Artificial Intelligence in Medical Education: Comparative Analysis of ChatGPT, Bing, and Medical Students in Germany
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Large language models (LLMs) have demonstrated significant potential in diverse domains, including medicine. Nonetheless, there is a scarcity of studies examining their performance in medical examinations, especially those conducted in languages other than English, and in direct comparison with medical students. Analyzing the performance of LLMs in state medical examinations can provide insights into their capabilities and limitations and evaluate their potential role in medical education and examination preparation. OBJECTIVE: This study aimed to assess and compare the performance of 3 LLMs, GPT-4, Bing, and GPT-3.5-Turbo, in the German Medical State Examinations of 2022 and to evaluate their performance relative to that of medical students. METHODS: The LLMs were assessed on a total of 630 questions from the spring and fall German Medical State Examinations of 2022. The performance was evaluated with and without media-related questions. Statistical analyses included 1-way ANOVA and independent samples t tests for pairwise comparisons. The relative strength of the LLMs in comparison with that of the students was also evaluated. RESULTS: GPT-4 achieved the highest overall performance, correctly answering 88.1% of questions, closely followed by Bing (86.0%) and GPT-3.5-Turbo (65.7%). The students had an average correct answer rate of 74.6%. Both GPT-4 and Bing significantly outperformed the students in both examinations. When media questions were excluded, Bing achieved the highest performance of 90.7%, closely followed by GPT-4 (90.4%), while GPT-3.5-Turbo lagged (68.2%). There was a significant decline in the performance of GPT-4 and Bing in the fall 2022 examination, which was attributed to a higher proportion of media-related questions and a potential increase in question difficulty. CONCLUSIONS: LLMs, particularly GPT-4 and Bing, demonstrate potential as valuable tools in medical education and for pretesting examination questions. Their high performance, even relative to that of medical students, indicates promising avenues for further development and integration into the educational and clinical landscape.
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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 | 0,003 | 0,009 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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 ».