课题基金 / 基金详情

面向电子病历动态建模的可解释深度学习方法研究

批准号:
62072290
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
王红
依托单位:
学科分类:
生物信息计算与数字健康
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王红

项目摘要

结项摘要

王红的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
深度学习与海量电子病例(EHR)相结合,为医疗健康领域带来翻天覆地的变化。然而,在该领域,深度学习的不可解释性却遭遇巨大挑战。虽然可解释深度学习为应对该挑战提供了崭新而有效的方法。但是,如何发现适于EHR动态建模的可解释深度学习方法,是目前亟待解决的关键科学问题,极具挑战性。本项目拟运用表征学习、深度学习、注意力机制、领域知识图谱、多语义元路径、链接分析及医学科学理论与方法,开展面向EHR动态建模的可解释深度学习方法研究,导出相应的融合异构特征的EHR医学概念表征方法、可解释的通用EHR动态建模方法、融合多领域知识的EHR建模方法及EHR动态模型与知识图谱互惠增强方法,籍此揭示用于EHR动态建模的“精确+解释”深度学习方法的规律。本项目属于计算机科学与医学的交叉前沿方向,不仅为深度学习乃至机器学习的可解释性方法研究提供创新思路,而且拓展可解释性深度学习的应用领域,对医学现代化意义重大。
英文摘要
The combination of deep learning and massive Electronic Health Records(EHR) has brought tremendous changes to the medical and health domain. However, the un-interpretability of deep learning in the medical field has encountered significant challenges. Fortunately, interpretable deep learning method provides a new and effective way to handle this challenge. However, how to find an interpretable deep learning method suitable for EHR dynamic modeling is currently a critical scientific problem, which is exceptionally challenging. This project intends to use representation learning, deep learning, attention mechanism, the domain knowledge graph, multi-semantic meta-paths, link analysis, and medical science theory and technique, to research on interpretable deep learning for EHR dynamic modeling. Specifically, the study contains the EHR medical concept characterization method, interpretable EHR dynamic modeling method, EHR modeling method combining various domain knowledge, and the reciprocal enhancement method for EHR dynamic model and knowledge graph. The ultimate goal of the project is revealing the law of the "accurate + interpretable" deep learning ways for EHR dynamic modeling. The project belongs to the cross frontier direction of computer science and medicine. On the one hand, it provides innovative ideas for the research of interpretable machine learning methods. On the other hand, it expands the application field of interpretable deep learning, which is of considerable significance to medical modernization.
随着医疗信息化的推进,电子病历(EHR)数据积累迅速,其蕴含的医学知识为深度学习提供了广阔的应用前景。然而,深度学习模型的“黑盒”特性限制了其在医疗领域的广泛应用。本项目致力于研究面向EHR动态建模的可解释深度学习方法,以解决EHR数据建模中存在的异构数据融合不足、动态建模局限性以及模型可解释性差等问题。.主要研究内容包括融合多模异构特征的EHR医学概念表示学习方法;考虑时间间隔不规则性和模型泛化能力,构建通用的病程演化过程模型;通过多领域知识图谱、多语义元路径等技术,提升模型的可解释性;将研究成果应用于真实数据,验证其在疾病预测、药物优化等领域的有效性。.本研究执行时间为2021年1月-2024年12月,按原计划完成项目预定目标,包括:每年按时提交项目年度进展报告;在国内外高水平学术期刊发表论文60余篇,其中40余篇被SCI收录,包括《Expert Systems with Applications》等中科院一区期刊;授权发明专利32项,软件著作权39部,实现专利成果转化11.6万元;获得山东省科技进步二等奖1项,山东省计算机学会科技进步二等奖1项;培养博士研究生6名,硕士研究生50余名,其中多名学生获得国家奖学金、优秀论文等荣誉。.本项目提出了基于跨模态信息流和分层注意力的分子表征方法,提高了分子属性预测任务的准确率;提出了基于异构符号网络和对偶图对比学习的分子优化方法,提高了药物分子表征质量;提出了基于细粒度信号和图互信息最大化的脑电信号特征嵌入方法,为多通道生物神经信号处理提供新思路;提出了软注意引导的堆叠神经网络模型,用于预测乳腺癌新辅助化疗效果;提出基于二分网络对比学习的微生物疾病关联预测方法。.本项目通过创新的深度学习方法,解决了EHR数据建模中的关键问题,为医疗领域的智能化应用提供了理论支持和技术保障。研究成果不仅提升了疾病预测和药物优化的准确性,还通过可解释性增强了模型在临床中的可信度。未来,这些技术有望在更多医疗场景中落地,推动医疗信息化和智能化发展。
基于知识互惠增强扩散桥的药物分子生成与优化方法研究
  • 批准号:
    62573277
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    51.00万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    王红
  • 依托单位:
慢性阻塞性肺疾病合并抑郁症的动态多模网络模型研究
  • 批准号:
    61672329
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    王红
  • 依托单位:
国内基金
海外基金