論文の概要: NeRD: Neuro-Symbolic Rule Distillation for Efficient Ontology-Grounded Chain-of-Thought in Medical Image Diagnosis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.15617v2
- Date: Tue, 16 Jun 2026 11:57:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-17 15:01:46.737215
- Title: NeRD: Neuro-Symbolic Rule Distillation for Efficient Ontology-Grounded Chain-of-Thought in Medical Image Diagnosis
- Title(参考訳): NeRD : 医用画像診断における効率的なオントロジー周囲鎖形成のためのニューロシンボリック・ルール蒸留法
- Authors: Hongxi Yang, Yiwen Jiang, Siyuan Yan, Jamie Chow, Eunis Li, Charlotte Poon, Stephanie Fong, Xiangyu Zhao, Deval Mehta, Yasmeen George, Zongyuan Ge,
- Abstract要約: 概念ボトルネックモデル (Concept Bottleneck Models, CBM) は、推論時間と手動による介入のために、事前に定義されたすべての概念をスコアリングする必要がある。
提案するNeuro-Symbolic Rule Distillation(NeRD)は,効率的なオントロジーに基づく推論連鎖を生成するフレームワークである。
2つの皮膚データセットの実験は、診断性能と解釈可能性の強さを示し、ブラインドされた専門家による評価は、NeRDの臨床的妥当性を確認する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 21.820448556535226
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Interpretability is essential for trustworthy medical image diagnosis. However, existing concept-driven interpretable methods have key limitations: Concept Bottleneck Models (CBMs) require scoring all predefined concepts at inference time and for manual intervention, imposing a substantial burden on clinicians, while rationale-based generative approaches often select concepts by class discriminability, which can drift from diagnostic ontologies. To address these issues, we propose Neuro-Symbolic Rule Distillation (NeRD), a framework that produces efficient, ontology-grounded reasoning chains that are sufficient yet non-redundant, without manually crafting diagnostic rules. Experiments on two skin datasets demonstrate strong diagnostic performance and interpretability, and blinded expert evaluation confirms the clinical plausibility of NeRD rationales. Our method further enables a first expert-in-the-loop study for Multimodal Chain-of-Thought-based diagnosis, achieving efficient and effective concept-level intervention.
- Abstract(参考訳): 医用画像診断には解釈可能性が不可欠である。
CBM(Concept Bottleneck Models)は、推論時間と手動による介入において、事前に定義されたすべての概念をスコアリングし、臨床医に多大な負担を課す。
これらの問題に対処するために、我々は、診断規則を手作業で作らずに十分な十分なオントロジーに基づく推論チェーンを効率よく生成するフレームワークNeRD(Neuro-Symbolic Rule Distillation)を提案する。
2つの皮膚データセットの実験は、診断性能と解釈可能性の強さを示し、ブラインドされた専門家による評価は、NeRD合理性の臨床的妥当性を確認する。
さらに本手法により,マルチモーダル・チェーン・オブ・ソート(Multimodal Chain-of-Thought-based)診断のためのループによる最初のエキスパート・イン・ザ・ループ研究が可能となり,効率的かつ効果的な概念レベルの介入が可能となった。
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