Интересное сегодня
Роль теменной коры во внимании и памяти: как мозг совмещает ...
Введение в исследование теменной коры За последние 15 лет растущее количество доказательств показало...
Нейробиология благополучия: как индивидуальные различия форм...
Нейробиология благополучия Как мозг поддерживает благополучие? Поскольку это многогранная конструкци...
Нарушение контроля позы, движений глаз и когнитивной нагрузк...
Введение в проблему нарушений контроля при болезни Паркинсона Болезнь Паркинсона (БП) представляет с...
Грудное вскармливание и депрессия: как стиль кормления влияе...
Введение Беременность и рождение ребёнка — это значимое событие, которое сопровождается не только ра...
Кризис психического здоровья молодежи: почему исчез U-образн...
Исторический сдвиг в возрастной динамике психического здоровья Новое масштабное исследование демонс...
Риски полного суицида среди людей, живущих с ВИЧ в провинции...
Введение ВИЧ/СПИД продолжает оставаться серьезной угрозой для общественного здоровья. По данным ООН,...
Искусственный интеллект и большие языковые модели (LLM) в медицине
На стыке искусственного интеллекта (ИИ) и здравоохранения появляется новый тренд — улучшение стандартных больших языковых моделей (LLM, от англ. Large Language Models) за счет высококачественных обучающих данных и специализированного программирования. Недавнее исследование, опубликованное в JAMA Network Open, показало, что усовершенствованная LLM успешно сдала все части экзамена на медицинскую лицензию в США (USMLE, United States Medical Licensing Examination), набрав баллы выше, чем большинство врачей и существующих ИИ-инструментов.
Распространение LLM в здравоохранении
Согласно опросу Statista за 2024 год, 18% работников здравоохранения используют LLM для биомедицинских исследований, а каждый пятый применяет медицинские чат-боты для ответов на вопросы пациентов.
«Повышение эффективности LLM в медицине за счет актуальных клинических знаний — ключевой шаг для их внедрения и признания», — отмечает ведущий автор исследования Питер Л. Элкин, доктор медицинских наук.
Как ИИ меняет здравоохранение?
С момента публичного запуска ChatGPT от OpenAI 30 ноября 2022 года ИИ начал стремительно трансформировать медицинскую отрасль. ChatGPT установил рекорды, набрав миллион пользователей за неделю и 100 миллионов — за два месяца. Среди известных LLM — модели от Meta (Llama), Google (BERT, Bard, Gemini, LaMDA, PaLM 2), Anthropic (Claude), Microsoft (Orca) и другие.
Где уже применяется ИИ?
Согласно отчету Future Health Index 2024, 43% больниц используют ИИ для мониторинга пациентов, 37% — для управления лекарствами и планирования лечения, 36% — в радиологии и профилактической медицине.
- Клиника Мэйо разрабатывает ИИ-модели для ранней диагностики тревожности, депрессии, рака и сердечно-сосудистых заболеваний.
- Университет Джонса Хопкинса тестирует ИИ для анализа медицинских карт и ответов пациентам.
- Mass General Brigham исследует ИИ для оценки риска злокачественных опухолей и рекомендаций по диагностике.
Насколько умны LLM на самом деле?
ИИ и машинное обучение «учатся» выявлять закономерности в данных, а не следуют жестким алгоритмам. LLM — это искусственные нейронные сети, предварительно обученные на огромных массивах информации.
Хотя LLM могут казаться разумными, их «интеллект» основан на распознавании паттернов, что скорее напоминает угадывание.
«Для максимальной пользы LLM в медицине необходимы повышенная точность и методы ее поддержания», — подчеркивают исследователи.
Как улучшить точность ИИ?
Способы повышения эффективности LLM включают:
- Увеличение объема и качества обучающих данных.
- Добавление параметров в модель.
- Использование методов инженерии промптов (prompt engineering).
Метод SCAI RAG
В новом исследовании ученые применили Retrieval-Augmented Generation (RAG) — метод обработки естественного языка, который дополняет LLM внешними знаниями. Это позволяет моделям получать актуальные данные из научных статей, медицинских репозиториев и соцсетей, а также указывать источники информации.
Также использовались семантические триплеты (структуры данных «субъект-отношение-объект») для обогащения контекста. Технология получила название SCAI (Semantic Clinical Artificial Intelligence).
Результаты исследования
Улучшенные LLM (Llama 2, Llama 3) показали высокие результаты на экзамене USMLE. Ученые считают, что в будущем ИИ станет не заменой врачей, а их помощником, и симбиоз человека и ИИ войдет в медицинскую практику.