巨大な異種混合グラフの深層表現学習による薬物関係抽出

使用深度表示学习从巨大的异构混合图中提取药物关系

• 批准号: 20K11962
• 负责人: 三輪 誠
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Toyota Technological Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K11962/
• 关键词: 薬物間相互作用; DrugBank; 関係抽出; 深層学習; 知識グラフ; 表現学習; BERT; グラフニューラルネットワーク; 畳み込みニューラルネットワーク

本研究では，薬物データベースを対象に，薬物に関する分野知識を包括的に表現し，その表現を利用した分野知識を活用した薬物関係抽出を目指している．本年度は，昨年度作成した異種混合グラフを包括的に表現する深層学習により得られた表現を，当初の目的であった薬物関係抽出へ適用し，その性能の向上ができることを示した．昨年度までは，表現に利用した情報が化学式や説明文の情報を含んだものになっておらず限定的であり，また，それぞれの情報を個別に追加した薬物関係抽出手法のアンサンブルモデルを構築する事で様々な情報を利用した性能向上を達成しており，分野知識を包括的に表現して，利用するという目標には至っていなかった．本年度は化学式や説明文の情報を含めた，包括的な表現を作成し，その表現を薬物関係抽出手法に利用することでモデルを複数作成せずとも様々な分野知識を活用し，性能の向上が得られることを確認し，結果として85.40%のF値を単一のモデルで達成した．さらに，個別の情報を削除する事で性能の低下も確認し，それぞれの知識がモデルの性能向上に寄与していることも明らかにした．さらに，文書から関係を抽出する際に必要な文書中で薬物を表す固有表現の抽出，文献情報の表現学習，データベースのエントリと固有表現の対応付け・リンキング，薬物に近いタンパク質や遺伝子など他のエンティティとの関係への利用など，研究を実際の文書に利用する際に必要な手法について調査・研究を行った．特に，固有表現抽出の技術を評価するために，参加したn2c2 shared taskではTrack内で参加者中1位の性能を達成することができた．

在这项研究中，我们的目标是全面表示药物数据库中有关药物的领域知识，并使用这种表示形式使用领域知识提取药物关系。今年，我们将通过深度学习获得的全面表示去年创建的异构混合图的表示应用于提取药物关系的最初目的，并表明可以提高其性能。直到去年，用于表达的信息还很有限，因为它不包括化学式和解释文本的信息。此外，我们正在为与药物相关的提取方法构建一个集成模型，该模型单独添加了每条信息。没有实现领域知识的综合表达和利用。今年，我们将创建一个包含化学式和说明文本信息的综合表达式，并将该表达式用于药物相关的提取方法，从而通过利用各个领域的知识来提高性能，而无需创建多个模型。可以得到这一点，结果，单个模型的 F 值达到了 85.40%。此外，我们确认删除个别信息会降低性能，并澄清每条知识都有助于提高模型的性能。此外，我们还执行文档中表示药物的命名实体的提取，这在从文档中提取关系、学习文献信息的表示、数据库条目和命名实体之间的映射和链接以及识别其他实体（例如蛋白质和基因）时是必要的我们调查和研究了在实际文献中使用研究所需的方法，例如将其用于与实体的关系。特别是，在我们参与的 n2c2 共享任务中，为了评估命名实体提取技术，我们能够在参与者中取得最高的性能。

项目成果

Improving Supervised Drug-Protein Relation Extraction with Distantly Supervised Models

• DOI: 10.18653/v1/2022.bionlp-1.16
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Physics: Conference Series
• 作者: Naoki Iinuma;Makoto Miwa;Yutaka Sasaki

薬学知識グラフ上のヘテロな情報を利用した文献からの薬物相互作用抽出

使用药物知识图上的异构信息从文献中提取药物相互作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 浅田真生;三輪誠;佐々木裕
• 通讯作者: 佐々木裕

複数の質問形式を利用した分類型の質問応答による薬物タンパク質間関係抽出

通过使用多种问题格式的分类式问答来提取药物-蛋白质关系

• 发表时间: 2023
• 作者: 山田晃士;三輪誠;佐々木裕
• 通讯作者: 佐々木裕

文書外の書誌情報と用語情報を組み込んだ文書分類

包含文档外书目和术语信息的文档分类

• 发表时间: 2023
• 作者: 井田龍希;三輪誠;佐々木裕
• 通讯作者: 佐々木裕

ラベル内容のエンコードとラベル間の制約に基づく補助コーパスを用いた固有表現抽出

基于标签内容编码和标签间约束的辅助语料命名实体提取

• 发表时间: 2023
• 作者: 大井拓;三輪誠;佐々木裕
• 通讯作者: 佐々木裕