發(fā)布時(shí)間：2020-11-18 16:58

　　 藥物相互作用(Drug-Drug Interactions,DDI)是指當(dāng)兩種藥物同時(shí)使用時(shí),一種藥物對(duì)另一種藥物產(chǎn)生正面或者負(fù)面的影響。藥物相互作用的信息對(duì)于在醫(yī)療領(lǐng)域避免不良藥物反應(yīng)起著至關(guān)重要的作用。雖然一些已知的藥物相互作用信息可以在像DrugBank這樣的專門(mén)建立的數(shù)據(jù)庫(kù)中找到,但是大量的相關(guān)信息依舊隱藏在不斷更新的科學(xué)文獻(xiàn)當(dāng)中。因此高效地從生物醫(yī)學(xué)文本中自動(dòng)抽取藥物相互作用信息成為一種迫切的需求。生物醫(yī)學(xué)文本的描述帶有專業(yè)領(lǐng)域的特點(diǎn),很多句子非常冗長(zhǎng)而且復(fù)雜。有時(shí)候一句中會(huì)同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)藥物命名實(shí)體并且多對(duì)藥物對(duì)之間存在藥物相互作用。面對(duì)這樣的情況,一些基于傳統(tǒng)的自然語(yǔ)言處理工具和手工設(shè)定規(guī)則的模型往往難以獲得優(yōu)秀的泛化能力。而目前雖然出現(xiàn)了一些利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)抽取特征的方法,來(lái)抽取藥物間相互作用。但這些方法使用的往往是通用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,并沒(méi)有針對(duì)藥物相互作用抽取任務(wù)改進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。本文的主要工作如下:(1)針對(duì)生物醫(yī)學(xué)文本復(fù)雜冗長(zhǎng)的問(wèn)題,本文提出了位置敏感的雙向長(zhǎng)短期記憶模型(P–BLSTM)并將其用于藥物相互作用抽取。P-BLSTM利用位置敏感注意力機(jī)制可以更準(zhǔn)確地識(shí)別生物醫(yī)學(xué)文本中的關(guān)鍵信息。通過(guò)在DDIExtraction 2013數(shù)據(jù)集上的實(shí)驗(yàn),本文發(fā)現(xiàn)P-BLSTM在藥物相互作用抽取的類(lèi)別分類(lèi)任務(wù)上獲得了72.25%的micro-F值,比目前最好的對(duì)比方法提高了0.78%。此外通過(guò)添加詞性標(biāo)注特征,P-BLSTM的micro-F值的可以提高到73.69%。通過(guò)對(duì)比分析,本文進(jìn)一步總結(jié)了P-BLSTM模型優(yōu)于現(xiàn)有方法的原因。(2)針對(duì)藥物相互作用抽取中正負(fù)樣例誤分類(lèi)的問(wèn)題,本文將同時(shí)處理細(xì)粒度分類(lèi)和粗粒度分類(lèi)的多任務(wù)學(xué)習(xí)機(jī)制引入藥物相互作用抽取。基于P-BLSTM,本文提出了三種多任務(wù)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò):PM-BLSTM雙輸出模型、PM-BLSTM雙注意力模型和PM-BLSTM嵌入層共享模型。在使用相同數(shù)據(jù)集的實(shí)驗(yàn)中,三種PM-BLSTM模型在利用詞性特征的情況下micro-F值分別達(dá)到了74.95%、74.97%和74.16%,均明顯高于P-BLSTM模型。本文同樣進(jìn)一步分析了三種PM-BLSTM模型的區(qū)別以及多任務(wù)學(xué)習(xí)機(jī)制在藥物相互作用中的有效性。
【學(xué)位單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TP391.1;TP183;R969.2
【部分圖文】：

圖 2.1 DDIExtraction 2013 數(shù)據(jù)集樣例物相互作用（DDI Detection）。存在藥物相互作用即為正樣例：如圖中的 <Barbiturates,coumarin drugs> 和 <glutethimide, coumarin drugs> 兩個(gè)藥物對(duì)，否則為負(fù)樣例，如樣例中的 <Barbiturates, glutethimide>。任務(wù) 2 進(jìn)一步判斷藥物相互作用的類(lèi)型（DDI Classifica-tion）。在 DDIExtraction 2013 的數(shù)據(jù)集中定義了 4 種藥物相互作用類(lèi)別：advice，effect，mechanism 以及 int。其具體定義如下： advice: 這是指文本中關(guān)于藥物相互作用的描述是一種建議或者推薦。例如：樣例“Interactions may be expected, and UROXATRAL should not be used incombination with other alpha-blockers.”中加斜體的目標(biāo)藥物對(duì)。 effect: 這是指文本描述了藥物相互作用會(huì)產(chǎn)生某種影響或者有某種藥效機(jī)制。例如:“The concomitant administration of ciprofloxacin with the sulfonylurea glyburidehas, on rare occasions, resulted in severe hypoglycemia.”
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本文編號(hào)：2888957