Developing an Explainable Artificial Intelligence System for the Mobile-Based Diagnosis of Febrile Diseases Using Random Forest, LIME, and GPT
Notice bibliographique
Résumé
OBJECTIVES: This study proposes a mobile-based explainable artificial intelligence (XAI) platform designed for diagnosing febrile illnesses. METHODS: We integrated the interpretability offered by local interpretable model-agnostic explanations (LIME) and the explainability provided by generative pre-trained transformers (GPT) to bridge the gap in understanding and trust often created by machine learning models in critical healthcare decision-making. The developed system employed random forest for disease diagnosis, LIME for interpretation of the results, and GPT-3.5 for generating explanations in easy-to-understand language. RESULTS: Our model demonstrated robust performance in detecting malaria, achieving precision, recall, and F1-scores of 85%, 91%, and 88%, respectively. It performed moderately well in detecting urinary tract and respiratory tract infections, with precision, recall, and F1-scores of 80%, 65%, and 72%, and 77%, 68%, and 72%, respectively, maintaining an effective balance between sensitivity and specificity. However, the model exhibited limitations in detecting typhoid fever and human immunodeficiency virus/acquired immune deficiency syndrome, achieving lower precision, recall, and F1-scores of 69%, 53%, and 60%, and 75%, 39%, and 51%, respectively. These results indicate missed true-positive cases, necessitating further model fine-tuning. LIME and GPT-3.5 were integrated to enhance transparency and provide natural language explanations, thereby aiding decision-making and improving user comprehension of the diagnoses. CONCLUSIONS: The LIME plots revealed key symptoms influencing the diagnoses, with bitter taste in the mouth and fever showing the highest negative influence on predictions, and GPT-3.5 provided natural language explanations that increased the reliability and trustworthiness of the system, promoting improved patient outcomes and reducing the healthcare burden.
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 | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».