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NEURON:用于扎根临床可解释性的神经符号系统

人工智能 2026-05-05 v1

摘要

临床 AI 的采用受制于高性能模型的黑盒/灰盒本质,这些模型缺乏所需的本体论 grounding 和叙事透明度以满足专业水平的可解释性。我们提出 NEURON,一个旨在增强预测可靠性和临床可解释性的神经符号系统。NEURON 将 SNOMED CT 本体信息的结构表示与机器学习模型集成,以弥合原始数据与医学术语之间的差距。为促进人类对齐的交互,该系统利用基于检索增强生成(RAG)的 LLM 层将 SHAP 特征归因和患者特定临床笔记合成为连贯的、自然语言的解释。NEURON 基于 MIMIC-IV 数据集对急性心力衰竭死亡率预测进行验证,使 AUC 从 0.74-0.77 提升到 0.84-0.88,并在人类对齐指标方面显著优于原始 SHAP 可视化(0.85 vs. 0.50)。我们的结果表明,NEURON 提供了一个稳健、可扩展的工程解决方案,用于部署可信赖、以人类为中心的连接健康应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.01189,
  title  = {NEURON: A Neuro-symbolic System for Grounded Clinical Explainability},
  author = {Anuradha Chandrasekaran and Dimitrios Zikos and Mutlu Mete and Alan Pang and Brady D. Lund and Kewei Sha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.01189},
  year   = {2026}
}