大规模开放生物医学知识图谱:基于 Samyama 图数据库的构建、联邦与 AI 智能体访问
Open Biomedical Knowledge Graphs at Scale: Construction, Federation, and AI Agent Access with Samyama Graph Database
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基于 Samyama 图数据库构建开放生物医学知识图谱生态,22 图合并存储含 3.28 亿节点、14.4 亿边。
生物医学知识分散在各自为政的数据库中——Reactome、STRING、Gene Ontology、ClinicalTrials.gov、DrugBank、DGIdb、SIDER、PubMed、ClinVar、ChEMBL、OpenTargets 等。我们提出一个开放、可复现的生物医学知识图谱生态系统,构建于 Samyama——一个 Rust 原生图数据库之上:端到端详述三个基础图谱——通路 KG(118,686 个节点,834,785 条边)、临床试验 KG(7,774,446 个节点,26,973,997 条边)和药物相互作用 KG(32,726 个节点,191,970 条边)——以及它们扩展为一个包含 22 个图谱、2 个队列的合并生物医学存储(328,130,739 个节点和 1,441,425,733 条导入边,其中包括来自 Synthea 的 295,000 名合成 OMOP CDM 患者)。首先,我们描述一种可复现的 ETL 与可移植 .sgsnap 快照模式,其中各图谱可单独加载或组合为一个存储。其次,我们分析单存储内的跨 KG 集成,通过查询时属性连接和加载时标识符去重(--dedup-keys):在全部 24 个快照(Samyama-Graph v1.13.0)中,328.1M 个节点和 1.44B 条边在 2,269.1 秒(37 分 49 秒)内加载完成,峰值 RSS 为 366.5 GB(254 B/边),在五个经审计的键(mondo_id、uniprot_id、go_id、drugbank_id、symbol)上合并了 132,511 个跨来源实体——占 150,965 个 Bound A 健全标识符上限的 87.8%,且零冲突 ID 拒绝。在一个冻结的 81 查询套件上,62 个查询返回结果(17 个数据缺口空结果,2 个超时);在一个扩展的 200 查询 oracle 套件上,200 个中有 195 个通过(97.5%)。第三,我们引入模式驱动的模型上下文协议(MCP)服务器生成:在 3-KG 子集上的 40 问题 BiomedQA 基准上,领域特定 MCP 工具达到 98% 准确率,而模式感知 text-to-Cypher 为 85%,独立 GPT-4o 为 75%,且零模式错误。
中文由 AI 翻译,仅供参考,以原文为准。
来源:arXiv · Quantitative Methods · arxiv.org