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METHOD:用于健康结果发现的模块化高效变换器

计算与语言 2025-05-26 v1 人工智能 机器学习

摘要

近期的变换器架构进展 revolutionized了自然语言处理,但其应用于医疗保健领域存在独特挑战。患者时间线以不规则抽样、可变时间依赖性和复杂情境关系为特征,这些特征与传统语言任务截然不同。本文引入 METHOD(Modular Efficient Transformer for Health Outcome Discovery),一种专为解决临床序列建模在电子健康记录中挑战的变换器架构。METHOD 集成了三个关键创新:(1)患者感知注意力机制,防止信息泄露的同时实现高效批处理;(2)自适应滑动窗口注意力方案,捕获多尺度时间依赖性;(3)受 U-Net 启发的架构,带有动态跳过连接,有效处理长序列。基于MIMIC-IV数据库的评估表明,METHOD 持续优于最先进的 ETHOS 模型,尤其在预测需要紧急临床干预的高危案例方面。METHOD 在不同推断长度下表现稳定,这是临床部署的关键特性,其中患者历史长度差异显著。对所学嵌入的分析表明,METHOD 更好地保留了临床层次结构和医疗概念之间的关系。这些结果表明,METHOD 在为医疗保健应用程序优化的变换器架构方面具有重大进展,提供更准确、临床相关的预测,同时保持计算效率。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.17054,
  title  = {METHOD: Modular Efficient Transformer for Health Outcome Discovery},
  author = {Linglong Qian and Zina Ibrahim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.17054},
  year   = {2025}
}

备注

23 pages