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An Inclusive Foundation Model for Generalizable Cytogenetics in Precision Oncology

Created by
  • Haebom

저자

Changchun Yang (Xinhua Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Computer Science Program, Computer, Electrical and Mathematical Sciences and Engineering Division, King Abdullah University of Science and Technology, Center of Excellence for Smart Health, Center of Excellence on Generative AI, King Abdullah University of Science and Technology), Weiqian Dai (Xinhua Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University School of Medicine), Yilan Zhang (Computer Science Program, Computer, Electrical and Mathematical Sciences and Engineering Division, King Abdullah University of Science and Technology, Center of Excellence for Smart Health, Center of Excellence on Generative AI, King Abdullah University of Science and Technology), Siyuan Chen (Computer Science Program, Computer, Electrical and Mathematical Sciences and Engineering Division, King Abdullah University of Science and Technology, Center of Excellence for Smart Health, Center of Excellence on Generative AI, King Abdullah University of Science and Technology), Jingdong Hu (Smiltec), Junkai Su (Smiltec), Yuxuan Chen (Smiltec), Ao Xu (Smiltec), Na Li (Smiltec), Xin Gao (Computer Science Program, Computer, Electrical and Mathematical Sciences and Engineering Division, King Abdullah University of Science and Technology, Center of Excellence for Smart Health, Center of Excellence on Generative AI, King Abdullah University of Science and Technology), Yongguo Yu (Xinhua Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University School of Medicine)

개요

CHROMA는 84,000개 이상의 검체(약 4백만 장의 염색체 이미지)를 사용하여 자기 지도 학습 방식으로 사전 훈련된 세포유전체학 기반 모델입니다. 다양한 자원 조건을 포괄하는 포괄적인 데이터 세트의 부족으로 인해 자동화된 방법이 특정 작업에 국한되고 일반화가 어려운 기존의 한계를 극복하기 위해 설계되었습니다. 다양한 유형의 염색체 이상에 대한 일반화 가능한 표현을 학습하여 모든 유형의 이상에서 다른 방법보다 우수한 성능을 보이며, 특히 적은 양의 레이블이 지정된 데이터와 불균형 데이터 세트에서도 효과적입니다. CHROMA는 다양한 이상 유형에 걸쳐 불안정성과 클론 병변을 포괄적으로 매핑하여 신뢰할 수 있고 자동화된 임상 분석을 위한 확장 가능하고 일반화 가능한 솔루션을 제공하며, 전문가의 주석 작업량을 줄이고 희귀 유전체 이상의 조기 진단을 통해 정밀 종양학을 발전시킵니다. 이를 통해 광범위한 임상 AI 애플리케이션을 가능하게 하고 고급 유전체 분석에 대한 접근성을 높입니다.

시사점, 한계점

시사점:
다양한 염색체 이상 유형에 대한 일반화 가능한 AI 모델 제공
기존 방법보다 우수한 성능 (특히 적은 양의 레이블 데이터 및 불균형 데이터 세트에서)
전문가의 주석 작업량 감소
희귀 유전체 이상의 조기 진단 및 정밀 종양학 발전
광범위한 임상 AI 애플리케이션 및 고급 유전체 분석 접근성 향상
한계점:
본 논문에서는 구체적인 한계점이 언급되지 않았습니다. 추가 연구를 통해 실제 임상 환경에서의 성능 및 일반화 가능성에 대한 추가 평가가 필요합니다.
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