As Limitações dos Modelos de Linguagem na Saúde
Este estudo analisa como o auto-diagnóstico dos pacientes afeta a precisão dos modelos de linguagem na medicina.
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Índice
Modelos de linguagem tão tão importantes na saúde, ajudando médicos, pesquisadores e pacientes a se comunicarem melhor. Esses modelos podem fornecer informações valiosas. Mas, tem algumas limitações, principalmente quando se trata de entender toda a saúde do paciente e as complexidades dos sintomas.
Auto-Diagnóstico do Paciente
Um grande problema na saúde é o auto-diagnóstico. Isso rola quando os pacientes tentam descobrir o que pode estar errado com eles sem ajuda médica. Eles costumam buscar informações online ou trocar ideia com amigos e família. Às vezes, eles acertam, mas geralmente não têm a formação médica necessária pra fazer diagnósticos precisos.
Quando os pacientes se auto-diagnosticam, eles podem focar em doenças raras, interpretar mal os próprios sintomas ou sugerir tratamentos inadequados. Isso complica a vida dos médicos que precisam filtrar as ideias do paciente pra tomar a decisão certa. Às vezes, os pacientes acabam direcionando os médicos pra um caminho errado. Esse problema é ainda pior por causa de um erro comum na medicina chamado Viés de confirmação, onde os médicos podem inconscientemente favorecer informações que apoiam o auto-diagnóstico do paciente.
A Necessidade de Entender as Limitações dos Modelos
Com mais de 40% das pessoas no mundo sem acesso adequado à saúde, os modelos de linguagem têm um potencial enorme pra melhorar os resultados de saúde. Só que tem muitas incertezas sobre esses modelos. Precisamos saber onde eles podem falhar, e observar onde os médicos humanos têm dificuldades pode ajudar a entender isso. Por isso, é importante estudar como os auto-diagnósticos dos pacientes afetam os modelos de linguagem.
Como os Modelos de Linguagem Funcionam
Os modelos de linguagem funcionam fazendo previsões com base nas informações que recebem. Por exemplo, se um modelo recebe uma descrição do paciente e seus sintomas, ele tenta encontrar a melhor resposta entre várias opções. Esses modelos, como o GPT e o Llama, foram treinados com uma quantidade enorme de informações e podem gerar respostas que parecem saber das coisas.
No nosso estudo, focamos em quatro modelos de linguagem populares: GPT-4, GPT-3.5, Llama 2 70B-chat e PaLM. Cada um desses modelos tem suas forças e fraquezas, dependendo de como foram criados e treinados. O GPT-4 e o GPT-3.5 parecem entender melhor os tópicos médicos do que os outros dois.
Avaliando a Capacidade de Diagnóstico Médico
Testamos esses modelos com Perguntas Médicas parecidas com as que aparecem em provas de conselho médico nos EUA. Cada pergunta tinha uma descrição do paciente e uma lista de diagnósticos possíveis. Aí introduzimos uma novidade com sugestões de auto-diagnóstico dos pacientes. Isso pode levar os modelos a errar porque eles podem aceitar as informações tendenciosas do paciente.
Quando comparamos como os modelos se saíram com e sem as sugestões de auto-diagnóstico, percebemos que a maioria deles teve um desempenho bem pior quando os pacientes deram informações erradas. Por exemplo, a Precisão do GPT-3.5 caiu de 53% para 37%, a do PaLM caiu de 45% para 26%, e a precisão do Llama caiu de 36% para 26%. Por outro lado, o GPT-4 teve uma queda pequena, de 75% para 73%.
Implicações para Modelos de Linguagem na Medicina
Apesar de alguns modelos serem criados pra evitar dar informações médicas arriscadas, eles ainda responderam sem sugerir que o paciente procurasse um profissional de saúde. Isso é um problema para modelos de chat, já que deveriam orientar os pacientes a procurar ajuda de médicos ao invés de espalhar informações erradas.
Pesquisa Relacionada
Tá crescendo o interesse em usar modelos de linguagem na medicina. Alguns estudos mostraram que esses modelos podem quase igualar os humanos na hora de responder perguntas médicas. Por exemplo, um modelo chamado MedPalm-2 tem mostrado taxas de precisão impressionantes. Mas, rolam preocupações sobre a confiabilidade desses modelos, especialmente quando se trata de dar conselhos médicos e evitar vieses.
Os pesquisadores estão pedindo mais estudos pra resolver problemas potenciais com os modelos de linguagem médica. É crucial entender qualquer viés de raciocínio que esses modelos possam ter antes de integrá-los no uso clínico. Isso ajuda a garantir que esses modelos possam auxiliar os médicos sem introduzir erros.
Conclusão
Nossa pesquisa destaca a vulnerabilidade dos modelos de linguagem ao auto-diagnóstico dos pacientes. Comparamos quatro modelos populares na habilidade de diagnosticar com base nos sintomas dos pacientes e analisamos o que aconteceu quando os pacientes deram informações tendenciosas sobre o auto-diagnóstico. Os resultados mostraram que a maioria desses modelos teve dificuldades quando enfrentou informações erradas dos pacientes, o que pode ser problemático.
No entanto, um modelo, o GPT-4, foi mais resistente a esses prompts enganosos. Pesquisas futuras devem focar em treinar modelos pra reconhecer erros comuns no diagnóstico clínico causados pelo auto-diagnóstico. Entender por que alguns modelos têm um desempenho melhor que outros também pode fornecer insights valiosos pra melhorar a precisão.
Essa pesquisa visa esclarecer os desafios que os modelos de linguagem enfrentam em ambientes clínicos e contribuir pra construir um futuro melhor em saúde acessível. À medida que esses modelos evoluem, é essencial desenvolver suas capacidades de forma responsável e garantir que sejam seguros e eficazes para uso pelos pacientes.
Título: Language models are susceptible to incorrect patient self-diagnosis in medical applications
Resumo: Large language models (LLMs) are becoming increasingly relevant as a potential tool for healthcare, aiding communication between clinicians, researchers, and patients. However, traditional evaluations of LLMs on medical exam questions do not reflect the complexity of real patient-doctor interactions. An example of this complexity is the introduction of patient self-diagnosis, where a patient attempts to diagnose their own medical conditions from various sources. While the patient sometimes arrives at an accurate conclusion, they more often are led toward misdiagnosis due to the patient's over-emphasis on bias validating information. In this work we present a variety of LLMs with multiple-choice questions from United States medical board exams which are modified to include self-diagnostic reports from patients. Our findings highlight that when a patient proposes incorrect bias-validating information, the diagnostic accuracy of LLMs drop dramatically, revealing a high susceptibility to errors in self-diagnosis.
Autores: Rojin Ziaei, Samuel Schmidgall
Última atualização: 2023-09-17 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2309.09362
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.09362
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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