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의료진단 경로 학습을 위한 불확실성 가이드드 라텐트 디아그노스틱 트레잇로이

의료진단은 시간에 따라 불확실성 하에 증거를 순차적으로 수집하는 것을 필요로 합니다. 그러나 대부분의 대규모 언어 모델(LLM) 기반 진단 시스템은 완전히 관찰 가능한 환자 정보를 가정하고, 진단 경로가 시간에 따라 어떻게 순차적으로 수집되어야 하는지에 대한 명시적인 모델을 제공하지 않습니다. 진단을 순차적 의사결정 과정으로 규정한다 하더라도, 진단 경로의 가능한 공간이 상대적으로 크고, 의료 데이터 세트가 바람직한 진단 경로에 대한 명시적인 감독 정보를 제공하는 경우가 드물기 때문에 효과적인 진단 경로를 학습하는 것이 쉽지 않습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 우리는 라텐트 디아그노스틱 트레잇로이 학습(LDTL) 프레임워크를 제안합니다. 이 프레임워크는 계획 LLM 에이전트와 진단 LLM 에이전트를 기반으로 하며, 진단 LLM 에이전트에서는 진단 동작 시퀀스를 라텐트 경로로 다루고, 진단 정보를 제공하는 경로를 우선화하는 포스터리오 분포를 도입합니다. 이 분포에 따라 평행한 계획 LLM 에이전트를 훈련하여, 일관된 진단 경로를 학습하고 불확실성을 줄이는 것을 목표로 합니다. MIMIC-CDM 벤치마크에서 실험 결과, 제안된 LDTL 프레임워크는 existing baseline 과 비교하여 진단 정확도를 향상시키며, 진단 테스트의 수를 줄입니다. 또한, 제거 연구는 라텐트 경로 수준의 포스터리오 평행성이 이러한 향상을 달성하는 데 중요한 역할을 하는지 강조합니다.

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의료진단은 시간에 따라 불확실성 하에 증거를 순차적으로 수집하는 것을 필요로 합니다. 그러나 대부분의 대규모 언어 모델(LLM) 기반 진단 시스템은 완전히 관찰 가능한 환자 정보를 가정하고, 진단 경로가 시간에 따라 어떻게 순차적으로 수집되어야 하는지에 대한 명시적인 모델을 제공하지 않습니다. 진단을 순차적 의사결정 과정으로 규정한다 하더라도, 진단 경로의 가능한 공간이 상대적으로 크고, 의료 데이터 세트가 바람직한 진단 경로에 대한 명시적인 감독 정보를 제공하는 경우가 드물기 때문에 효과적인 진단 경로를 학습하는 것이 쉽지 않습니다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 우리는 라텐트 디아그노스틱 트레잇로이 학습(LDTL) 프레임워크를 제안합니다. 이 프레임워크는 계획 LLM 에이전트와 진단 LLM 에이전트를 기반으로 하며, 진단 LLM 에이전트에서는 진단 동작 시퀀스를 라텐트 경로로 다루고, 진단 정보를 제공하는 경로를 우선화하는 포스터리오 분포를 도입합니다. 이 분포에 따라 평행한 계획 LLM 에이전트를 훈련하여, 일관된 진단 경로를 학습하고 불확실성을 줄이는 것을 목표로 합니다.

  • 라텐트 디아그노스틱 트레잇로이 학습(LDTL) 프레임워크
  • 계획 LLM 에이전트
  • 진단 LLM 에이전트
  • 포스터리오 분포

이러한 프레임워크를 사용하여, 우리는 MIMIC-CDM 벤치마크에서 실험을 수행하여, existing baseline 과 비교하여 진단 정확도를 향상시키며, 진단 테스트의 수를 줄입니다. 또한, 제거 연구는 라텐트 경로 수준의 포스터리오 평행성이 이러한 향상을 달성하는 데 중요한 역할을 하는지 강조합니다.

원문 보기 arXiv AI

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