近年来,临床文本处理引起了越来越多的关注。另一方面,访问敏感的患者数据仍然是一个巨大的挑战,因为如果没有法律障碍,就无法共享文本,而无需删除个人信息。有许多技术可以修改或删除与患者相关的信息,每种信息都具有不同的优势。本文使用对应于五个不同NLP任务的多个数据集研究了不同匿名技术对ML模型性能的影响。提出了一些学习和建议。这项工作证实,特别强大的匿名技术导致了大量的性能下降。除此之外,大多数提出的技术并不是基于相似性搜索的重新识别攻击的安全性。
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背景:在信息提取和自然语言处理域中,可访问的数据集对于复制和比较结果至关重要。公开可用的实施和工具可以用作基准,并促进更复杂的应用程序的开发。但是,在临床文本处理的背景下,可访问数据集的数量很少 - 现有工具的数量也很少。主要原因之一是数据的敏感性。对于非英语语言,这个问题更为明显。方法:为了解决这种情况,我们介绍了一个工作台:德国临床文本处理模型的集合。这些模型接受了德国肾脏病报告的识别语料库的培训。结果:提出的模型为内域数据提供了有希望的结果。此外,我们表明我们的模型也可以成功应用于德语的其他生物医学文本。我们的工作台公开可用,因此可以开箱即用,或转移到相关问题上。
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近年来,人们对使用电子病历(EMR)进行次要目的特别感兴趣,以增强医疗保健提供的质量和安全性。 EMR倾向于包含大量有价值的临床笔记。学习嵌入是一种将笔记转换为使其可比性的格式的方法。基于变压器的表示模型最近取得了巨大的飞跃。这些模型在大型在线数据集上进行了预训练,以有效地了解自然语言文本。学习嵌入的质量受临床注释如何用作表示模型的输入的影响。临床注释有几个部分具有不同水平的信息价值。医疗保健提供者通常使用不同的表达方式来实现同一概念也很常见。现有方法直接使用临床注释或初始预处理作为表示模型的输入。但是,要学习良好的嵌入,我们确定了最重要的临床笔记部分。然后,我们将提取的概念从选定部分映射到统一医学语言系统(UMLS)中的标准名称。我们使用与唯一概念相对应的标准短语作为临床模型的输入。我们进行了实验,以测量在公共可用的医疗信息集市(MIMIC-III)数据集的子集中,在医院死亡率预测的任务中,学到的嵌入向量的实用性。根据实验,与其他输入格式相比,基于临床变压器的表示模型通过提取的独特概念的标准名称产生的输入产生了更好的结果。表现最好的模型分别是Biobert,PubMedbert和Umlsbert。
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计算文本表型是从临床注释中鉴定出患有某些疾病和特征的患者的实践。由于很少有用于机器学习的案例和域专家的数据注释需求,因此难以识别的罕见疾病要确定。我们提出了一种使用本体论和弱监督的方法,并具有来自双向变压器(例如BERT)的最新预训练的上下文表示。基于本体的框架包括两个步骤:(i)文本到umls,通过上下文将提及与统一医学语言系统(UMLS)中的概念链接到命名的实体识别和链接(NER+L)工具,SemeHR中提取表型。 ,以及具有自定义规则和上下文提及表示的弱监督; (ii)UMLS-to-to-ordo,将UMLS概念与孤子罕见疾病本体论(ORDO)中的罕见疾病相匹配。提出了弱监督的方法来学习一个表型确认模型,以改善链接的文本对umls,而没有域专家的注释数据。我们评估了来自美国和英国两个机构的三个出院摘要和放射学报告的临床数据集的方法。我们最好的弱监督方法获得了81.4%的精度和91.4%的召回,从模仿III出院摘要中提取罕见疾病UMLS表型。总体管道处理临床笔记可以表面罕见疾病病例,其中大部分在结构化数据(手动分配的ICD代码)中没有受到平衡。关于模仿III和NHS Tayside的放射学报告的结果与放电摘要一致。我们讨论了弱监督方法的有用性,并提出了未来研究的方向。
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非结构化的文本数据是卫生系统的核心:医生之间的联络信,操作报告,根据ICD-10标准编码的程序等。这些文件中包含的详细信息使得更好地了解患者,更好地管理他或她,以更好地研究病理,以准确地偿还相关的医学行为\ ldots,这似乎(至少在部分)被人工智能技术触及了。但是,出于明显的隐私保护原因,这些AIS的设计师只要包含识别数据,就没有合法权利访问这些文件。取消识别这些文档,即检测和删除它们中存在的所有识别信息,是在两个互补世界之间共享此数据的法律必要步骤。在过去的十年中,已经提出了一些建议,主要是用英语来识别文件。虽然检测分数通常很高,但替代方法通常不是很健壮。在法语中,很少有基于任意检测和/或替代规则的方法。在本文中,我们提出了一种专门针对法语医学文件的新的综合识别方法。识别要素(基于深度学习)的检测方法及其替代(基于差异隐私)的方法都是基于最有效的现有方法。结果是一种方法,可以有效保护患者的隐私,这是这些医疗文件的核心。整个方法已经在法国公立医院的法语医学数据集上进行了评估,结果非常令人鼓舞。
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Contextual word embedding models such as ELMo (Peters et al., 2018) and BERT (Devlin et al., 2018) have dramatically improved performance for many natural language processing (NLP) tasks in recent months. However, these models have been minimally explored on specialty corpora, such as clinical text; moreover, in the clinical domain, no publicly-available pre-trained BERT models yet exist. In this work, we address this need by exploring and releasing BERT models for clinical text: one for generic clinical text and another for discharge summaries specifically. We demonstrate that using a domain-specific model yields performance improvements on three common clinical NLP tasks as compared to nonspecific embeddings. These domainspecific models are not as performant on two clinical de-identification tasks, and argue that this is a natural consequence of the differences between de-identified source text and synthetically non de-identified task text.
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我们提出了一种三级等级变压器网络(3级),用于在临床笔记上建模长期依赖性,以患者级预测的目的。该网络配备了三个级别的基于变压器的编码器,以逐步地从单词中学到句子,句子票据,最后给患者注释。单词到句子的第一级直接将预先训练的BERT模型应用为完全可训练的组件。虽然第二和第三级实现了一堆基于变压器的编码器,但在最终患者表示进入临床预测的分类层之前。与传统的BERT模型相比,我们的模型将512个令牌的最大输入长度增加到适合建模大量临床笔记的更长的序列。我们经验检查不同的超参数,以识别给定的计算资源限制的最佳权衡。我们的实验结果对不同预测任务的模拟-III数据集表明,所提出的等级变压器网络优于以前的最先进的模型,包括但不限于BigBird。
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医疗成果的预测模型对提高临床决策具有很强的希望。这些型号培训培训,诸如临床笔记的富患者数据,将许多患者信号汇总到结果预测中。然而,基于AI的临床模型通常是从​​初始循证药物(EBM)的突出范式的孤立的临床模型,其中医学决策是基于来自现有文献的明确证据。在这项工作中,我们介绍了帮助桥接ebm和基于AI的临床模型之间的这种差距的技术,并表明这些方法可以提高预测准确性。我们提出了一种新颖的系统,可根据重症监护(ICU)患者信息自动检索患者特异性文献,汇总相关文件并将其融合在内的内部录音,以形成结果预测。与强大的最近基线相比,我们的模型能够在三个具有挑战性的任务上提高预测准确性;对于住院医生的死亡率,我们能够通过超过25%的大幅度提高10%的精度。
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与生物医学命名实体识别任务有关的挑战是:现有方法考虑了较少数量的生物医学实体(例如疾病,症状,蛋白质,基因);这些方法不考虑健康的社会决定因素(年龄,性别,就业,种族),这是与患者健康有关的非医学因素。我们提出了一条机器学习管道,该管道通过以下方式改善了以前的努力:首先,它认识到标准类型以外的许多生物医学实体类型;其次,它考虑了与患者健康有关的非临床因素。该管道还包括阶段,例如预处理,令牌化,映射嵌入查找和命名实体识别任务,以从自由文本中提取生物医学命名实体。我们提出了一个新的数据集,我们通过策划COVID-19案例报告来准备。所提出的方法的表现优于五个基准数据集上的基线方法,其宏观和微平均F1得分约为90,而我们的数据集则分别为95.25和93.18的宏观和微平均F1得分。
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循证医学,医疗保健专业人员在做出决定时提到最佳证据的实践,形成现代医疗保健的基础。但是,它依赖于劳动密集型系统评论,其中域名专家必须从数千个出版物中汇总和提取信息,主要是随机对照试验(RCT)结果转化为证据表。本文通过对两个语言处理任务分解的问题来调查自动化证据表生成:\ texit {命名实体识别},它标识文本中的关键实体,例如药物名称,以及\ texit {关系提取},它会映射它们的关系将它们分成有序元组。我们专注于发布的RCT摘要的句子的自动制表,报告研究结果的结果。使用转移学习和基于变压器的语言表示的原则,开发了两个深度神经网络模型作为联合提取管道的一部分。为了培训和测试这些模型,开发了一种新的金标语,包括来自六种疾病区域的近600个结果句。这种方法表现出显着的优势,我们的系统在多种自然语言处理任务和疾病区域中表现良好,以及在训练期间不均匀地展示疾病域。此外,我们显示这些结果可以通过培训我们的模型仅在200个例句中培训。最终系统是一个概念证明,即证明表的产生可以是半自动的,代表全自动系统评论的一步。
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目前,用于训练语言模型的最广泛的神经网络架构是所谓的BERT,导致各种自然语言处理(NLP)任务的改进。通常,BERT模型中的参数的数量越大,这些NLP任务中获得的结果越好。不幸的是,内存消耗和训练持续时间随着这些模型的大小而大大增加。在本文中,我们调查了较小的BERT模型的各种训练技术:我们将不同的方法与Albert,Roberta和相对位置编码等其他BERT变体相结合。此外,我们提出了两个新的微调修改,导致更好的性能:类开始终端标记和修改形式的线性链条条件随机字段。此外,我们介绍了整个词的注意力,从而降低了伯特存储器的使用,并导致性能的小幅增加,与古典的多重关注相比。我们评估了这些技术的五个公共德国命名实体识别(NER)任务,其中两条由这篇文章引入了两项任务。
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电子医疗记录(EMRS)包含对医学研究人员具有巨大潜在价值的临床叙述文本。但是,将该信息与个人身份信息(PII)混合,这会给患者和临床医生机密的风险带来风险。本文介绍了端到端的去除识别框架,以自动从医院排放摘要中删除PII。我们的语料库包括600名医院出院摘要,该摘要是从澳大利亚悉尼的两家主要推荐医院的EMRS中提取的。我们的端到端去识别框架由三个组件组成:1)注释:使用五个预定类别的600家医院放电摘要标记PII:人,地址,出生日期,识别号码,电话号码; 2)建模:培训六个命名实体识别(NER)深度学习基础 - 平衡和不平衡数据集;并评估组合所有六种基础型号的合奏,这三种基础模型,具有最佳的F1分数和三种基础型号,分别使用令牌级多数投票和堆叠方法分别具有最佳的召回分数; 3)去鉴定:从医院排放摘要中移除PII。我们的研究结果表明,使用堆叠支持向量机(SVM)方法在三种基础上使用最佳F1分数的堆栈模型实现了优异的结果,在我们的语料库的测试组上的F1得分为99.16%。我们还评估了2014年I2B2去识别数据集上的建模组件的稳健性。我们在所有六种基础型号上使用令牌级多数投票方法的集合模型,在严格的实体匹配中实现了96.24%的最高F1得分,并且在二进制令牌级匹配中的最高F1得分为98.64%,而二进制符合两个州-Of-最现实的方法。该框架提供了一种强大的解决方案,可以安全地去识别临床叙述文本。
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We propose Medical Entity Definition-based Sentence Embedding (MED-SE), a novel unsupervised contrastive learning framework designed for clinical texts, which exploits the definitions of medical entities. To this end, we conduct an extensive analysis of multiple sentence embedding techniques in clinical semantic textual similarity (STS) settings. In the entity-centric setting that we have designed, MED-SE achieves significantly better performance, while the existing unsupervised methods including SimCSE show degraded performance. Our experiments elucidate the inherent discrepancies between the general- and clinical-domain texts, and suggest that entity-centric contrastive approaches may help bridge this gap and lead to a better representation of clinical sentences.
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本文介绍了关于剧透筛选的研究。在这种用例中,我们描述了微调和组织基于文本的模型任务的方法,并具有最新的深度学习成果和技术来解释模型的结果。到目前为止,文献中的剧透研究很少描述。我们在带有带注释的扰流板(ROC AUC以上的TV Tropes Point DataSet上超过81 \%的Roc Auc以上的Roc Auc上超过81 \%)的转移学习方法和不同的最新变压器架构。我们还收集了数据并使用细粒度注释组装了新数据集。为此,我们采用了可解释技术和措施来评估模型的可靠性并解释其结果。
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我们提出了一种新颖的基准和相关的评估指标,用于评估文本匿名方法的性能。文本匿名化定义为编辑文本文档以防止个人信息披露的任务,目前遭受了面向隐私的带注释的文本资源的短缺,因此难以正确评估各种匿名方法提供的隐私保护水平。本文介绍了标签(文本匿名基准),这是一种新的开源注释语料库,以解决此短缺。该语料库包括欧洲人权法院(ECHR)的1,268个英语法院案件,并充满了有关每个文档中出现的个人信息的全面注释,包括其语义类别,标识符类型,机密属性和共同参考关系。与以前的工作相比,TAB语料库旨在超越传统的识别(仅限于检测预定义的语义类别),并且明确标记了这些文本跨越的标记,这些文本应该被掩盖,以掩盖该人的身份受到保护。除了介绍语料库及其注释层外,我们还提出了一套评估指标,这些指标是针对衡量文本匿名性的性能而定制的,无论是在隐私保护和公用事业保护方面。我们通过评估几个基线文本匿名模型的经验性能来说明基准和提议的指标的使用。完整的语料库及其面向隐私的注释准则,评估脚本和基线模型可在以下网址提供:
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数据增强是自然语言处理(NLP)模型的鲁棒性评估的重要组成部分,以及增强他们培训的数据的多样性。在本文中,我们呈现NL-Cogmenter,这是一种新的参与式Python的自然语言增强框架,它支持创建两个转换(对数据的修改)和过滤器(根据特定功能的数据拆分)。我们描述了框架和初始的117个变换和23个过滤器,用于各种自然语言任务。我们通过使用其几个转换来分析流行自然语言模型的鲁棒性来证明NL-Upmenter的功效。基础架构,Datacards和稳健性分析结果在NL-Augmenter存储库上公开可用(\ url {https://github.com/gem-benchmark/nl-augmenter})。
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雇用措施恳求抄袭文本的措施是对学术诚信的严重威胁。要启用检测机释录的文本,我们会评估五个预先训练的单词嵌入模型的有效性与机器学习分类器和最先进的神经语言模型相结合。我们分析了研究论文,毕业论文和维基百科文章的预印刷品,我们使用不同的工具SpinBot和Spinnerchief释放。最佳的表演技术,啰素,平均F1得分为80.99%(F1 = 99.68%,纺纱病例的F1 = 71.64%),而人类评估员均达到纺纱病例的F1 = 78.4%,F1 = 65.6%的纺纱病例。我们表明,自动分类减轻了广泛使用的文本匹配系统的缺点,例如金风格和Plagscan。为了促进未来的研究,所有数据,代码和两个展示我们贡献的Web应用程序都公开使用。
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医疗领域通常会受到信息超负荷的约束。医疗保健的数字化,在线医疗存储库的不断更新以及生物医学数据集的可用性增加使得有效分析数据变得具有挑战性。这为严重依赖医疗数据的医疗专业人员创造了其他工作,以完成研究并咨询患者。本文旨在展示不同的文本突出显示技术如何捕获相关的医疗环境。这将通过促进更快的决定,从而改善在线医疗服务的整体质量,从而减少医生对患者的认知负担和反应时间。实施和评估了三个不同的单词级文本突出显示方法。第一个方法使用TF-IDF分数直接突出文本的重要部分。第二种方法是TF-IDF分数的组合以及将局部可解释的模型 - 静态解释应用于分类模型。第三种方法直接使用神经网络来预测是否应突出显示单词。我们的实验结果表明,神经网络方法成功地突出了医学上的术语,并且随着输入段的大小的增加,其性能得到了提高。
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Privacy preserving deep learning is an emerging field in machine learning that aims to mitigate the privacy risks in the use of deep neural networks. One such risk is training data extraction from language models that have been trained on datasets , which contain personal and privacy sensitive information. In our study, we investigate the extent of named entity memorization in fine-tuned BERT models. We use single-label text classification as representative downstream task and employ three different fine-tuning setups in our experiments, including one with Differentially Privacy (DP). We create a large number of text samples from the fine-tuned BERT models utilizing a custom sequential sampling strategy with two prompting strategies. We search in these samples for named entities and check if they are also present in the fine-tuning datasets. We experiment with two benchmark datasets in the domains of emails and blogs. We show that the application of DP has a huge effect on the text generation capabilities of BERT. Furthermore, we show that a fine-tuned BERT does not generate more named entities entities specific to the fine-tuning dataset than a BERT model that is pre-trained only. This suggests that BERT is unlikely to emit personal or privacy sensitive named entities. Overall, our results are important to understand to what extent BERT-based services are prone to training data extraction attacks.
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在法律文本中预先培训的基于变压器的预训练语言模型(PLM)的出现,法律领域中的自然语言处理受益匪浅。有经过欧洲和美国法律文本的PLM,最著名的是Legalbert。但是,随着印度法律文件的NLP申请量的迅速增加以及印度法律文本的区别特征,也有必要在印度法律文本上预先培训LMS。在这项工作中,我们在大量的印度法律文件中介绍了基于变压器的PLM。我们还将这些PLM应用于印度法律文件的几个基准法律NLP任务,即从事实,法院判决的语义细分和法院判决预测中的法律法规识别。我们的实验证明了这项工作中开发的印度特定PLM的实用性。
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