Multifaceted Natural Language Processing Task–Based Evaluation of Bidirectional Encoder Representations From Transformers Models for Bilingual (Korean and English) Clinical Notes: Algorithm Development and Validation
Notice bibliographique
Résumé
Background: The bidirectional encoder representations from transformers (BERT) model has attracted considerable attention in clinical applications, such as patient classification and disease prediction. However, current studies have typically progressed to application development without a thorough assessment of the model's comprehension of clinical context. Furthermore, limited comparative studies have been conducted on BERT models using medical documents from non-English-speaking countries. Therefore, the applicability of BERT models trained on English clinical notes to non-English contexts is yet to be confirmed. To address these gaps in literature, this study focused on identifying the most effective BERT model for non-English clinical notes. Objective: In this study, we evaluated the contextual understanding abilities of various BERT models applied to mixed Korean and English clinical notes. The objective of this study was to identify the BERT model that excels in understanding the context of such documents. Methods: Using data from 164,460 patients in a South Korean tertiary hospital, we pretrained BERT-base, BERT for Biomedical Text Mining (BioBERT), Korean BERT (KoBERT), and Multilingual BERT (M-BERT) to improve their contextual comprehension capabilities and subsequently compared their performances in 7 fine-tuning tasks. Results: The model performance varied based on the task and token usage. First, BERT-base and BioBERT excelled in tasks using classification ([CLS]) token embeddings, such as document classification. BioBERT achieved the highest F1-score of 89.32. Both BERT-base and BioBERT demonstrated their effectiveness in document pattern recognition, even with limited Korean tokens in the dictionary. Second, M-BERT exhibited a superior performance in reading comprehension tasks, achieving an F1-score of 93.77. Better results were obtained when fewer words were replaced with unknown ([UNK]) tokens. Third, M-BERT excelled in the knowledge inference task in which correct disease names were inferred from 63 candidate disease names in a document with disease names replaced with [MASK] tokens. M-BERT achieved the highest hit@10 score of 95.41. Conclusions: This study highlighted the effectiveness of various BERT models in a multilingual clinical domain. The findings can be used as a reference in clinical and language-based applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».