Systematische Überprüfungsergebnisse mit neuen Bewertungsmethoden verbessern
Ein neues Bewertungsrahmenwerk verbessert systematische Übersichten, indem es die Auswirkungen von Studien bewertet.
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Inhaltsverzeichnis
- Die Bedeutung systematischer Übersichten
- Probleme mit aktuellen Bewertungsmethoden
- Ein neuer Bewertungsrahmen
- Der Datenextraktionsprozess
- Bewertung der Modellergebnisse
- Ergebnisanalyse: Erkenntnisse gewonnen
- Erste Experimente und Ergebnisse
- Vergleich traditioneller und ergebnisbasierter Ansätze
- Folgen für zukünftige Forschung und Praxis
- Fazit
- Originalquelle
- Referenz Links
Systematische Literaturübersichten sind in vielen Bereichen wichtig, besonders in der Medizin. Sie helfen, Beweise zu spezifischen Forschungsfragen zu sammeln und zu bewerten. Der Prozess beinhaltet, nach relevanten Studien zu suchen, diese sorgfältig zu überprüfen und die Ergebnisse zusammenzufassen. Eine Herausforderung dieser Übersichten ist das Zitieren-Screening, das viel Zeit und Mühe kostet, wenn Forscher durch viele Publikationen filtern müssen, um zu entscheiden, welche sie einbeziehen.
Mit den Fortschritten in der Technologie versuchen viele Forscher, den Prozess des Zitieren-Screenings durch Methoden wie natürliche Sprachverarbeitung und maschinelles Lernen zu automatisieren. Aktuelle Methoden zur Messung, wie effektiv diese automatisierten Verfahren sind, konzentrieren sich jedoch meist nur darauf, ob sie relevante Studien finden oder nicht. Das bedeutet, dass alle relevanten Studien gleich behandelt werden, unabhängig davon, wie stark sie die endgültigen Ergebnisse der Übersichtsarbeit beeinflussen.
Dieser Ansatz ist problematisch. Einige Studien können die Schlussfolgerungen einer Übersicht erheblich verändern, wenn sie einbezogen oder ausgeschlossen werden, während andere möglicherweise nicht den gleichen Effekt haben. Wir müssen darüber nachdenken, wie wir diese automatisierten Prozesse besser bewerten können, sodass der tatsächliche Einfluss jeder Studie auf die Ergebnisse einer systematischen Übersicht berücksichtigt wird.
Die Bedeutung systematischer Übersichten
Systematische Übersichten bieten einen strukturierten Blick auf bestehende Forschung zu einer spezifischen Frage. Sie sind besonders wichtig in Bereichen wie der Gesundheitsversorgung, wo Entscheidungen grosse Auswirkungen auf die Ergebnisse für Patienten haben können. Durch das Zusammenfassen der insgesamt vorhandenen Beweise aus vielen Studien helfen systematische Übersichten, bewährte Praktiken zu informieren, Richtlinien zu entwickeln und die Entscheidungsfindung zu unterstützen.
Der Prozess der systematischen Übersicht umfasst mehrere Schritte: Definieren der Forschungsfrage, umfassende Suche nach relevanten Studien, Auswahl der Studien, Bewertung ihrer Qualität, Datenextraktion und Synthese der Ergebnisse. Diese strenge Methode stellt sicher, dass die Übersicht gründlich ist und die daraus gezogenen Schlussfolgerungen auf den besten verfügbaren Beweisen basieren.
Allerdings ist dieser Prozess nicht ohne Herausforderungen. Ein bedeutendes Hindernis ist der Prozess des Zitieren-Screenings, bei dem Tausende von Studien untersucht werden müssen, um ihre Relevanz für die Übersichtsfrage zu bestimmen. Diese Aufgabe kann zeitaufwendig sein und kann zu Verzerrungen führen, wenn sie nicht gründlich durchgeführt wird.
Probleme mit aktuellen Bewertungsmethoden
Bei der Automatisierung des Zitieren-Screenings verwenden Forscher typischerweise binäre Relevanzmasse, um zu bewerten, wie gut ihre Methoden funktionieren. Das bedeutet, eine Studie wird entweder als relevant oder nicht relevant betrachtet, basierend auf einer einfachen Ja- oder Nein-Antwort. Wenn eine Methode eine bestimmte Anzahl relevanter Publikationen findet, wird sie je nach Anzahl der gefundenen Studien im Vergleich zur Anzahl der gesammelten bewertet.
Obwohl dies eine grundlegende Vorstellung davon vermittelt, wie gut eine Methode funktioniert, spiegelt es nicht den tatsächlichen Einfluss jeder Publikation auf das endgültige Ergebnis der Übersicht wider. Das kann zu einem irreführenden Verständnis der Effektivität eines Systems führen, nur weil es eine hohe Anzahl relevanter Studien zurückgegeben hat oder bestimmte Rückruf- oder Präzisionsmetriken erfüllt hat.
Zum Beispiel könnten zwei verschiedene Methoden jeweils die gleiche Anzahl relevanter Publikationen abrufen, aber die Wichtigkeit dieser Publikationen für die Übersicht könnte ganz unterschiedlich sein. Wenn eine Methode eine Studie ausschliesst, die das Ergebnis erheblich beeinflussen würde, während die andere sie einbezieht, könnten die Ergebnisse der Übersicht deutlich unterschiedlich sein. Dieses Problem entsteht, weil die traditionellen Metriken die unterschiedlichen Auswirkungen von Studien innerhalb ihrer Ergebnisse nicht berücksichtigen.
Darüber hinaus, wenn Autoren sich nur darauf konzentrieren, ob Studien relevant oder nicht relevant sind, könnten sie die subtilen, aber entscheidenden Unterschiede übersehen, wie Studien in den grösseren Kontext der Übersicht passen. Das wirft Bedenken hinsichtlich der Gesamtqualität und Zuverlässigkeit der aus der Übersicht gezogenen Schlussfolgerungen auf.
Ein neuer Bewertungsrahmen
Um diese Probleme anzugehen, wird ein neuer Bewertungsrahmen vorgeschlagen, der berücksichtigt, wie jede Studie das endgültige Ergebnis systematischer Übersichten beeinflusst. Anstatt einfach nur zu messen, ob Studien relevant sind, betrachtet dieser Rahmen den tatsächlichen Einfluss der Einbeziehung oder des Ausschlusses jeder Studie.
Der Rahmen besteht aus drei Hauptschritten:
- Datenextraktion: Informationen über die in der Übersicht enthaltenen Studien zu sammeln und sie mit relevanten Publikationen abzugleichen.
- Modellbewertung: Die extrahierten Daten zu nutzen, um die Ergebnisse basierend darauf zu schätzen, welche Studien in das Ranking oder die Klassifikation der Zitationen einbezogen werden.
- Ergebnisanalyse: Die von der automatisierten Methode produzierten Ergebnisse mit den Ergebnissen der ursprünglichen systematischen Übersicht zu vergleichen.
Durch Befolgen dieses Rahmens können Forscher hervorheben, welche Studien wichtig sind, um zuverlässige Übersichtsergebnisse zu erzielen und welche weniger priorisiert werden können. Das ermöglicht eine nuanciertere Bewertung der verwendeten automatisierten Methoden.
Der Datenextraktionsprozess
In diesem Schritt zieht der Rahmen Daten aus systematischen Übersichten, die von etablierten Organisationen wie Cochrane erstellt wurden. Dies beinhaltet das Extrahieren von Informationen aus Dateien, die statistische Daten über die Studien und deren Ergebnisse enthalten. Es ist wichtig, zwischen einer Studie und einer Publikation zu unterscheiden. Eine Studie ist die Forschung selbst, während eine Publikation das Papier ist, in dem diese Studie berichtet wird. Eine einzelne Studie kann mehrere damit verbundene Publikationen haben.
Der Prozess beginnt mit dem Abgleichen der Publikationen mit ihren PubMed-IDs, die eine eindeutige Kennung in der Forschungscommunity darstellen. Es werden mehrere Schritte unternommen, um eine genaue Zuordnung sicherzustellen, einschliesslich der Überprüfung bestehender Datenbanken und der Durchführung von Suchen basierend auf Publikationstiteln und Autoren. Das stellt sicher, dass die in der Bewertung verwendeten Informationen so genau wie möglich sind.
Bewertung der Modellergebnisse
Sobald die Daten extrahiert sind, besteht der nächste Schritt darin, zu bewerten, wie gut die automatisierten Methoden funktionieren. Dies beinhaltet die Verwendung von Effektgrössen, die den Unterschied zwischen zwei Gruppen in einer Studie messen, um zu analysieren, wie einzelne Studien zum Gesamtergebnis der systematischen Übersicht beitragen.
Jede Studie, die in einer Übersicht enthalten ist, hat ein spezifisches Gewicht und eine Effektgrösse, die basierend auf den berichteten Daten berechnet werden. Der Bewertungsrahmen kann dann verschiedene Szenarien simulieren, indem spezifische Studien ein- oder ausgeschlossen werden, und beobachten, wie sich diese Änderungen auf die endgültigen Ergebnisse auswirken. Das hilft den Forschern, die Wichtigkeit verschiedener Studien für die Schlussfolgerungen der Übersicht zu verstehen.
Indem verfolgt wird, wie sich die Ergebnisse ändern, wenn spezifische Publikationen einbezogen oder ausgeschlossen werden, zeigt der Rahmen, welche Publikationen entscheidend für die Ergebnisse der Übersicht sind. Er geht über traditionelle Methoden hinaus, die alle relevanten Studien gleich behandeln, und betont die Bedeutung der Bewertung der tatsächlichen Auswirkungen einzelner Studien.
Ergebnisanalyse: Erkenntnisse gewonnen
In dieser Phase analysieren Forscher die Ergebnisse der Bewertung, um die Leistung der automatisierten Zitieren-Screening-Methoden zu beurteilen. Der Rahmen ermöglicht verschiedene Aspekte der Analyse, einschliesslich:
- Grösse des Unterschieds: Messen, wie sehr sich die Ergebnisse ändern, wenn spezifische Studien ausgeschlossen werden.
- Abstand vom Vertrauensintervall: Überprüfen, ob die neuen Ergebnisse innerhalb des Vertrauensintervalls der ursprünglichen Übersicht liegen.
- Überschätzung/Unterbewertung: Bestimmen, ob das Ergebnis höher oder niedriger ist als es sein sollte.
- Zeichen der Veränderung: Identifizieren, ob das neue Ergebnis die ursprüngliche Schlussfolgerung umkehrt.
- Schätzbarkeit: Einschätzen, ob es immer noch möglich ist, ein Ergebnis basierend auf den einbezogenen Studien zu berechnen.
Durch das Fokussieren auf diese Aspekte können Forscher ein klareres Bild davon gewinnen, wie gut die automatisierten Zitieren-Screening-Methoden in Bezug auf die Erreichung genauer Übersichtsresultate abschneiden.
Erste Experimente und Ergebnisse
Erste Experimente mit diesem Rahmen zeigten, dass das einfache Entfernen einer kleinen Anzahl von Publikationen einen signifikanten Anteil der Ergebnisse der Übersicht verändern konnte. Zum Beispiel demonstrierten Simulationen, dass das Entfernen von fünf Studien aus einer Übersicht zu einer bemerkenswerten prozentualen Änderung der Ergebnisse führen kann. Diese Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit eines Bewertungsrahmens, der mehr betrachtet als nur wie viele Studien abgerufen werden, sondern vielmehr wie diese Studien zu den Schlussfolgerungen der Übersicht beitragen.
Darüber hinaus wurde beim Vergleich der Ergebnisse traditioneller Bewertungsmasse mit denen des neuen Rahmens deutlich, dass unterschiedliche Ergebnisse hervorgehoben wurden. Das zeigt, dass die bestehenden Methoden wichtige Details übersehen könnten, die die Qualität systematischer Übersichten beeinflussen.
Vergleich traditioneller und ergebnisbasierter Ansätze
Der neue Rahmen betont einen realistischeren Ansatz zur Bewertung automatisierter Methoden. Im Vergleich zu traditionellen Bewertungsmethoden werden die Unterschiede deutlich. Traditionelle Methoden konzentrieren sich ausschliesslich auf binäre Relevanz, während der neue Ansatz berücksichtigt, wie einzelne Publikationen die Übersicht beeinflussen.
Wenn man sich zum Beispiel verschiedene Modelle für das Zitieren-Screening ansieht, könnten einige basierend auf traditionellen Metriken stark erscheinen, aber zu erheblichen Änderungen des Ergebnisses führen, wenn sie kritische Studien übersehen. Im Gegensatz dazu zeigt die ergebnisbasierte Bewertung diese Unterschiede, was Einsichten über die tatsächliche Effektivität dieser automatisierten Methoden bietet.
Indem der Fokus auf den tatsächlichen Ergebnissen und deren Auswirkungen liegt, fördert der Rahmen einen Wandel vom blossen Finden relevanter Papers hin zum Verständnis, wie diese Papers Schlussfolgerungen formen. Dieser Wandel ist wichtig, da er dazu beitragen kann, Automatisierte Methoden zu verbessern und letztendlich die Qualität systematischer Übersichten zu erhöhen.
Folgen für zukünftige Forschung und Praxis
Die Einführung dieses neuen Bewertungsrahmens bietet eine frische Perspektive darauf, wie systematische Literaturübersichten durch Automatisierung unterstützt werden können. Da die Bedeutung dieser Übersichten in verschiedenen Bereichen weiterhin wächst, wird es entscheidend, Bewertungsmethoden zu entwickeln, die reale Auswirkungen widerspiegeln.
In Zukunft kann der Rahmen erweitert werden, um nicht nur Interventionsübersichten, sondern auch andere Arten wie diagnostische Tests oder qualitative Forschungsübersichten einzubeziehen. Jedes dieser Gebiete bringt einzigartige Herausforderungen mit sich, die von einem ähnlichen Ansatz zur Bewertung des Einflusses einzelner Studien auf die Ergebnisse profitieren könnten.
Der Rahmen kann auch angepasst werden, um verschiedene Ergebnisarten zu betrachten, einschliesslich solcher, die nicht rein binär sind. Dadurch könnte er eine umfassendere Sicht darauf bieten, wie verschiedene Arten von Studien zu den Schlussfolgerungen der Übersichten beitragen.
Fazit
Zusammenfassend bietet der vorgeschlagene Bewertungsrahmen einen wertvollen Beitrag zum Bereich der systematischen Literaturübersichten. Indem er sich darauf konzentriert, wie einzelne Studien die Ergebnisse der Übersicht beeinflussen, adressiert er erhebliche Mängel traditioneller Bewertungsmethoden. Dieser Perspektivwechsel verbessert nicht nur das Verständnis automatisierter Zitieren-Screening-Methoden, sondern unterstützt letztendlich auch verlässlichere systematische Übersichten.
Mit den Entwicklungen der Technologien und dem Entstehen immer ausgeklügelterer Methoden zur Literatursuche und zum Zitieren-Screening wird es essenziell sein, einen ergebnisbasierten Bewertungsansatz zu verfolgen. Er bietet ein besseres Verständnis für den Einfluss dieser Methoden und unterstützt die Entwicklung effektiverer Systeme, die bei der wichtigen Arbeit der systematischen Übersichten in verschiedenen Forschungsbereichen helfen können.
Titel: Outcome-based Evaluation of Systematic Review Automation
Zusammenfassung: Current methods of evaluating search strategies and automated citation screening for systematic literature reviews typically rely on counting the number of relevant and not relevant publications. This established practice, however, does not accurately reflect the reality of conducting a systematic review, because not all included publications have the same influence on the final outcome of the systematic review. More specifically, if an important publication gets excluded or included, this might significantly change the overall review outcome, while not including or excluding less influential studies may only have a limited impact. However, in terms of evaluation measures, all inclusion and exclusion decisions are treated equally and, therefore, failing to retrieve publications with little to no impact on the review outcome leads to the same decrease in recall as failing to retrieve crucial publications. We propose a new evaluation framework that takes into account the impact of the reported study on the overall systematic review outcome. We demonstrate the framework by extracting review meta-analysis data and estimating outcome effects using predictions from ranking runs on systematic reviews of interventions from CLEF TAR 2019 shared task. We further measure how closely the obtained outcomes are to the outcomes of the original review if the arbitrary rankings were used. We evaluate 74 runs using the proposed framework and compare the results with those obtained using standard IR measures. We find that accounting for the difference in review outcomes leads to a different assessment of the quality of a system than if traditional evaluation measures were used. Our analysis provides new insights into the evaluation of retrieval results in the context of systematic review automation, emphasising the importance of assessing the usefulness of each document beyond binary relevance.
Autoren: Wojciech Kusa, Guido Zuccon, Petr Knoth, Allan Hanbury
Letzte Aktualisierung: 2023-06-30 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2306.17614
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.17614
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
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