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Accès ouvert déclaré 2026 preprint

GPAS: an online AI system for rapid and accurate pathogen identification and LLM-based interpretation

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Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Accurate identification of unknown pathogens is critical for medicine and public health, yet current metagenomic workflows remain heavily dependent on specialized bioinformatics expertise and manual interpretation, creating substantial bottlenecks in time-sensitive diagnostic settings 1 . The key challenges lie in achieving precise species identification amidst high background noise and translating complex microbial data into clinically actionable insights 2,3 . Here we present the Global Pathogen Analysis System (GPAS), an integrated computational framework that combines rapid and accurate pathogen identification with large language model (LLM)-based semantic interpretation. Central to GPAS is a dynamic-library alignment mechanism informed by prior probabilities of inter-species misclassification. By integrating a hybrid machine learning model that couples elastic neural networks with Bayesian inference, this approach substantially reduces both false positives and false negatives, achieving species-level accuracy superior to existing state-of-the-art tools. To enable clinical interpretation, we constructed a unified microbial knowledge graph integrating global metagenomic and metaviromic sample repositories, and trained a pathogen-specialized LLM agent. Through end-to-end reinforcement learning, the agent autonomously executes multi-step reasoning workflows extracting pathogen-specific insights from complex data and generating human-readable, evidence-based reports. Application to throat swab samples demonstrates that GPAS not only accurately identifies pathogenic microorganisms but also reveals how SLE-associated immune dysregulation reshapes the respiratory microbiome and promotes pathobiont overgrowth, providing clinically instructive interpretations. By substantially lowering technical barriers to pathogen identification, GPAS offers an accessible yet powerful platform for clinical diagnostics, public health surveillance, and microbiome research. The system is freely available at: https://gpas.nh.ac.cn/ .

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
GPAS: an online AI system for rapid and accurate pathogen identification and LLM-based interpretation
Date Crossref
20/02/2026
Éditeur
openRxiv
Type
posted-content

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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