MAT-Cell: A Multi-Agent Tree-Structured Reasoning Framework for Batch-Level Single-Cell Annotation

Fri, 08 May 2026 10:30:36 GMT

### 저자

Yehui Yang, Zelin Zang, Xienan Zheng, Yuzhe Jia, Changxi Chi, Jingbo Zhou, Chang Yu, Jinlin Wu, Fuji Yang, Jiebo Luo, Zhen Lei, Stan Z. Li

### 💡 개요

본 논문은 단일 세포의 풍부한 유전자가 식별력이 떨어지거나, 대상 상태가 고정된 참조 아틀라스에 의해 충분히 설명되지 않는 경우 발생하는 단일 세포 자동 주석의 어려움을 해결하고자 합니다. 이를 위해 MAT-Cell이라는 새로운 프레임워크를 제안하는데, 이는 증거 기반과 레이블 결정 과정을 분리하고, 다수의 에이전트가 논쟁을 통해 주석의 정확성을 높이는 트리 구조의 추론 방식을 사용합니다. 실험 결과, MAT-Cell은 기존 방법론 대비 우수한 주석 정확도를 달성하며, 특히 로컬 추론 시 비용 효율성도 높았습니다.

### 🔑 시사점 및 한계

- **단일 세포 주석의 정확성 향상:** MAT-Cell은 여러 에이전트 간의 체계적인 논쟁 과정을 통해 단일 세포 주석의 정확도를 크게 향상시킬 수 있습니다.

- **설명 가능한 추론 과정 제공:** 논쟁 과정을 기록한 Syllogistic Derivation Tree (SDT)는 주석 결정에 대한 감사 가능한 추적 기능을 제공하여 신뢰도를 높입니다.

- **다양한 모델 및 데이터셋에 대한 적용 가능성:** 제안된 프레임워크는 다양한 LLM 백본 및 여러 데이터셋에 대해 경쟁력 있는 성능을 보여 범용성이 높습니다.

- **한계점:** SDT는 형식적인 증명이 아닌 논쟁의 추적을 제공하므로, 완벽한 논리적 타당성을 보장하지는 않을 수 있습니다. 또한, 다중 에이전트 간의 복잡한 상호작용으로 인한 계산 복잡성 증가 가능성이 존재합니다.

[PDF 보기](https://arxiv.org/pdf/2604.06269)