StudyTypeTeller—Large language models to automatically classify research study types for systematic reviews
Notice bibliographique
Résumé
screening, a labor-intensive aspect of systematic review, is increasingly challenging due to the rising volume of scientific publications. Recent advances suggest that generative large language models like generative pre-trained transformer (GPT) could aid this process by classifying references into study types such as randomized-controlled trials (RCTs) or animal studies prior to abstract screening. However, it is unknown how these GPT models perform in classifying such scientific study types in the biomedical field. Additionally, their performance has not been directly compared with earlier transformer-based models like bidirectional encoder representations from transformers (BERT). To address this, we developed a human-annotated corpus of 2,645 PubMed titles and abstracts, annotated for 14 study types, including different types of RCTs and animal studies, systematic reviews, study protocols, case reports, as well as in vitro studies. Using this corpus, we compared the performance of GPT-3.5 and GPT-4 in automatically classifying these study types against established BERT models. Our results show that fine-tuned pretrained BERT models consistently outperformed GPT models, achieving F1-scores above 0.8, compared to approximately 0.6 for GPT models. Advanced prompting strategies did not substantially boost GPT performance. In conclusion, these findings highlight that, even though GPT models benefit from advanced capabilities and extensive training data, their performance in niche tasks like scientific multi-class study classification is inferior to smaller fine-tuned models. Nevertheless, the use of automated methods remains promising for reducing the volume of records, making the screening of large reference libraries more feasible. Our corpus is openly available and can be used to harness other natural language processing (NLP) approaches.
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 | 0,033 | 0,112 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,006 |
| Bibliométrie | 0,011 | 0,006 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,004 | 0,006 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,004 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,011 | 0,005 |
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 ».