GraphDx:知识增强多智能体框架,实现成本可控的序列诊断
在临床诊断中,如何在保证诊断准确性的前提下,有效控制检测成本,是一个关键挑战。现有基于大语言模型(LLM)的方法虽然具备丰富的医学知识,但在成本约束下的系统性推理能力不足,容易导致过度检测。
为此,研究团队在arXiv上发布了GraphDx框架。该框架的核心创新在于两方面:首先,设计了一个自动化流程,利用LLM构建“医学诊断知识图谱”(MDKG)。该图谱不仅量化了症状与疾病的典型关联度,还以诊断动作为中心组织拓扑结构,并为每个节点标注了诊断相关性和成本敏感性双重属性。
其次,框架引入了三个协同工作的智能体:感知智能体、推理智能体和决策智能体。感知与决策智能体分别负责语言理解与生成,与LLM交互;而推理智能体则在MDKG上进行确定性的证据评分和成本感知的规划,从而做出既准确又经济的检测决策。
实验在MedQA和MIMIC-IV数据集上进行,并采用了DeepSeek-V3、Kimi-k2和Llama-3.3三种LLM作为基础。结果显示,GraphDx将诊断成功率从原有的50%-68%大幅提升至79%-93%,同时将检测成本降低了20%-54%。该研究为自动化临床诊断提供了一条兼具鲁棒性、经济性和可解释性的新路径。