计算机科学 > 计算与语言
[提交于 2024年12月21日
]
标题: 用于高效临床信息提取的大语言模型蒸馏
标题: Distilling Large Language Models for Efficient Clinical Information Extraction
摘要: 大型语言模型(LLMs)在临床信息提取方面表现出色,但其计算需求限制了实际部署。知识蒸馏——从大模型到小模型的知识转移过程——提供了一种潜在的解决方案。我们评估了蒸馏后的 BERT 模型在临床命名实体识别(NER)任务中的表现,这些模型大约比现代 LLM 小 1000 倍。我们利用最先进的 LLM(Gemini 和 OpenAI 模型)以及医学本体(RxNorm 和 SNOMED)作为药物、疾病和症状提取的教师标签器。我们将方法应用于超过 3300 份涵盖五个公开数据集的临床记录,并将蒸馏后的 BERT 模型与它们的教师标签器以及在人工标签上微调的 BERT 模型进行了比较。外部验证使用了 MedAlign 数据集中的临床记录。对于疾病提取,F1 得分分别为 0.82(教师模型)、0.89(在人工标签上训练的 BioBERT)和 0.84(蒸馏的 BioBERT)。对于药物,F1 得分分别为 0.84(教师模型)、0.91(在人工标签上训练的 BioBERT)和 0.87(蒸馏的 BioBERT)。对于症状:教师模型的 F1 得分为 0.73,蒸馏的 BioBERT 为 0.68。蒸馏后的 BERT 模型具有更快的推理速度(分别是 GPT-4o、o1-mini 和 Gemini Flash 的 12 倍、4 倍和 8 倍),并且成本更低(分别是 GPT-4o、o1-mini 和 Gemini Flash 的 85 倍、101 倍和 2 倍)。在外部队列验证数据集中,蒸馏的 BERT 模型实现了 F1 得分 0.883(药物)、0.726(疾病)和 0.699(症状)。蒸馏后的 BERT 模型在 NER 任务上的表现与最先进的 LLM 相当,但成本降低了高达 101 倍,速度提高了 12 倍。蒸馏为临床信息提取提供了计算高效且可扩展的大型 LLM 替代方案。
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