В последние годы технологии искусственного интеллекта (ИИ) все более активно проникают в нашу жизнь.
Его алгоритмы используются в социальных сетях, новостных лентах СМИ и маркетплейсах.
Без ИИ сложно представить системы «умных» домов и общение с голосовыми помощниками.
Навигаторы, онлайн-переводчики, приложения для знакомств также используют алгоритмы ИИ.
Технологии ИИ используются в массмедиа для анализа интересов аудитории и целевого распространения контента.
ИИ облегчает работу людей на производстве и в промышленности, оптимизируя потребление сырья и энергии, заказывая необходимое количество ресурсов и планируя их расход с наименьшими тратами.
ИИ помогает анализировать сложные медицинские данные, например, распознаёт изображения МРТ, УЗИ и электрокардиограммы. А еще…
ChatGPT сдал медицинский экзамен United States Medical Licensing Examination (USMLE) на право работать врачом в США (Статья опубликована 09.02.2023 в журнале PLOS Digital Health).
Чат-бот успешно ответил на 88,9% вопросов и заданий теста из 350 медицинских задач при проходном пороге в 60%.
В рамках научного исследования два практикующих доктора оценивали ответы ChatGPT, а расхождения в результатах теста рассматривались отдельно третьим экспертом.
Резюме авторов исследования:
Системы ИИ открывают большие перспективы для улучшения медицинского обслуживания и результатов в отношении здоровья.
Таким образом, крайне важно обеспечить, чтобы разработка клинического ИИ руководствовалась принципами доверия и объяснимости.
Измерение медицинских знаний ИИ по сравнению с опытными клиницистами-людьми является важным первым шагом в оценке этих качеств. Для этого мы оценили производительность ChatGPT, языкового ИИ, на экзамене по медицинскому лицензированию в США (USMLE).
USMLE представляет собой набор из трех стандартизированных тестов знаний экспертного уровня, которые требуются для получения медицинской лицензии в Соединенных Штатах.
Мы обнаружили, что ChatGPT преодолел порог прохождения 60% точности и является первым, кто достиг этого эталона. Это знаменует собой заметную веху в развитии ИИ. Впечатляет, что ChatGPT удалось добиться такого результата без участия тренеров-людей.
Кроме того, ChatGPT продемонстрировал понятные рассуждения и достоверные клинические данные, придав повышенную уверенность доверию и объяснимости. Полученные результаты позволяют предположить, что ChatGPT может стать ценным инструментом для получения медицинского образования. ChatGPT обладает частичной способностью преподавать медицину, выявляя новые и неочевидные концепции, которые могут быть недоступны для учащихся в первом понимании.
Дискуссию об особенностях медицинского образования и системе здравоохранения в США оставим за рамками данной книги.
Также, как и упомянутое выше использование технологий ИИ в обработке сложных данных с медицинского диагностического оборудования (МРТ, УЗИ и т.д.) – это отдельная большая тема, на раскрытие которой потребуется написание еще одной книги.
Целью же данной книги является анализ клинических данных в виде текстовой (голосовой) информации и формирование информационной модели, которая может быть использована в алгоритмах ИИ для автоматического принятия врачебных решений в различных клинических ситуациях.
Понятно, что в рамках одной книги рассмотреть все возможные клинические ситуации по всем заболеваниям невозможно.
Поэтому в качестве базовой информационной модели будет рассмотрена возможность обучения ИИ всего одному действию – формированию лечебно-диагностического плана (ЛДП) по нескольким выбранным заболеваниям.
Предполагается, что по результатам проведенного анализа можно получить хотя бы приблизительное представление о масштабе работ, необходимых для полноценного обучения ИИ решению задач в сфере здравоохранения.
Часть 1. ИИ в здравоохранении
Для понимания основных принципов работы нейросети разберем несколько простых примеров, решаемых ИИ в области, напрямую не связанной со здравоохранением – созданием изображений.
Необходимо нарисовать равносторонний треугольник зеленого цвета площадью 10 см. кв.
Для выполнения данной задачи ИИ необходимо использовать несколько параметров:
1. Из множества геометрических фигур – геометрическую фигуру на плоскости «Равносторонний Треугольник».
2. Из цветовой палитры – цвет «Зеленый».
3. Из множества формул расчета площади геометрических фигур – формулу расчета площади равностороннего треугольника S = (a>2 √3) / 4, где:
S – площадь треугольника
a – сторона треугольника.
Обучение ИИ:
1 шаг – ИИ получает информацию о всех возможных видах геометрических фигур на плоскости, таких, как: квадрат, круг, треугольник, прямоугольник, овал, ромб, трапеция, четырехугольник, параллелограмм и т. д.
2 шаг – ИИ получает параметры, которые из множества геометрических фигур характерны только для равностороннего треугольника:
– три отрезка, соединяющие три точки, не лежащие на одной прямой;
– все углы треугольника <90>0;
– все стороны треугольника равны.
3 шаг – ИИ получает информацию о всех вариантах цветовой гаммы: желтого, оранжевого, красного, зеленого, синего, фиолетового, коричневого и т. д.
4 шаг – ИИ получает информацию, характеризующую зеленый цвет (образец зеленого цвета).
5 шаг – ИИ получает информацию о всех вариантах формул расчета геометрических фигур на плоскости.
6 шаг – ИИ получает информацию о формуле расчета площади равностороннего треугольника: S = (a>2 √3) / 4.
Выполнение задачи:
Используя параметры, полученные на шагах 2, 4, 6 ИИ формирует изображение равностороннего треугольника зеленого цвета площадью 10 см. кв.
Необходимо нарисовать ёлку с помощью трех зеленых треугольников.
Более сложная задача, для выполнения которой ИИ необходимо использовать следующие параметры:
1. Из множества геометрических фигур – геометрическую фигуру на плоскости «Равносторонний Треугольник».
2. Из цветовой палитры – цвет «Зеленый».
3. Из множества формул расчета площади геометрических фигур – формулу расчета площади равностороннего треугольника S = (a>2 √3) / 4, где:
S – площадь треугольника;
a – сторона треугольника.
4. Из множества изображений деревьев – изображение ёлки.
5. Из вариантов расположения геометрических фигур на плоскости – порядок расположения трех равносторонних зеленых треугольников разной площади:
6. Площади трех треугольников составляют 10, 7 и 4 см. кв. соответственно.
7. Внизу изображения располагается треугольник площадью 10 см. кв.
