GENERATIVE LARGE LANGUAGE MODELS FOR TRANSPARENT ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN CLINICAL RESEARCH
Notice bibliographique
Résumé
Background The rapid growth of medical literature necessitates effective, transparent automation tools for classification. Generative large language models (LLMs), including the Generative Pre-trained Transformer (GPT), have the potential to provide transparent classification and explain other black box models. Objective This sandwich thesis evaluates the performance of GPT in 1) classifying biomedical literature compared with a fine-tuned BioLinkBERT model, and 2) explaining the decision of encoder-only models with feature attributions compared to traditional eXplainable AI (XAI) frameworks like SHapley Additive exPlanations (SHAP) and integrated gradients (IG). Methods Randomly sampled, manually annotated clinical research articles from the Health Information Research Unit (HIRU) were used along with a top-performing BioLinkBERT classifier. In Chapter 2, GPT-4o and GPT-o3-mini were used either alone or with BioLinkBERT’s predictions in the prompt to classify article methodological rigour based on HIRU’s criteria. Either the title and abstract or the full text was provided to GPT. Performance was compared to the BioLinkBERT model and assessed primarily using Matthew’s correlation coefficient (MCC). In Chapter 3, GPT-4o was used to generate feature attributions for the BioLinkBERT model through masking perturbations and was compared to SHAP and IG using a modified area under the perturbation curve (AOPC) metric which gives a measure of performance. Results GPT-4o alone, using full text (MCC 0.429), achieved comparable classification performance to BioLinkBERT (MCC 0.466). Performance was worse with other models and inputs. As a perturbation explainer, GPT-4o’s (AOPC 0.029) performance was poor and significantly underperformed compared to SHAP (AOPC 0.222) and IG (AOPC 0.225). The identified important tokens by GPT did not align with the manual appraisal criteria. Conclusion GPT has potential in appraising biomedical literature, even without explicit training. GPT’s transparency through textual explanations improves interpretability. GPT’s poor performance in generating faithful feature attributions warrants future research. The inherent variability and stochasticity of GPT outputs necessitate careful prompting and reproducibility measures.
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 | 0,008 | 0,033 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,004 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 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 ».