Exploring the Privacy-Preserving Properties of Word Embeddings: Algorithmic Validation Study
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Word embeddings are dense numeric vectors used to represent language in neural networks. Until recently, there had been no publicly released embeddings trained on clinical data. Our work is the first to study the privacy implications of releasing these models. OBJECTIVE: This paper aims to demonstrate that traditional word embeddings created on clinical corpora that have been deidentified by removing personal health information (PHI) can nonetheless be exploited to reveal sensitive patient information. METHODS: We used embeddings created from 400,000 doctor-written consultation notes and experimented with 3 common word embedding methods to explore the privacy-preserving properties of each. RESULTS: We found that if publicly released embeddings are trained from a corpus anonymized by PHI removal, it is possible to reconstruct up to 68.5% (n=411/600) of the full names that remain in the deidentified corpus and associated sensitive information to specific patients in the corpus from which the embeddings were created. We also found that the distance between the word vector representation of a patient's name and a diagnostic billing code is informative and differs significantly from the distance between the name and a code not billed for that patient. CONCLUSIONS: Special care must be taken when sharing word embeddings created from clinical texts, as current approaches may compromise patient privacy. If PHI removal is used for anonymization before traditional word embeddings are trained, it is possible to attribute sensitive information to patients who have not been fully deidentified by the (necessarily imperfect) removal algorithms. A promising alternative (ie, anonymization by PHI replacement) may avoid these flaws. Our results are timely and critical, as an increasing number of researchers are pushing for publicly available health data.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,017 | 0,082 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».