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DrugReasoner: Predicción interpretable de la aprobación de fármacos con un modelo de lenguaje aumentado por razonamiento

Created by
  • Haebom

Autor

Mohammadreza Ghaffarzadeh-Esfahani, Ali Motaharynia, Nahid Yousefian, Navid Mazrouei, Jafar Ghaisari, Yousof Gheisari

Describir

Este artículo presenta DrugReasoner, un modelo de lenguaje a gran escala basado en inferencias, diseñado para optimizar las inversiones en investigación mediante la predicción temprana de los resultados de aprobación de fármacos. Desarrollado sobre la arquitectura LLaMA y optimizado con la optimización de políticas relativas a grupos (GRPO), DrugReasoner integra descriptores moleculares con inferencia comparativa para generar predicciones, junto con evidencia paso a paso y puntuaciones de confianza, comparando compuestos aprobados y no aprobados con estructuras similares. Alcanza un AUC de 0,732 y una puntuación F1 de 0,729 en el conjunto de validación, y un AUC de 0,725 y una puntuación F1 de 0,718 en el conjunto de prueba, superando así a modelos de referencia existentes como la regresión logística, SVM y k-NN, y compitiendo con XGBoost. En un conjunto de datos externo independiente, DrugReasoner también supera al modelo ChemAP con un AUC de 0,728 y una puntuación F1 de 0,774, manteniendo una alta precisión y una sensibilidad equilibrada, lo que demuestra su robustez en situaciones reales. DrugReasoner no solo ofrece una precisión de predicción competitiva, sino que también aumenta la transparencia a través de los resultados de inferencia, abordando un cuello de botella clave en el desarrollo de fármacos asistido por IA.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Demostramos que el LLM basado en inferencia puede servir como una herramienta eficaz e interpretable para predecir la aprobación de medicamentos.
DrugReasoner supera los modelos de aprendizaje automático existentes, proporcionando alta precisión e interpretabilidad.
Mejorar la transparencia en el proceso de desarrollo de fármacos para el apoyo a la toma de decisiones basado en IA.
Limitations:
El rendimiento de DrugReasoner puede depender del conjunto de datos utilizado. Se requiere una validación adicional con un conjunto de datos más diverso y extenso.
La interpretabilidad del modelo sigue siendo limitada y es necesario mejorar aún más la confiabilidad de las inferencias generadas.
Se necesitan más investigaciones y validaciones para aplicar esto a los procesos reales de desarrollo de fármacos.
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