Detect Living Species

Description

Extract living species from clinical texts in Italian which is critical to scientific disciplines like medicine, biology, ecology/biodiversity, nutrition and agriculture. This model is trained with the BertForTokenClassification method from the transformers library and imported into Spark NLP.

It is trained on the LivingNER corpus that is composed of clinical case reports extracted from miscellaneous medical specialties including COVID, oncology, infectious diseases, tropical medicine, urology, pediatrics, and others.

NOTE :

  1. The text files were translated from Spanish with a neural machine translation system.
  2. The annotations were translated with the same neural machine translation system.
  3. The translated annotations were transferred to the translated text files using an annotation transfer technology.

Predicted Entities

HUMAN, SPECIES

Open in Colab Copy S3 URI

How to use

document_assembler = DocumentAssembler()\
    .setInputCol("text")\
    .setOutputCol("document")\

sentence_detector = SentenceDetectorDLModel.pretrained("sentence_detector_dl", "xx")\
    .setInputCols(["document"])\
    .setOutputCol("sentence")

tokenizer = Tokenizer()\
    .setInputCols(["sentence"])\
    .setOutputCol("token")

ner_model = MedicalBertForTokenClassifier.pretrained("bert_token_classifier_ner_living_species", "it", "clinical/models")\
    .setInputCols(["sentence", "token"])\
    .setOutputCol("ner")\
    .setCaseSensitive(True)\
    .setMaxSentenceLength(512)

ner_converter = NerConverter()\
    .setInputCols(["sentence", "token", "ner"])\
    .setOutputCol("ner_chunk")

pipeline = Pipeline(stages=[
    document_assembler, 
    sentence_detector,
    tokenizer,
    ner_model,
    ner_converter   
    ])

data = spark.createDataFrame([["""Una donna di 74 anni è stata ricoverata con dolore addominale diffuso, ipossia e astenia di 2 settimane di evoluzione. La sua storia personale includeva ipertensione in trattamento con amiloride/idroclorotiazide e dislipidemia controllata con lovastatina. La sua storia familiare era: madre morta di cancro gastrico, fratello con cirrosi epatica di eziologia sconosciuta e sorella con carcinoma epatocellulare. Lo studio eziologico delle diverse cause di malattia epatica cronica comprendeva: virus epatotropi (HBV, HCV) e HIV, studio dell'autoimmunità, ceruloplasmina, ferritina e porfirine nelle urine, tutti risultati negativi. Il paziente è stato messo in trattamento anticoagulante con acenocumarolo e diuretici a tempo indeterminato."""]]).toDF("text")

result = pipeline.fit(data).transform(data)
val document_assembler = new DocumentAssembler()
    .setInputCol("text")
    .setOutputCol("document")

val sentence_detector = SentenceDetectorDLModel.pretrained("sentence_detector_dl", "xx")
    .setInputCols(Array("document"))
    .setOutputCol("sentence")

val tokenizer = new Tokenizer()
    .setInputCols(Array("sentence"))
    .setOutputCol("token")

val ner_model = MedicalBertForTokenClassifier.pretrained("bert_token_classifier_ner_living_species", "it", "clinical/models")
    .setInputCols(Array("sentence", "token"))
    .setOutputCol("ner")
    .setCaseSensitive(True)
    .setMaxSentenceLength(512)

val ner_converter = new NerConverter()
    .setInputCols(Array("sentence", "token", "ner"))
    .setOutputCol("ner_chunk")

val pipeline = new Pipeline().setStages(Array(document_assembler, 
                                                   sentence_detector,
                                                   tokenizer,
                                                   ner_model,
                                                   ner_converter))

val data = Seq("""Una donna di 74 anni è stata ricoverata con dolore addominale diffuso, ipossia e astenia di 2 settimane di evoluzione. La sua storia personale includeva ipertensione in trattamento con amiloride/idroclorotiazide e dislipidemia controllata con lovastatina. La sua storia familiare era: madre morta di cancro gastrico, fratello con cirrosi epatica di eziologia sconosciuta e sorella con carcinoma epatocellulare. Lo studio eziologico delle diverse cause di malattia epatica cronica comprendeva: virus epatotropi (HBV, HCV) e HIV, studio dell'autoimmunità, ceruloplasmina, ferritina e porfirine nelle urine, tutti risultati negativi. Il paziente è stato messo in trattamento anticoagulante con acenocumarolo e diuretici a tempo indeterminato.""").toDS.toDF("text")

val result = pipeline.fit(data).transform(data)
import nlu
nlu.load("it.classify.bert_token.ner_living_species").predict("""Una donna di 74 anni è stata ricoverata con dolore addominale diffuso, ipossia e astenia di 2 settimane di evoluzione. La sua storia personale includeva ipertensione in trattamento con amiloride/idroclorotiazide e dislipidemia controllata con lovastatina. La sua storia familiare era: madre morta di cancro gastrico, fratello con cirrosi epatica di eziologia sconosciuta e sorella con carcinoma epatocellulare. Lo studio eziologico delle diverse cause di malattia epatica cronica comprendeva: virus epatotropi (HBV, HCV) e HIV, studio dell'autoimmunità, ceruloplasmina, ferritina e porfirine nelle urine, tutti risultati negativi. Il paziente è stato messo in trattamento anticoagulante con acenocumarolo e diuretici a tempo indeterminato.""")

Results

+----------------+-------+
|ner_chunk       |label  |
+----------------+-------+
|donna           |HUMAN  |
|personale       |HUMAN  |
|madre           |HUMAN  |
|fratello        |HUMAN  |
|sorella         |HUMAN  |
|virus epatotropi|SPECIES|
|HBV             |SPECIES|
|HCV             |SPECIES|
|HIV             |SPECIES|
|paziente        |HUMAN  |
+----------------+-------+

Model Information

Model Name: bert_token_classifier_ner_living_species
Compatibility: Healthcare NLP 3.5.3+
License: Licensed
Edition: Official
Input Labels: [sentence, token]
Output Labels: [ner]
Language: it
Size: 410.2 MB
Case sensitive: true
Max sentence length: 512

References

https://temu.bsc.es/livingner/2022/05/03/multilingual-corpus/

Benchmarking

 label         precision  recall  f1-score  support 
 B-HUMAN       0.78       0.96    0.86      2772    
 B-SPECIES     0.62       0.89    0.73      2866    
 I-HUMAN       0.44       0.63    0.52      101     
 I-SPECIES     0.57       0.83    0.67      1039    
 micro-avg     0.67       0.91    0.77      6778    
 macro-avg     0.60       0.83    0.70      6778    
 weighted-avg  0.68       0.91    0.77      6778