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Enregistrement W3112337105 · doi:10.1186/s13643-020-01520-5

Aligning text mining and machine learning algorithms with best practices for study selection in systematic literature reviews

2020· article· en· W3112337105 sur OpenAlexaff
Evan Popoff, M. Besada, JP Jansen, Shannon Cope, Steve Kanters

Notice bibliographique

RevueSystematic Reviews · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineDecision Sciences
ThématiqueMeta-analysis and systematic reviews
Établissements canadiensUniversity of British ColumbiaPrecision Nanosystems (Canada)
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMedicineSelection (genetic algorithm)Systematic reviewMachine learningArtificial intelligenceAlgorithmMEDLINEData scienceComputer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Despite existing research on text mining and machine learning for title and abstract screening, the role of machine learning within systematic literature reviews (SLRs) for health technology assessment (HTA) remains unclear given lack of extensive testing and of guidance from HTA agencies. We sought to address two knowledge gaps: to extend ML algorithms to provide a reason for exclusion-to align with current practices-and to determine optimal parameter settings for feature-set generation and ML algorithms. METHODS: We used abstract and full-text selection data from five large SLRs (n = 3089 to 12,769 abstracts) across a variety of disease areas. Each SLR was split into training and test sets. We developed a multi-step algorithm to categorize each citation into the following categories: included; excluded for each PICOS criterion; or unclassified. We used a bag-of-words approach for feature-set generation and compared machine learning algorithms using support vector machines (SVMs), naïve Bayes (NB), and bagged classification and regression trees (CART) for classification. We also compared alternative training set strategies: using full data versus downsampling (i.e., reducing excludes to balance includes/excludes because machine learning algorithms perform better with balanced data), and using inclusion/exclusion decisions from abstract versus full-text screening. Performance comparisons were in terms of specificity, sensitivity, accuracy, and matching the reason for exclusion. RESULTS: The best-fitting model (optimized sensitivity and specificity) was based on the SVM algorithm using training data based on full-text decisions, downsampling, and excluding words occurring fewer than five times. The sensitivity and specificity of this model ranged from 94 to 100%, and 54 to 89%, respectively, across the five SLRs. On average, 75% of excluded citations were excluded with a reason and 83% of these citations matched the reviewers' original reason for exclusion. Sensitivity significantly improved when both downsampling and abstract decisions were used. CONCLUSIONS: ML algorithms can improve the efficiency of the SLR process and the proposed algorithms could reduce the workload of a second reviewer by identifying exclusions with a relevant PICOS reason, thus aligning with HTA guidance. Downsampling can be used to improve study selection, and improvements using full-text exclusions have implications for a learn-as-you-go approach.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,249
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,261
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMétarecherche, Méta-épidémiologie (sens strict), Méta-épidémiologie (sens large), Communication savante
Catégories consensuellesMétarecherche
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Revue systématique · Signal consensuel: Revue systématique
GenreSignal candidat: Synthèse · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,645
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,2490,261
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0170,001
Bibliométrie0,0010,004
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0030,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,001

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.

Tête enseignante Opus0,669
Tête enseignante GPT0,513
Écart entre enseignants0,156 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.

Devis d'étudeRevue systématique
Domainenon disponible
GenreSynthèse

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations29
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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