Online patient simulation training to improve clinical reasoning: a feasibility randomised controlled trial

Background Online patient simulations (OPS) are a novel method for teaching clinical reasoning skills to students and could contribute to reducing diagnostic errors. However, little is known about how best to implement and evaluate OPS in medical curricula. The aim of this study was to assess the feasibility, acceptability and potential effects of eCREST — the electronic Clinical Reasoning Educational Simulation Tool. Methods A feasibility randomised controlled trial was conducted with final year undergraduate students from three UK medical schools in academic year 2016/2017 (cohort one) and 2017/2018 (cohort two). Student volunteers were recruited in cohort one via email and on teaching days, and in cohort two eCREST was also integrated into a relevant module in the curriculum. The intervention group received three patient cases and the control group received teaching as usual; allocation ratio was 1:1. Researchers were blind to allocation. Clinical reasoning skills were measured using a survey after 1 week and a patient case after 1 month. Results Across schools, 264 students participated (18.2% of all eligible). Cohort two had greater uptake (183/833, 22%) than cohort one (81/621, 13%). After 1 week, 99/137 (72%) of the intervention and 86/127 (68%) of the control group remained in the study. eCREST improved students’ ability to gather essential information from patients over controls (OR = 1.4; 95% CI 1.1–1.7, n = 148). Of the intervention group, most (80/98, 82%) agreed eCREST helped them to learn clinical reasoning skills. Conclusions eCREST was highly acceptable and improved data gathering skills that could reduce diagnostic errors. Uptake was low but improved when integrated into course delivery. A summative trial is needed to estimate effectiveness

Protocoles efficaces pour tester la proximité à des codes algébriques

Probabilistic proof systems, such as probabilistically checkable proofs, interactive proofs, and zero-knowledge proofs, feature the common characteristic of having a probabilistic verification procedure. Notably, such proof systems are at the heart of cryptographic protocols that enable polylogarithmic-time verification of very long computations. Generalizing both PCPs and IPs, the Interactive Oracle Proof (IOP) model has been introduced in 2016 by Ben-Sasson, Chiesa and Spooner. The IOP model has attracted a lot of interest since its introduction, leading to both interesting theoretical results related to efficient transparent succinct non-interactive arguments and industrial deployments.A recurrent problem in constructions of probabilistic proof systems is that of testing proximity to an error-correcting code. The goal is to determine whether a certain word belongs to a given linear code, or if it is far from any codeword of that code. Proximity tests for polynomial codes are often called low degree tests. A notable building-block of several IOP-based constructions is a concretely efficient IOP of Proximity for testing proximity to Reed-Solomon codes (Ben-Sasson et al., ICALP 2018).In this thesis, we propose protocols in the IOP model for verifying proximity to error-correcting codes.Based on the proximity test for Reed-Solomon codes designed by Ben-Sasson et al., we formulate and analyze an abstract and generic framework to construct IOPs of Proximity for linear codes. We then apply this methodology to different families of codes that generalize Reed-Solomon codes. These are, on the one hand, codes defined from evaluations of multivariate polynomials and, on the other hand, algebraic geometry codes defined on curves. Our protocols have similar efficiency parameters compared to the construction of Ben-Sasson et al., and allow efficient proximity testing for families of codes with attractive properties compared to Reed-Solomon codes (such as small alphabet sizes).Les preuves vérifiables de manière probabiliste (PCP, de l'anglais "probabilistically checkable proofs), les preuves interactives (IP, pour "interactive proofs") ou encore les preuves à divulgation nulle de connaissance ("zero-knowledge proofs") ont la particularité d'admettre une vérification probabilististe. Ces systèmes de preuves probabilistes interviennent dans les constructions de schémas de calcul vérifiable, des protocoles cryptographiques permettant de vérifier très rapidement qu'un long calcul a été correctement effectué. En 2016, un nouveau modèle de preuve a été introduit par Ben-Sasson, Chiesa et Spooner : celui des preuves interactives par oracle (IOP, pour "interactive oracle proofs"). Ce modèle généralise à la fois les PCPs et les IPs et a suscité beaucoup d'intérêt depuis son introduction. Le modèle IOP a mené à d'intéressants résultats théoriques sur les arguments non-interactifs succincts et transparents ainsi qu'à des déploiements industriels.Un problème récurrent dans les constructions de systèmes de preuves probabilistes est celui de tester efficacement la proximité à un code correcteur d'erreurs. Le but est de déterminer si un certain mot appartient à un code linéaire donné, ou bien s'il est éloigné de tout mot de ce code. Les tests de proximité à des codes polynomiaux peuvent être interprétés comme des tests de bas degré. Par exemple, un important sous-protocole utilisé dans de nombreuses constructions pratiques est un "IOP of Proximity" pour les codes de Reed-Solomon (Ben-Sasson et al., ICALP 2018).Dans cette thèse, nous proposons dans le modèle IOP des protocoles permettant de vérifier la proximité à des codes correcteur d'erreurs.En nous inspirant du test de proximité pour les codes de Reed-Solomon de Ben-Sasson et al., nous commençons par formuler un cadre abstrait et générique pour construire des "IOPs of Proximity" pour des codes linéaires et en analysons formellement les propriétés. Nous appliquons ensuite cette méthodologie à différentes familles de codes généralisant les codes de Reed-Solomon. Il s'agit d'une part de codes définis à partir d'évaluations de polynômes multivariés et, d'autre part, de codes de géométrie algrébrique définis sur des courbes. Nos protocoles permettent de tester la proximité à des codes présentant des propriétés attrayantes par rapport aux codes de Reed-Solomon (telles que des alphabets de petite taille), tout en ayant une efficacité similaire à la construction de Ben-Sasson et al

Protocoles efficaces pour tester la proximité à des codes algébriques

Probabilistic proof systems, such as probabilistically checkable proofs, interactive proofs, and zero-knowledge proofs, feature the common characteristic of having a probabilistic verification procedure. Notably, such proof systems are at the heart of cryptographic protocols that enable polylogarithmic-time verification of very long computations. Generalizing both PCPs and IPs, the Interactive Oracle Proof (IOP) model has been introduced in 2016 by Ben-Sasson, Chiesa and Spooner. The IOP model has attracted a lot of interest since its introduction, leading to both interesting theoretical results related to efficient transparent succinct non-interactive arguments and industrial deployments.A recurrent problem in constructions of probabilistic proof systems is that of testing proximity to an error-correcting code. The goal is to determine whether a certain word belongs to a given linear code, or if it is far from any codeword of that code. Proximity tests for polynomial codes are often called low degree tests. A notable building-block of several IOP-based constructions is a concretely efficient IOP of Proximity for testing proximity to Reed-Solomon codes (Ben-Sasson et al., ICALP 2018).In this thesis, we propose protocols in the IOP model for verifying proximity to error-correcting codes.Based on the proximity test for Reed-Solomon codes designed by Ben-Sasson et al., we formulate and analyze an abstract and generic framework to construct IOPs of Proximity for linear codes. We then apply this methodology to different families of codes that generalize Reed-Solomon codes. These are, on the one hand, codes defined from evaluations of multivariate polynomials and, on the other hand, algebraic geometry codes defined on curves. Our protocols have similar efficiency parameters compared to the construction of Ben-Sasson et al., and allow efficient proximity testing for families of codes with attractive properties compared to Reed-Solomon codes (such as small alphabet sizes).Les preuves vérifiables de manière probabiliste (PCP, de l'anglais "probabilistically checkable proofs), les preuves interactives (IP, pour "interactive proofs") ou encore les preuves à divulgation nulle de connaissance ("zero-knowledge proofs") ont la particularité d'admettre une vérification probabilististe. Ces systèmes de preuves probabilistes interviennent dans les constructions de schémas de calcul vérifiable, des protocoles cryptographiques permettant de vérifier très rapidement qu'un long calcul a été correctement effectué. En 2016, un nouveau modèle de preuve a été introduit par Ben-Sasson, Chiesa et Spooner : celui des preuves interactives par oracle (IOP, pour "interactive oracle proofs"). Ce modèle généralise à la fois les PCPs et les IPs et a suscité beaucoup d'intérêt depuis son introduction. Le modèle IOP a mené à d'intéressants résultats théoriques sur les arguments non-interactifs succincts et transparents ainsi qu'à des déploiements industriels.Un problème récurrent dans les constructions de systèmes de preuves probabilistes est celui de tester efficacement la proximité à un code correcteur d'erreurs. Le but est de déterminer si un certain mot appartient à un code linéaire donné, ou bien s'il est éloigné de tout mot de ce code. Les tests de proximité à des codes polynomiaux peuvent être interprétés comme des tests de bas degré. Par exemple, un important sous-protocole utilisé dans de nombreuses constructions pratiques est un "IOP of Proximity" pour les codes de Reed-Solomon (Ben-Sasson et al., ICALP 2018).Dans cette thèse, nous proposons dans le modèle IOP des protocoles permettant de vérifier la proximité à des codes correcteur d'erreurs.En nous inspirant du test de proximité pour les codes de Reed-Solomon de Ben-Sasson et al., nous commençons par formuler un cadre abstrait et générique pour construire des "IOPs of Proximity" pour des codes linéaires et en analysons formellement les propriétés. Nous appliquons ensuite cette méthodologie à différentes familles de codes généralisant les codes de Reed-Solomon. Il s'agit d'une part de codes définis à partir d'évaluations de polynômes multivariés et, d'autre part, de codes de géométrie algrébrique définis sur des courbes. Nos protocoles permettent de tester la proximité à des codes présentant des propriétés attrayantes par rapport aux codes de Reed-Solomon (telles que des alphabets de petite taille), tout en ayant une efficacité similaire à la construction de Ben-Sasson et al

Protocoles efficaces pour tester la proximité à des codes algébriques

Probabilistic proof systems, such as probabilistically checkable proofs, interactive proofs, and zero-knowledge proofs, feature the common characteristic of having a probabilistic verification procedure. Notably, such proof systems are at the heart of cryptographic protocols that enable polylogarithmic-time verification of very long computations. Generalizing both PCPs and IPs, the Interactive Oracle Proof (IOP) model has been introduced in 2016 by Ben-Sasson, Chiesa and Spooner. The IOP model has attracted a lot of interest since its introduction, leading to both interesting theoretical results related to efficient transparent succinct non-interactive arguments and industrial deployments.A recurrent problem in constructions of probabilistic proof systems is that of testing proximity to an error-correcting code. The goal is to determine whether a certain word belongs to a given linear code, or if it is far from any codeword of that code. Proximity tests for polynomial codes are often called low degree tests. A notable building-block of several IOP-based constructions is a concretely efficient IOP of Proximity for testing proximity to Reed-Solomon codes (Ben-Sasson et al., ICALP 2018).In this thesis, we propose protocols in the IOP model for verifying proximity to error-correcting codes.Based on the proximity test for Reed-Solomon codes designed by Ben-Sasson et al., we formulate and analyze an abstract and generic framework to construct IOPs of Proximity for linear codes. We then apply this methodology to different families of codes that generalize Reed-Solomon codes. These are, on the one hand, codes defined from evaluations of multivariate polynomials and, on the other hand, algebraic geometry codes defined on curves. Our protocols have similar efficiency parameters compared to the construction of Ben-Sasson et al., and allow efficient proximity testing for families of codes with attractive properties compared to Reed-Solomon codes (such as small alphabet sizes).Les preuves vérifiables de manière probabiliste (PCP, de l'anglais "probabilistically checkable proofs), les preuves interactives (IP, pour "interactive proofs") ou encore les preuves à divulgation nulle de connaissance ("zero-knowledge proofs") ont la particularité d'admettre une vérification probabilististe. Ces systèmes de preuves probabilistes interviennent dans les constructions de schémas de calcul vérifiable, des protocoles cryptographiques permettant de vérifier très rapidement qu'un long calcul a été correctement effectué. En 2016, un nouveau modèle de preuve a été introduit par Ben-Sasson, Chiesa et Spooner : celui des preuves interactives par oracle (IOP, pour "interactive oracle proofs"). Ce modèle généralise à la fois les PCPs et les IPs et a suscité beaucoup d'intérêt depuis son introduction. Le modèle IOP a mené à d'intéressants résultats théoriques sur les arguments non-interactifs succincts et transparents ainsi qu'à des déploiements industriels.Un problème récurrent dans les constructions de systèmes de preuves probabilistes est celui de tester efficacement la proximité à un code correcteur d'erreurs. Le but est de déterminer si un certain mot appartient à un code linéaire donné, ou bien s'il est éloigné de tout mot de ce code. Les tests de proximité à des codes polynomiaux peuvent être interprétés comme des tests de bas degré. Par exemple, un important sous-protocole utilisé dans de nombreuses constructions pratiques est un "IOP of Proximity" pour les codes de Reed-Solomon (Ben-Sasson et al., ICALP 2018).Dans cette thèse, nous proposons dans le modèle IOP des protocoles permettant de vérifier la proximité à des codes correcteur d'erreurs.En nous inspirant du test de proximité pour les codes de Reed-Solomon de Ben-Sasson et al., nous commençons par formuler un cadre abstrait et générique pour construire des "IOPs of Proximity" pour des codes linéaires et en analysons formellement les propriétés. Nous appliquons ensuite cette méthodologie à différentes familles de codes généralisant les codes de Reed-Solomon. Il s'agit d'une part de codes définis à partir d'évaluations de polynômes multivariés et, d'autre part, de codes de géométrie algrébrique définis sur des courbes. Nos protocoles permettent de tester la proximité à des codes présentant des propriétés attrayantes par rapport aux codes de Reed-Solomon (telles que des alphabets de petite taille), tout en ayant une efficacité similaire à la construction de Ben-Sasson et al

Protocoles efficaces pour tester la proximité à des codes algébriques

Probabilistic proof systems, such as probabilistically checkable proofs, interactive proofs, and zero-knowledge proofs, feature the common characteristic of having a probabilistic verification procedure. Notably, such proof systems are at the heart of cryptographic protocols that enable polylogarithmic-time verification of very long computations. Generalizing both PCPs and IPs, the Interactive Oracle Proof (IOP) model has been introduced in 2016 by Ben-Sasson, Chiesa and Spooner. The IOP model has attracted a lot of interest since its introduction, leading to both interesting theoretical results related to efficient transparent succinct non-interactive arguments and industrial deployments.A recurrent problem in constructions of probabilistic proof systems is that of testing proximity to an error-correcting code. The goal is to determine whether a certain word belongs to a given linear code, or if it is far from any codeword of that code. Proximity tests for polynomial codes are often called low degree tests. A notable building-block of several IOP-based constructions is a concretely efficient IOP of Proximity for testing proximity to Reed-Solomon codes (Ben-Sasson et al., ICALP 2018).In this thesis, we propose protocols in the IOP model for verifying proximity to error-correcting codes.Based on the proximity test for Reed-Solomon codes designed by Ben-Sasson et al., we formulate and analyze an abstract and generic framework to construct IOPs of Proximity for linear codes. We then apply this methodology to different families of codes that generalize Reed-Solomon codes. These are, on the one hand, codes defined from evaluations of multivariate polynomials and, on the other hand, algebraic geometry codes defined on curves. Our protocols have similar efficiency parameters compared to the construction of Ben-Sasson et al., and allow efficient proximity testing for families of codes with attractive properties compared to Reed-Solomon codes (such as small alphabet sizes).Les preuves vérifiables de manière probabiliste (PCP, de l'anglais "probabilistically checkable proofs), les preuves interactives (IP, pour "interactive proofs") ou encore les preuves à divulgation nulle de connaissance ("zero-knowledge proofs") ont la particularité d'admettre une vérification probabilististe. Ces systèmes de preuves probabilistes interviennent dans les constructions de schémas de calcul vérifiable, des protocoles cryptographiques permettant de vérifier très rapidement qu'un long calcul a été correctement effectué. En 2016, un nouveau modèle de preuve a été introduit par Ben-Sasson, Chiesa et Spooner : celui des preuves interactives par oracle (IOP, pour "interactive oracle proofs"). Ce modèle généralise à la fois les PCPs et les IPs et a suscité beaucoup d'intérêt depuis son introduction. Le modèle IOP a mené à d'intéressants résultats théoriques sur les arguments non-interactifs succincts et transparents ainsi qu'à des déploiements industriels.Un problème récurrent dans les constructions de systèmes de preuves probabilistes est celui de tester efficacement la proximité à un code correcteur d'erreurs. Le but est de déterminer si un certain mot appartient à un code linéaire donné, ou bien s'il est éloigné de tout mot de ce code. Les tests de proximité à des codes polynomiaux peuvent être interprétés comme des tests de bas degré. Par exemple, un important sous-protocole utilisé dans de nombreuses constructions pratiques est un "IOP of Proximity" pour les codes de Reed-Solomon (Ben-Sasson et al., ICALP 2018).Dans cette thèse, nous proposons dans le modèle IOP des protocoles permettant de vérifier la proximité à des codes correcteur d'erreurs.En nous inspirant du test de proximité pour les codes de Reed-Solomon de Ben-Sasson et al., nous commençons par formuler un cadre abstrait et générique pour construire des "IOPs of Proximity" pour des codes linéaires et en analysons formellement les propriétés. Nous appliquons ensuite cette méthodologie à différentes familles de codes généralisant les codes de Reed-Solomon. Il s'agit d'une part de codes définis à partir d'évaluations de polynômes multivariés et, d'autre part, de codes de géométrie algrébrique définis sur des courbes. Nos protocoles permettent de tester la proximité à des codes présentant des propriétés attrayantes par rapport aux codes de Reed-Solomon (telles que des alphabets de petite taille), tout en ayant une efficacité similaire à la construction de Ben-Sasson et al

Protocoles efficaces pour tester la proximité à des codes algébriques

Les preuves vérifiables de manière probabiliste (PCP, de l'anglais "probabilistically checkable proofs), les preuves interactives (IP, pour "interactive proofs") ou encore les preuves à divulgation nulle de connaissance ("zero-knowledge proofs") ont la particularité d'admettre une vérification probabilististe. Ces systèmes de preuves probabilistes interviennent dans les constructions de schémas de calcul vérifiable, des protocoles cryptographiques permettant de vérifier très rapidement qu'un long calcul a été correctement effectué. En 2016, un nouveau modèle de preuve a été introduit par Ben-Sasson, Chiesa et Spooner : celui des preuves interactives par oracle (IOP, pour "interactive oracle proofs"). Ce modèle généralise à la fois les PCPs et les IPs et a suscité beaucoup d'intérêt depuis son introduction. Le modèle IOP a mené à d'intéressants résultats théoriques sur les arguments non-interactifs succincts et transparents ainsi qu'à des déploiements industriels.Un problème récurrent dans les constructions de systèmes de preuves probabilistes est celui de tester efficacement la proximité à un code correcteur d'erreurs. Le but est de déterminer si un certain mot appartient à un code linéaire donné, ou bien s'il est éloigné de tout mot de ce code. Les tests de proximité à des codes polynomiaux peuvent être interprétés comme des tests de bas degré. Par exemple, un important sous-protocole utilisé dans de nombreuses constructions pratiques est un "IOP of Proximity" pour les codes de Reed-Solomon (Ben-Sasson et al., ICALP 2018).Dans cette thèse, nous proposons dans le modèle IOP des protocoles permettant de vérifier la proximité à des codes correcteur d'erreurs.En nous inspirant du test de proximité pour les codes de Reed-Solomon de Ben-Sasson et al., nous commençons par formuler un cadre abstrait et générique pour construire des "IOPs of Proximity" pour des codes linéaires et en analysons formellement les propriétés. Nous appliquons ensuite cette méthodologie à différentes familles de codes généralisant les codes de Reed-Solomon. Il s'agit d'une part de codes définis à partir d'évaluations de polynômes multivariés et, d'autre part, de codes de géométrie algrébrique définis sur des courbes. Nos protocoles permettent de tester la proximité à des codes présentant des propriétés attrayantes par rapport aux codes de Reed-Solomon (telles que des alphabets de petite taille), tout en ayant une efficacité similaire à la construction de Ben-Sasson et al.Probabilistic proof systems, such as probabilistically checkable proofs, interactive proofs, and zero-knowledge proofs, feature the common characteristic of having a probabilistic verification procedure. Notably, such proof systems are at the heart of cryptographic protocols that enable polylogarithmic-time verification of very long computations. Generalizing both PCPs and IPs, the Interactive Oracle Proof (IOP) model has been introduced in 2016 by Ben-Sasson, Chiesa and Spooner. The IOP model has attracted a lot of interest since its introduction, leading to both interesting theoretical results related to efficient transparent succinct non-interactive arguments and industrial deployments.A recurrent problem in constructions of probabilistic proof systems is that of testing proximity to an error-correcting code. The goal is to determine whether a certain word belongs to a given linear code, or if it is far from any codeword of that code. Proximity tests for polynomial codes are often called low degree tests. A notable building-block of several IOP-based constructions is a concretely efficient IOP of Proximity for testing proximity to Reed-Solomon codes (Ben-Sasson et al., ICALP 2018).In this thesis, we propose protocols in the IOP model for verifying proximity to error-correcting codes.Based on the proximity test for Reed-Solomon codes designed by Ben-Sasson et al., we formulate and analyze an abstract and generic framework to construct IOPs of Proximity for linear codes. We then apply this methodology to different families of codes that generalize Reed-Solomon codes. These are, on the one hand, codes defined from evaluations of multivariate polynomials and, on the other hand, algebraic geometry codes defined on curves. Our protocols have similar efficiency parameters compared to the construction of Ben-Sasson et al., and allow efficient proximity testing for families of codes with attractive properties compared to Reed-Solomon codes (such as small alphabet sizes)

Interactive Oracle Proofs of Proximity to Algebraic Geometry Codes

In this work, we initiate the study of proximity testing to Algebraic Geometry (AG) codes. An AG code C = C(?, ?, D) over an algebraic curve ? is a vector space associated to evaluations on ? ? ? of functions in the Riemann-Roch space L_?(D). The problem of testing proximity to an error-correcting code C consists in distinguishing between the case where an input word, given as an oracle, belongs to C and the one where it is far from every codeword of C. AG codes are good candidates to construct probabilistic proof systems, but there exists no efficient proximity tests for them. We aim to fill this gap. We construct an Interactive Oracle Proof of Proximity (IOPP) for some families of AG codes by generalizing an IOPP for Reed-Solomon codes, known as the FRI protocol [Eli Ben-Sasson et al., 2018]. We identify suitable requirements for designing efficient IOPP systems for AG codes. Our approach relies on a neat decomposition of the Riemann-Roch space of any invariant divisor under a group action on a curve into several explicit Riemann-Roch spaces on the quotient curve. We provide sufficient conditions on an AG code C that allow to reduce a proximity testing problem for C to a membership problem for a significantly smaller code C\u27. As concrete instantiations, we study AG codes on Kummer curves and curves in the Hermitian tower. The latter can be defined over polylogarithmic-size alphabet. We specialize the generic AG-IOPP construction to reach linear prover running time and logarithmic verification on Kummer curves, and quasilinear prover time with polylogarithmic verification on the Hermitian tower