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在人工智能驱动的生物医学多模式数据融合和分析方面的挑战

Junwei Liu1, Xiaoping Cen1,2,3, Chenxin Yi1,4

  • 1Guangzhou National Laboratory, Guangzhou 510005, China.

Genomics, proteomics & bioinformatics
|March 4, 2025
PubMed
概括

人工智能 (AI) 和深度学习模型正在彻底改变生物医学数据分析,提高疾病诊断和治疗设计. 本综述探讨了在整合多样化的生物医学数据,解决挑战和提出未来研究方向方面的人工智能应用.

关键词:
生物医学分析分析大型语言模型.超级学习 (Meta-learning) 是一种学习方式.模型解释模型解释多模式学习是多模式学习.

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科学领域:

  • 生物医学信息学 生物医学信息学
  • 人工智能的人工智能
  • 数据科学数据科学数据科学

背景情况:

  • 生物医学检查方法产生了庞大的,多样化的个人数据集 (分子,细胞,成像,EHR).
  • 整合这些多模式数据集对于精确的疾病诊断,生物标志物发现和个性化治疗设计至关重要.
  • 人工智能 (AI),特别是深度学习,在提高生物医学应用中的精度,效率和通用性方面表现有前途.

研究的目的:

  • 在综合生物医学数据分析中提供AI的全面概述.
  • 讨论学习多式联络生物医学数据集和将其整合到临床实践中的挑战.
  • 提出人工智能的未来研究方向,以促进生物医学研究和临床应用.

主要方法:

  • 对人工智能,深度学习和生物医学中的多式代表学习现有文献的审查.
  • 分析AI在整合多种生物医学数据模式中的应用.
  • 讨论包括数据隐私,融合和模型解释性在内的挑战.

主要成果:

  • 包括大型语言和视觉模型在内的人工智能显著扩展了生物医学应用.
  • 深度学习模型为复杂的生物医学数据提供了更高的精度,效率和概括性.
  • 关键的挑战包括数据隐私,有效的数据融合和模型可解释性.

结论:

  • 人工智能和深度学习是分析综合生物医学数据的强大工具.
  • 解决数据隐私,融合和解释方面的挑战对于临床翻译至关重要.
  • 未来的方向包括模型预培训和知识整合,以增强人工智能对生物医学研究和医疗保健的影响.