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# Informática# Computação e linguagem# Inteligência Artificial# Visão computacional e reconhecimento de padrões

Avaliando Modelos de Linguagem Grandes no Diagnóstico Médico

Avaliando a precisão dos LLMs em diagnosticar condições médicas a partir de imagens e sintomas.

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LLMs na Avaliação deLLMs na Avaliação deDiagnóstico Médicomédicas precisas.Analisando o papel da IA em avaliações
Índice

Modelos de linguagem grandes (LLMs) são programas de computador avançados que conseguem entender e produzir texto parecido com o humano. Eles estão sendo cada vez mais vistos como ferramentas pra ajudar em Diagnósticos médicos. Mas ainda precisamos checar quão precisos esses modelos realmente são na hora de dar diagnósticos médicos. Este artigo apresenta um jeito de avaliar como esses modelos funcionam, analisando a capacidade deles de responder Perguntas baseadas em imagens médicas e sintomas.

Visão Geral da Metodologia

O método de Avaliação envolve duas partes principais. Primeiro, a gente faz uma interação estruturada com o LLM pra ver quão bem ele consegue gerar diagnósticos médicos. Depois, analisamos as informações obtidas dessas interações pra entender melhor os pontos fortes e fracos do modelo em conhecimento médico. Nosso foco é na área de Patologia, que estuda doenças e suas causas.

Testando o Modelo

Na nossa avaliação, usamos um LLM específico chamado GPT-4-Vision-Preview. Esse modelo foi testado com várias perguntas médicas que incluíam descrições textuais e imagens. Criamos questões de múltipla escolha (MCQs) baseadas em recursos disponíveis publicamente. O modelo acertou cerca de 84% das respostas, mostrando que foi bem na hora de fazer diagnósticos precisos.

Análise Detalhada dos Resultados

Depois de avaliar o desempenho do modelo, fizemos uma análise mais profunda. Olhamos pros pontos onde o modelo se destacou e onde teve dificuldades. Essa análise incluiu examinar metadados de imagens, identificar termos-chave e criar gráficos de conhecimento que mostram como diferentes informações estão conectadas.

Pontos Fortes e Fracos

Os resultados mostraram que o modelo tinha uma boa capacidade de responder perguntas relacionadas a várias doenças em Patologia. Porém, mostrou fraquezas em algumas áreas, especialmente onde os caminhos do conhecimento eram complexos ou específicos. Entendendo essas fraquezas, podemos buscar maneiras de melhorar a Precisão do modelo no futuro.

Importância da IA na Medicina

O uso de IA, como LLMs, na medicina tá se tornando cada vez mais comum. Essas tecnologias podem ajudar a detectar sintomas, fornecer diagnósticos rápidos e até prever resultados de tratamentos. Mas, existem desafios em garantir que esses sistemas sejam confiáveis e seguros pra uso dos pacientes.

Garantindo a Precisão na IA Médica

À medida que confiamos mais na IA pra saúde, é crucial ter processos claros pra validar esses modelos e garantir que eles forneçam informações precisas. Qualquer erro em diagnósticos médicos pode ter consequências sérias, então a avaliação contínua é necessária.

O Processo de Avaliação

Na nossa avaliação, seguimos uma abordagem estruturada. Começamos selecionando um conjunto de MCQs relacionadas a Patologia. Cada questão foi acompanhada de uma imagem que ajudava a esclarecer os sintomas descritos. O modelo foi envolvido em responder essas perguntas enquanto analisava as imagens.

Tipos de Perguntas Usadas

As perguntas foram feitas pra cobrir uma variedade de tópicos dentro da Patologia. Por exemplo, as perguntas poderiam estar relacionadas a condições como aterosclerose, desordens de pele ou câncer. Essa variedade permite que a gente veja quão bem o modelo consegue lidar com diferentes tipos de informações médicas.

Resultados e Estatísticas

Depois de realizar a avaliação, calculamos o desempenho geral do LLM. Com uma pontuação de aproximadamente 84%, o modelo mostrou um bom entendimento de conceitos médicos. No entanto, é importante analisar esses resultados com mais profundidade pra identificar áreas que precisam de melhorias.

Analisando Respostas Incorretas

Pra cada resposta incorreta dada pelo modelo, examinamos a imagem e a explicação que acompanhavam a pergunta. Essa análise ajuda a entender as razões por trás de qualquer mal-entendido ou erro no diagnóstico.

Gráficos de Conhecimento

Ao criar gráficos de conhecimento, conseguimos visualizar as relações entre diferentes termos e conceitos médicos. Isso é especialmente útil pra identificar padrões nas respostas do modelo e determinar onde ele pode ter equívocos.

Direções Futuras

Seguindo em frente, esse método de avaliação pode ser aplicado em várias áreas dentro da medicina além da Patologia. As percepções obtidas desse processo podem guiar a otimização dos LLMs pra um uso mais eficaz em ambientes clínicos.

Conclusão

A avaliação apresentada nesse trabalho destaca os pontos fortes e fracos do uso de LLMs pra diagnósticos médicos baseados em imagens e sintomas. À medida que a tecnologia de IA continua a se desenvolver, é essencial continuar melhorando esses modelos pra garantir sua confiabilidade e precisão no campo médico. Entendendo como esses modelos funcionam, podemos integrá-los melhor na saúde, melhorando, em última análise, o atendimento e os resultados dos pacientes.

Fonte original

Título: Evaluating LLM -- Generated Multimodal Diagnosis from Medical Images and Symptom Analysis

Resumo: Large language models (LLMs) constitute a breakthrough state-of-the-art Artificial Intelligence technology which is rapidly evolving and promises to aid in medical diagnosis. However, the correctness and the accuracy of their returns has not yet been properly evaluated. In this work, we propose an LLM evaluation paradigm that incorporates two independent steps of a novel methodology, namely (1) multimodal LLM evaluation via structured interactions and (2) follow-up, domain-specific analysis based on data extracted via the previous interactions. Using this paradigm, (1) we evaluate the correctness and accuracy of LLM-generated medical diagnosis with publicly available multimodal multiple-choice questions(MCQs) in the domain of Pathology and (2) proceed to a systemic and comprehensive analysis of extracted results. We used GPT-4-Vision-Preview as the LLM to respond to complex, medical questions consisting of both images and text, and we explored a wide range of diseases, conditions, chemical compounds, and related entity types that are included in the vast knowledge domain of Pathology. GPT-4-Vision-Preview performed quite well, scoring approximately 84\% of correct diagnoses. Next, we further analyzed the findings of our work, following an analytical approach which included Image Metadata Analysis, Named Entity Recognition and Knowledge Graphs. Weaknesses of GPT-4-Vision-Preview were revealed on specific knowledge paths, leading to a further understanding of its shortcomings in specific areas. Our methodology and findings are not limited to the use of GPT-4-Vision-Preview, but a similar approach can be followed to evaluate the usefulness and accuracy of other LLMs and, thus, improve their use with further optimization.

Autores: Dimitrios P. Panagoulias, Maria Virvou, George A. Tsihrintzis

Última atualização: 2024-01-28 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2402.01730

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.01730

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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