論文の概要: KERAP: A Knowledge-Enhanced Reasoning Approach for Accurate Zero-shot Diagnosis Prediction Using Multi-agent LLMs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.02773v1
• Date: Thu, 03 Jul 2025 16:35:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-04 15:37:16.594264
• Title: KERAP: A Knowledge-Enhanced Reasoning Approach for Accurate Zero-shot Diagnosis Prediction Using Multi-agent LLMs
• Title（参考訳）: KERAP:マルチエージェントLLMを用いた高精度ゼロショット診断のための知識強化推論手法
• Authors: Yuzhang Xie, Hejie Cui, Ziyang Zhang, Jiaying Lu, Kai Shu, Fadi Nahab, Xiao Hu, Carl Yang,
• Abstract要約: 大きな言語モデル(LLM)は、診断予測に言語能力と生物医学的知識を活用することを約束している。 我々は,知識グラフ(KG)を用いた多エージェントアーキテクチャによるLLMに基づく診断予測を改善する推論手法であるKERAPを提案する。 本フレームワークは, マッピング用リンクエージェント, 構造化知識抽出用検索エージェント, 診断予測を反復的に洗練する予測エージェントから構成される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 39.47350988195002
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Medical diagnosis prediction plays a critical role in disease detection and personalized healthcare. While machine learning (ML) models have been widely adopted for this task, their reliance on supervised training limits their ability to generalize to unseen cases, particularly given the high cost of acquiring large, labeled datasets. Large language models (LLMs) have shown promise in leveraging language abilities and biomedical knowledge for diagnosis prediction. However, they often suffer from hallucinations, lack structured medical reasoning, and produce useless outputs. To address these challenges, we propose KERAP, a knowledge graph (KG)-enhanced reasoning approach that improves LLM-based diagnosis prediction through a multi-agent architecture. Our framework consists of a linkage agent for attribute mapping, a retrieval agent for structured knowledge extraction, and a prediction agent that iteratively refines diagnosis predictions. Experimental results demonstrate that KERAP enhances diagnostic reliability efficiently, offering a scalable and interpretable solution for zero-shot medical diagnosis prediction.
• Abstract（参考訳）: 診断予測は、疾患の検出とパーソナライズされた医療において重要な役割を果たす。 このタスクには機械学習(ML)モデルが広く採用されているが、教師付きトレーニングへの依存は、特に大規模ラベル付きデータセットの取得コストが高いため、目に見えないケースに一般化する能力を制限している。 大きな言語モデル(LLM)は、診断予測に言語能力と生物医学的知識を活用することを約束している。 しかし、幻覚に悩まされ、構造化された医学的推論が欠如し、無駄なアウトプットを生み出すことも多い。 これらの課題に対処するため,マルチエージェントアーキテクチャによるLCMに基づく診断予測を改善する知識グラフ(KG)を用いた推論手法であるKERAPを提案する。 本フレームワークは,属性マッピングのためのリンクエージェント,構造化知識抽出のための検索エージェント,および診断予測を反復的に洗練する予測エージェントから構成される。 実験の結果、KERAPは診断信頼性を効率的に向上し、ゼロショット診断予測のためのスケーラブルで解釈可能なソリューションを提供することが示された。

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