Efficient Machine Reading Comprehension for Health Care Applications: Algorithm Development and Validation of a Context Extraction Approach
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Extractive methods for machine reading comprehension (MRC) tasks have achieved comparable or better accuracy than human performance on benchmark data sets. However, such models are not as successful when adapted to complex domains such as health care. One of the main reasons is that the context that the MRC model needs to process when operating in a complex domain can be much larger compared with an average open-domain context. This causes the MRC model to make less accurate and slower predictions. A potential solution to this problem is to reduce the input context of the MRC model by extracting only the necessary parts from the original context. OBJECTIVE: This study aims to develop a method for extracting useful contexts from long articles as an additional component to the question answering task, enabling the MRC model to work more efficiently and accurately. METHODS: Existing approaches to context extraction in MRC are based on sentence selection strategies, in which the models are trained to find the sentences containing the answer. We found that using only the sentences containing the answer was insufficient for the MRC model to predict correctly. We conducted a series of empirical studies and observed a strong relationship between the usefulness of the context and the confidence score output of the MRC model. Our investigation showed that a precise input context can boost the prediction correctness of the MRC and greatly reduce inference time. We proposed a method to estimate the utility of each sentence in a context in answering the question and then extract a new, shorter context according to these estimations. We generated a data set to train 2 models for estimating sentence utility, based on which we selected more precise contexts that improved the MRC model's performance. RESULTS: -score increased from 0.724 to 0.744 for the Question Answering Data Set for COVID-19 and from 0.651 to 0.704 for the Biomedical Semantic Indexing and Question Answering). We also found a potential problem where extractive transformer MRC models predict poorly despite being given a more precise context in some cases. CONCLUSIONS: The proposed context extraction method allows the MRC model to achieve improved prediction correctness and a significantly reduced MRC inference time. This approach works technically with any MRC model and has potential in tasks involving processing long texts.
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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 | 0,014 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,002 |
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 ».