Equilibrando la Privacidad y el Rendimiento en la IA de Salud
Este artículo habla sobre los desafíos de mantener la privacidad de los pacientes y la equidad en la tecnología de la salud.
Ali Dadsetan, Dorsa Soleymani, Xijie Zeng, Frank Rudzicz
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El aprendizaje automático está causando furor en muchos campos, incluyendo la salud. Con la ayuda de la inteligencia artificial, podemos mejorar la atención al paciente, manejar mejor los registros e incluso ayudar a los doctores a tomar decisiones. Pero hay un detalle—mientras intentamos avanzar en la tecnología, también debemos asegurarnos de que la privacidad de los pacientes y la equidad no se dejen de lado.
La Importancia de la Privacidad en la Salud
En la salud, los datos de los pacientes son sagrados. Imagina compartir tus detalles médicos más personales con una máquina que podría soltarlos a cualquiera. Por eso, proteger esta información es clave. Un método popular para mantener la data a salvo se llama Privacidad Diferencial. Es una forma elegante de decir que al usar datos de pacientes para mejorar algoritmos, tenemos que asegurarnos de que la información no se pueda rastrear hasta una persona específica.
Sin embargo, solo porque queramos proteger los datos, no significa que sea fácil. De hecho, el desafío suele estar en lograr tanto la privacidad como la utilidad. La utilidad se refiere a qué tan bien estos algoritmos realizan sus tareas. Si hacemos nuestros algoritmos demasiado seguros, puede que no funcionen lo suficientemente bien. Es como envolver un regalo con tanto plástico de burbujas que ni siquiera puedes decir qué hay dentro.
Los Intercambios: Privacidad vs. Rendimiento
Cuando los investigadores usan privacidad diferencial en sus modelos, a menudo ven una caída en el rendimiento. Imagina que tienes una receta de pasteles fantástica, pero decides reducir el azúcar por razones de salud. ¿El resultado? ¡Un pastel que simplemente no es tan dulce!
En un estudio, el rendimiento de los modelos usando privacidad diferencial vio una disminución de más del 40% en su efectividad cuando se aplicaron a tareas de Codificación Médica. La codificación médica es una forma de etiquetar enfermedades y tratamientos usando códigos, lo que ayuda a organizar los datos de salud. Querrías que estos códigos sean correctos, ¿verdad? Así que perder precisión es un gran problema.
El Dilema de la Equidad
Ahora hablemos de la equidad. En un mundo donde animamos el trato igualitario, es desalentador ver que algunos modelos que usan privacidad diferencial mostraron diferentes niveles de precisión para distintos grupos de personas. Por ejemplo, en el tema de género, los modelos que buscaban proteger la privacidad no fueron tan precisos para las pacientes femeninas en comparación con los pacientes masculinos. Es como intentar hacer un pastel que le guste a todos, pero solo conseguir el sabor correcto para un grupo.
En una situación, la brecha de rendimiento entre hombres y mujeres fue de más del 3% al usar modelos que preservaban la privacidad. Así que, mientras un lado del pastel puede ser delicioso para algunos, el otro lado puede dejar a otros sintiéndose insatisfechos.
Datos de Texto en la Salud
Mientras se ha hecho mucha investigación sobre la privacidad en imágenes de salud y datos de series temporales, los datos de texto no han recibido tanta atención
Fuente original
Título: Can large language models be privacy preserving and fair medical coders?
Resumen: Protecting patient data privacy is a critical concern when deploying machine learning algorithms in healthcare. Differential privacy (DP) is a common method for preserving privacy in such settings and, in this work, we examine two key trade-offs in applying DP to the NLP task of medical coding (ICD classification). Regarding the privacy-utility trade-off, we observe a significant performance drop in the privacy preserving models, with more than a 40% reduction in micro F1 scores on the top 50 labels in the MIMIC-III dataset. From the perspective of the privacy-fairness trade-off, we also observe an increase of over 3% in the recall gap between male and female patients in the DP models. Further understanding these trade-offs will help towards the challenges of real-world deployment.
Autores: Ali Dadsetan, Dorsa Soleymani, Xijie Zeng, Frank Rudzicz
Última actualización: 2024-12-06 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2412.05533
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.05533
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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