Ontology accelerates few-shot learning capability of large language model: A study in extraction of drug efficacy in a rare pediatric epilepsy
Notice bibliographique
Résumé
OBJECTIVE: Dravet Syndrome (DS) is a developmental and epileptic encephalopathy that is characterized by severe, prolonged motor seizures and high resistance to multiple antiseizure medications (ASMs) with multiple comorbidities. Evaluating the efficacy of new drugs in DS preclinical models and mapping them to human phenotypes of DS through analysis of published literature is an important goal for improving outcomes in this rare pediatric epilepsy. MATERIALS AND METHODS: Large language models (LLM) have demonstrated great promise in parsing published literature; however, the performance of LLMs falls short in medical applications. In this study, we investigate the effectiveness of domain ontology developed by human experts to optimize LLMs for medical text processing in a rare disease. Utilizing a benchmark dataset that describes the efficacy of 17 ASMs tested in preclinical models and DS patients, we define a new ontology-augmented phased in-context learning (PCL) approach to process 4935 full-text DS articles. We expand this analysis to 7 new drugs that demonstrate efficacy in reducing seizures to identify gaps in current knowledge for designing new experimental studies for drug discovery in DS. RESULTS: Few-shot or in-context learning is a foundational capability of LLMs and the few-shot learning capability of the Gemini 1.0 Pro version LLM dramatically increases when we augment prompts with the DS epilepsy ontology. The DS epilepsy ontology is the largest epilepsy and seizure ontology in clinical use that was developed by DS basic scientists and clinical neurologists. The ontology-augmented PCL prompt achieves 100% accuracy in reproducing the benchmark drug efficacy dataset for 17 ASMs with only two examples for in-context learning. CONCLUSION: The new ontology-augmented PCL approach significantly accelerates the few-shot learning capabilities of the Gemini LLM, thereby reducing the number of required examples and time needed to optimize LLMs for medical applications.
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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 | 0,003 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».