachine learningArtificial intelligenceKnowledge graphField (mathematics)Downstream (manufacturing)GraphData scienceTheoretical computer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Summary: Knowledge graphs (KGs) are powerful tools for representing and organizing complex biomedical data. They empower researchers, physicians, and scientists by facilitating rapid access to biomedical information, enabling the discernment of patterns or insights, and fostering the formulation of decisions and the generation of novel knowledge. To automate these activities, several KG embedding algorithms have been proposed to learn from and complete KGs. However, the efficacy of these embedding algorithms appears limited when applied to biomedical KGs, prompting questions about whether they can be useful in this field. To that end, we explore several widely used KG embedding models and evaluate their performance and applications using a recent biomedical KG, BioKG. We also demonstrate that by using recent best practices for training KG embeddings, it is possible to improve performance over BioKG. Additionally, we address interpretability concerns that naturally arise with such machine learning methods. In particular, we examine rule-based methods that aim to address these concerns by making interpretable predictions using learned rules, achieving comparable performance. Finally, we discuss a realistic use case where a pretrained BioKG embedding is further trained for a specific task, in this case, four polypharmacy scenarios where the goal is to predict missing links or entities in another downstream KGs in four polypharmacy scenarios. We conclude that in the right scenarios, biomedical KG embeddings can be effective and useful. Availability and implementation: Our code and data is available at https://github.com/aryopg/biokge.

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)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,023
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 enseignants0,006
Score d'incertitude au seuil0,017

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,023
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0020,004
Science ouverte0,0010,002
Intégrité de la recherche0,0020,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0050,002

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 Opus0,022
Tête enseignante GPT0,322
Écart entre enseignants0,300 · 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

Citations16
Publié2024
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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