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Enregistrement W4413415478 · doi:10.2196/75279

Leveraging Retrieval-Augmented Large Language Models for Dietary Recommendations With Traditional Chinese Medicine’s Medicine Food Homology: Algorithm Development and Validation

2025· article· en· W4413415478 sur OpenAlexvenueno aff
Hangyu Sha, Runfeng Liu, Haofen Wang, Tianxing Wu

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueTraditional Chinese Medicine Studies
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesSoutheast UniversityNational Natural Science Foundation of China
Mots-clésComputer sciencePrecision medicineTraditional Chinese medicineAlgorithmArtificial intelligenceNatural language processingMedicineAlternative medicinePathology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background: Traditional Chinese Medicine (TCM) emphasizes the concept of medicine food homology (MFH), which integrates dietary therapy into health care. However, the practical application of MFH principles relies heavily on expert knowledge and manual interpretation, posing challenges for automating MFH-based dietary recommendations. Although large language models (LLMs) have shown potential in health care decision support, their performance in specialized domains such as TCM is often hindered by hallucinations and a lack of domain knowledge. The integration of uncertain knowledge graphs (UKGs) with LLMs via retrieval-augmented generation (RAG) offers a promising solution to overcome these limitations by enabling a structured and faithful representation of MFH principles while enhancing LLMs' ability to understand the inherent uncertainty and heterogeneity of TCM knowledge. Consequently, it holds potential to improve the reliability and accuracy of MFH-based dietary recommendations generated by LLMs. Objective: This study aimed to introduce Yaoshi-RAG, a framework that leverages UKGs to enhance LLMs' capabilities in generating accurate and personalized MFH-based dietary recommendations. Methods: The proposed framework began by constructing a comprehensive MFH knowledge graph (KG) through LLM-driven open information extraction, which extracted structured knowledge from multiple sources. To address the incompleteness and uncertainty within the MFH KG, UKG reasoning was used to measure the confidence of existing triples and to complete missing triples. When processing user queries, query entities were identified and linked to the MFH KG, enabling retrieval of relevant reasoning paths. These reasoning paths were then ranked based on triple confidence scores and entity importance. Finally, the most informative reasoning paths were encoded into prompts using prompt engineering, enabling the LLM to generate personalized dietary recommendations that aligned with both individual health needs and MFH principles. The effectiveness of Yaoshi-RAG was evaluated through both automated metrics and human evaluation. Results: The constructed MFH KG comprised 24,984 entities, 22 relations, and 29,292 triples. Extensive experiments demonstrate the superiority of Yaoshi-RAG in different evaluation metrics. Integrating the MFH KG significantly improved the performance of LLMs, yielding an average increase of 14.5% in Hits@1 and 8.7% in F1-score, respectively. Among the evaluated LLMs, DeepSeek-R1 achieved the best performance, with 84.2% in Hits@1 and 71.5% in F1-score, respectively. Human evaluation further validated these results, confirming that Yaoshi-RAG consistently outperformed baseline models across all assessed quality dimensions. Conclusions: This study shows Yaoshi-RAG, a new framework that enhances LLMs' capabilities in generating MFH-based dietary recommendations through the knowledge retrieved from a UKG. By constructing a comprehensive TCM knowledge representation, our framework effectively extracts and uses MFH principles. Experimental results demonstrate the effectiveness of our framework in synthesizing traditional wisdom with advanced language models, facilitating personalized dietary recommendations that address individual health conditions while providing evidence-based explanations.

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)0,011
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: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,019
Score d'incertitude au seuil0,037

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,011
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,002
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0020,002
Intégrité de la recherche0,0020,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,001

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 Opus0,044
Tête enseignante GPT0,330
Écart entre enseignants0,286 · 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
GenreMéthodes

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

En bref

Citations7
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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