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Record W7116404342 · doi:10.71781/33991

Unified scientific knowledge representation for large language models

2025· dissertation· en· W7116404342 on OpenAlexfundno aff
Jing Han Sun

Bibliographic record

VenueOpen MIND · 2025
Typedissertation
Languageen
FieldMaterials Science
TopicMachine Learning in Materials Science
Canadian institutionsnot available
FundersFonds de recherche du Québec – Nature et technologiesMcGill University
KeywordsScientific educationSociology of scientific knowledgePhilosophy of scienceRepresentation (politics)

Abstract

fetched live from OpenAlex

Les grands modèles de langage (LLMs) démontrent un potentiel significatif pour l’avancement de la recherche scientifique, mais éprouvent souvent des difficultés sur des tâches complexes et propres à un domaine. L’un des principaux défis réside dans la représentation des faits scientifiques : les connaissances en science s’expriment rarement sous forme de triplets standards, mais plutôt à travers des attributs hiérarchiques, des qualificateurs contextuels et des relations imbriquées qui contiennent un sens plus fin. Dans ce travail, nous introduisons la Hyper Scientific Knowledge Base (HSKB), une base de connaissances hyper-relationnelle et interdisciplinaire conçue pour relever ce défi. HSKB unifie les connaissances de cinq domaines scientifiques, incluant la science des matériaux, la chimie, la physique, la biologie et la médecine, dans un format JSON hiérarchiquement structuré. Cette ressource est automatiquement construite à partir de plus de 76 000 sources scientifiques, produisant 227 585 entités et 862 367 propriétés enrichies de qualificateurs. Pour évaluer son utilité, nous intégrons HSKB dans un pipeline de génération augmentée par recherche (RAG) et mesurons ses performances sur plusieurs bases de données spécialisées, à la fois mono-domaines et multi-domaines. Les résultats montrent des améliorations constantes du BERTScore F1, démontrant qu’une représentation scientifique hyper-relationnelle et ciblée peut renforcer les capacités de raisonnement et de récupération des LLMs. D'une part, ce travail contribue à une méthodologie novatrice de construction de bases de connaissances. D'autre part, les résultats empiriques montrent que l’intégration structurée et interdisciplinaire des connaissances peut faire progresser les tâches de question-réponse scientifique fondée sur les LLMs.

Fetched live from OpenAlex and de-inverted. Abstracts are not stored in this database: the inverted indexes are 8.6 GB of the frame’s 9.3 GB of text, and the host has 13 GB free.

How this classification was reachedexpand

Full frame distilled prediction

Teacher imitation

Not calibrated prevalence, not ground truth. Human validation pending. Learned from the 10,348 direct Codex labels and 10,348 direct Gemma labels. Candidate is the union of thresholded teacher heads; consensus is their intersection. These outputs are machine_predicted_unvalidated and are not human labels or direct frontier model labels.

metaresearch head score (Codex)0.003
metaresearch head score (Gemma)0.001
Version: codex-gemma-dda1882f352aValidation status: machine_predicted_unvalidated
Candidate categoriesMeta-epidemiology (narrow), Scholarly communication, Insufficient payload (model declined to judge)
Consensus categoriesInsufficient payload (model declined to judge)
DomainCandidate signal: none · Consensus signal: none
Study designCandidate signal: Bench or experimental · Consensus signal: Bench or experimental
GenreCandidate signal: Empirical · Consensus signal: none
Teacher disagreement score0.537
Threshold uncertainty score1.000

Codex and Gemma teacher scores by category

CategoryCodexGemma
Metaresearch0.0030.001
Meta-epidemiology (narrow)0.0000.000
Meta-epidemiology (broad)0.0000.000
Bibliometrics0.0000.000
Science and technology studies0.0010.000
Scholarly communication0.0020.001
Open science0.0020.000
Research integrity0.0000.000
Insufficient payload (model declined to judge)0.0050.001

Machine scores (provisional)

The two teacher heads of the student model, read on this work. A score orders the frame for review; it never asserts a category, and the validation status ships verbatim with every row.

Baseline scores from an immature model (maturity gate not passed, 7 training rounds). Scores rank; they never assert a category.

Opus teacher head0.052
GPT teacher head0.397
Teacher spread0.346 · how far apart the two teachers sit on this one work
Validation statusscore_only:v0-immature-baseline · verbatim from the scoring run: score_only means the number may rank works, and no category label ships from it

Classification

machine, unvalidated

Machine predicted; both teacher heads agree on what is shown here.

Study designBench or experimental
Domainnot available
GenreEmpirical

How this classification was reached, model by model and score by score, is at the end of the page under "How this classification was reached".

Quick stats

Citations0
Published2025
Admission routes1
Has abstractyes

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Same venueOpen MINDSame topicMachine Learning in Materials ScienceFrench-language works237,207