Transformer les soins de santé : le rôle des LLMs en oncologie
Les grands modèles de langage transforment l'oncologie en améliorant l'analyse de texte et l'efficacité de la recherche.
Paul Windisch, Fabio Dennstädt, Christina Schröder, Daniel R. Zwahlen, Robert Förster
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Table des matières
- C'est quoi les grands modèles de langage ?
- Pourquoi on a besoin de ces modèles en médecine ?
- L'essor de la technologie transformative
- Incitation par chaîne de pensée : un nouveau truc
- Extraction de texte en Oncologie
- Un nouveau défi : tester les LLMs
- Comment ils ont testé les modèles ?
- Résultats de l'expérience
- Classifications manquées : un examen approfondi
- Comparaison des coûts : est-ce que ça vaut le coup ?
- Un aperçu des possibilités futures
- Conclusion : la route à suivre
- Source originale
- Liens de référence
Les Grands Modèles de Langage (LLMs) sont des outils capables de comprendre et de générer du texte. Ils ont fait sensation dans plusieurs domaines, surtout en santé. Ces modèles peuvent fouiller des tas de documents médicaux et extraire des infos utiles. Imagine un bibliothécaire super rapide qui peut lire tous les papiers médicaux du monde, et tu vois l'idée.
C'est quoi les grands modèles de langage ?
Les LLMs sont des programmes informatiques conçus pour traiter la langue humaine. Ils apprennent avec des tonnes de données textuelles, ce qui les aide à comprendre comment les mots s'assemblent. Ces modèles peuvent aider à répondre à des questions, résumer des textes et même générer du nouveau contenu. En médecine, ils sont particulièrement précieux car ils peuvent analyser des notes cliniques et des articles de recherche pour déduire des infos que les humains mettraient beaucoup plus longtemps à trouver.
Pourquoi on a besoin de ces modèles en médecine ?
En santé, l'info c'est tout. Les médecins doivent rester à jour avec les dernières recherches et notes de patients. Mais la littérature médicale est dense et complexe, souvent bourrée d'infos difficiles à interpréter. C'est là que les LLMs deviennent pratiques. Ils peuvent rapidement lire une énorme quantité de données, aidant les pros de la santé à prendre des décisions éclairées.
L'essor de la technologie transformative
Dernièrement, il y a eu beaucoup d'excitation autour d'une technologie appelée "transformers" dans le monde des LLMs. Pense aux transformers comme une série de rouages sophistiqués qui aident ces modèles à fonctionner plus efficacement. Ils permettent aux modèles de reconnaître des schémas dans le texte et de générer des réponses qui semblent naturelles.
Les développeurs d'IA tentent de rendre ces modèles de plus en plus puissants en leur fournissant plus de données et en augmentant leurs capacités. C'est un peu comme essayer de construire le plus grand et le plus fort robot. Des robots plus grands peuvent soulever des choses plus lourdes, mais ils doivent aussi être assez malins pour savoir comment utiliser cette force correctement.
Incitation par chaîne de pensée : un nouveau truc
Une technique intéressante s'appelle l'incitation par chaîne de pensée. C'est une méthode où les modèles sont encouragés à réfléchir à voix haute, montrant leur processus de raisonnement étape par étape avant d'arriver à une conclusion. Imagine si ta calculatrice ne te donnait pas seulement la réponse à un problème mathématique, mais expliquait aussi comment elle y est arrivée. Cette approche peut aider à améliorer la précision de ces modèles sans avoir besoin de les rendre plus grands.
Récemment, OpenAI, une célèbre entreprise d'IA, a sorti une nouvelle version de son modèle qui utilise cette incitation par chaîne de pensée. Cette version a montré des résultats impressionnants dans des tâches comme la programmation et la réponse à des questions scientifiques. C'est comme si on avait donné un petit boost de cerveau au modèle.
Oncologie
Extraction de texte enUn domaine spécifique où les LLMs font des vagues, c'est l'oncologie, l'étude du cancer. L'extraction de texte en oncologie peut être complexe parce qu'elle implique souvent de comprendre des termes médicaux compliqués et différentes manières de décrire les essais cliniques.
Par exemple, les chercheurs pourraient vouloir savoir si une étude sur le cancer incluait des patients avec une maladie localisée (cancer qui ne s'est pas propagé) ou une maladie métastatique (cancer qui s'est propagé). L'info peut apparaître sous différentes formes, comme des systèmes de stadification médicale ou des termes vagues comme "avancé" ou "étendu." Cette variation peut rendre le classement des essais compliqué pour quiconque, humain ou machine.
Un nouveau défi : tester les LLMs
Des chercheurs ont récemment voulu tester la performance du dernier modèle d'OpenAI par rapport à son grand frère, GPT-4o. Ils voulaient voir si le nouveau modèle pouvait mieux prédire si des patients avec maladie localisée ou métastatique étaient inclus dans des essais sur le cancer. Au lieu d'utiliser une bibliothèque entière d'études, ils ont choisi 600 résumés d'essais sur le cancer provenant de grandes revues médicales.
L'idée était de voir si le nouveau modèle pouvait mieux comprendre les résumés et fournir des infos précises sur l'éligibilité des patients. Ce processus de test est assez similaire à un examen scolaire, mais au lieu de crayons et de papier, ils ont utilisé des modèles d'IA avancés et des articles de recherche médicale.
Comment ils ont testé les modèles ?
Pour tester les modèles, les chercheurs ont envoyé des incitations spécifiques. Pour GPT-4o, ils lui ont demandé de classer les résumés en fonction des patients avec maladie localisée et métastatique. Ce modèle a plutôt bien fonctionné, retournant de manière constante le format de réponse souhaité. Pour le nouveau modèle, ils lui ont donné à la fois les instructions et le résumé, puisqu'il ne supportait pas d'incitation séparée à ce moment-là.
Ils ont surveillé les performances des deux modèles, regardant des métriques comme la précision et le rappel. Ils voulaient voir à quelle fréquence les modèles identifiaient correctement l'éligibilité des patients à partir des résumés et quelles erreurs ils faisaient.
Résultats de l'expérience
Les résultats étaient assez éclairants. Le nouveau modèle a non seulement surpassé l'ancienne version, mais a aussi produit une meilleure précision en lisant les résumés. En termes simples, il a mieux réussi à repérer les bonnes infos qui comptaient pour classer les essais.
Concrètement, alors que GPT-4o a atteint un bon score F1 (une mesure de précision), le nouveau modèle l'a largement surpassé en déterminant si des patients avec maladie localisée étaient éligibles. Les chiffres montrent que le nouveau modèle pouvait gérer les nuances du langage utilisé dans les résumés plus efficacement.
Classifications manquées : un examen approfondi
Cependant, le test n'a pas été sans accrocs. Les chercheurs ont remarqué des cas où le nouveau modèle a commis des erreurs. Par exemple, certains résumés utilisaient un langage ambigu. Des mots comme "avancé" ou "récidivant" pouvaient embrouiller le modèle, ce qui entraînait des erreurs de classification. Un lecteur humain pourrait comprendre le contexte complet, mais le modèle avait ses limites.
Lors de leur inspection, les chercheurs ont découvert que beaucoup des erreurs faites par le nouveau modèle provenaient de son incapacité à évaluer certains mots-clés correctement. C'était un peu comme quand tu lis mal des textos et que tu interprètes mal le sens des mots. Le nouveau modèle avait son lot de "malentendus".
Comparaison des coûts : est-ce que ça vaut le coup ?
Il est intéressant de noter que les coûts liés à l'utilisation de ces modèles ont également été évalués. L'ancien GPT-4o était considérablement moins cher à faire fonctionner que le nouveau modèle. Dans le monde de l'IA, l'accessibilité financière est importante. Pour les chercheurs avec un budget serré, rester sur un modèle plus ancien et plus économique peut être tentant, même s'il offre une précision légèrement inférieure.
Un aperçu des possibilités futures
Alors, qu'est-ce que tout ça signifie ? À mesure que les LLMs continuent de s'améliorer, ils détiennent un grand potentiel pour l'extraction de texte en oncologie et au-delà. Ils pourraient aider les chercheurs et les cliniciens à trier les infos médicales plus rapidement et plus précisément.
Aussi, bien que le nouveau modèle ait fait mieux sur de nombreux points, il reste encore des pistes d'amélioration. Les faux positifs et les problèmes de langage ambigu montrent qu'il y a encore du travail avant que ces modèles puissent égaler ou dépasser la compréhension humaine.
Conclusion : la route à suivre
En résumé, les LLMs deviennent rapidement des outils essentiels dans le domaine de la santé, surtout en oncologie. Les avancées en cours promettent de rendre l'analyse de texte plus intelligente et plus efficace. Bien que les nouveaux modèles puissent coûter plus cher, leurs performances améliorées suggèrent qu'ils pourraient en valoir la peine pour certaines tâches.
Avec des développements et des ajustements supplémentaires, ces modèles pourraient devenir encore plus aptes à naviguer dans les complexités de la littérature médicale. Le parcours de l'IA en médecine ne fait que commencer, et ça promet d'être un voyage palpitant. Qui sait, peut-être qu'un jour, les ordinateurs rivaliseront avec les humains pour lire et interpréter des textes médicaux – attention, médecins !
En attendant, on peut juste espérer que ces modèles ne commencent pas à écrire des dramas médicaux ; avec tous les rebondissements en oncologie, ça pourrait être un peu exagéré !
Source originale
Titre: Reasoning Models for Text Mining in Oncology - a Comparison Between o1 Preview and GPT-4o
Résumé: PurposeChain-of-thought prompting is a method to make a Large Language Model (LLM) generate intermediate reasoning steps when solving a complex problem to increase its performance. OpenAIs o1 preview is an LLM that has been trained with reinforcement learning to create such a chain-of-thought internally, prior to giving a response and has been claimed to surpass various benchmarks requiring complex reasoning. The purpose of this study was to evaluate its performance for text mining in oncology. MethodsSix hundred trials from high-impact medical journals were classified depending on whether they allowed for the inclusion of patients with localized and/or metastatic disease. GPT-4o and o1 preview were instructed to do the same classification based on the publications abstracts. ResultsFor predicting whether patients with localized disease were enrolled, GPT-4o and o1 preview achieved F1 scores of 0.80 (0.76 - 0.83) and 0.91 (0.89 - 0.94), respectively. For predicting whether patients with metastatic disease were enrolled, GPT-4o and o1 preview achieved F1 scores of 0.97 (0.95 - 0.98) and 0.99 (0.99 - 1.00), respectively. Conclusiono1 preview outperformed GPT-4o for extracting if people with localized and or metastatic disease were eligible for a trial from its abstract. o1 previewss performance was close to human annotation but could still be improved when dealing with cancer screening and prevention trials as well as by adhering to the desired output format. While research on additional tasks is necessary, it is likely that reasoning models could become the new state of the art for text mining in oncology and various other tasks in medicine.
Auteurs: Paul Windisch, Fabio Dennstädt, Christina Schröder, Daniel R. Zwahlen, Robert Förster
Dernière mise à jour: Dec 8, 2024
Langue: English
Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.12.06.24318592
Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.12.06.24318592.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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