ВЕЛИКІ МОВНІ МОДЕЛІ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ В МЕДИЦИНІ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.31652/2412-1142-2024-72-73-88

Ключові слова:

штучний інтелект; великі мовні моделі; етичні аспекти; інтеграція ШІ в медицину; медична освіта

Анотація

У роботі здійснено аналіз сучасного стану та перспектив розвитку технологій штучного інтелекту, з особливим акцентом на великих мовних моделях (LLMs) та їх застосуванні в сфері охорони здоров'я. У контексті стрімкого розвитку цифрових технологій це дослідження важливе для розуміння потенційного впливу штучного інтелекту на медичну практику та дослідження. Для всебічного аналізу використовувалися різноманітні методи, включаючи аналіз і синтез, порівняння, узагальнення, індукцію та дедукцію, систематизацію, а також феноменологічний метод. Ці підходи дозволили не тільки глибше вивчити технічні аспекти застосування штучного інтелекту, а й оцінити його потенційний вплив на медицину. У статті розкривається важливість інтеграції великих мовних моделей у медицину, оскільки вони здатні не тільки значно підвищити ефективність обробки масивів медичних даних, а й удосконалити процеси діагностики та оптимізувати процес прийняття клінічних рішень. Також розглядаються потенційні проблеми, пов'язані з впровадженням штучного інтелекту в медицину, зокрема питання прозорості, конфіденційності, упередженості та відповідальності, що вимагають ретельного розгляду та вирішення. Міждисциплінарний аналіз, що охоплює медицину, інформатику, етику та право, відіграє ключову роль у дослідженні, демонструючи взаємодію між різними областями знань для розуміння та ефективного використання штучного інтелекту в медичній галузі. Окрім цього, в статті висвітлюються поточний стан і майбутній розвиток великих мовних моделей в медицині, підкреслюючи їх важливість та необхідність подальших досліджень. У підсумку автори закликають до комплексного підходу щодо впровадження штучного інтелекту в медицині, який включає розробку моделей з акцентом на захисті персональних даних, створення якісних і репрезентативних навчальних даних, запровадження етичних принципів та розробку стандартів і нормативно-правових норм. Також наголошується на необхідності вирішення технічних складнощів та розробки нових методів оцінки ефективності штучного інтелекту. Важливість цього дослідження полягає у висвітленні потенційних можливостей та викликів, що виникають у зв'язку з інтеграцією штучного інтелекту в охорону здоров'я, та наголошує на важливості готовності медичної спільноти до цих змін.

Завантажити

Дані для завантаження поки недоступні.

Біографії авторів

  • Микола Мойсеєнко

    доктор біологічних наук, професор, завідувач кафедри медичної інформатики, медичної та біологічної фізики, Івано-Франківський національний медичний університет, м. Івано-Франківськ, Україна

  • Мирослав Кузишин

    кандидат фізико-математичних наук, асистент кафедри медичної інформатики, медичної та біологічної фізики, Івано-Франківський національний медичний університет, м. Івано-Франківськ, Україна

  • Лілія Туровська

    кандидат хімічних наук, доцент, доцент кафедри медичної інформатики, медичної та біологічної фізики, Івано-Франківський національний медичний університет, м. Івано-Франківськ, Україна

  • Юлія Мазуренко

    кандидат фізико-математичних наук, доцент кафедри медичної інформатики, медичної та біологічної фізики, Івано-Франківський національний медичний університет, м. Івано-Франківськ, Україна

  • Михайло Петришин

    кандидат технічних наук, викладач кафедри комп'ютерних наук та інформаційних систем, Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, м. Івано-Франківськ, Україна

  • Олександр Мазуренко

    студент, кафедра комп'ютерних наук та інформаційних систем, Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, м. Івано-Франківськ, Україна

Посилання

Jamieson, N. B., & Maker, A. V. (2017). Gene-expression profiling to predict responsiveness to immunotherapy. Cancer Gene Therapy, 24(3), 134–140. https://doi.org/10.1038/cgt.2016.63.

Nassiri, F., Mamatjan, Y.,et al. International Consortium on Meningiomas. (2019). DNA methylation profiling to predict recurrence risk in meningioma: development and validation of a nomogram to optimize clinical management. Neuro-Oncology, 21(7), 901–910. https://doi.org/10.1093/neuonc/noz061.

Mostavi, M., Chiu, Y.-C., Huang, Y., & Chen, Y. (2020). Convolutional neural network models for cancer type prediction based on gene expression. BMC Medical Genomics, 13(S5). https://doi.org/10.1186/s12920-020- 0677-2

Morand, S., Devanaboyina, M., Staats, H., Stanbery, L., & Nemunaitis, J. (2021). Ovarian cancer immunotherapy and personalized medicine. International Journal of Molecular Sciences, 22(12), 6532. https://doi.org/10.3390/ijms22126532

Piergentili, R., Basile, G., Nocella, C., Carnevale, R., Marinelli, E., Patrone, R., & Zaami, S. (2022). Using ncRNAs as tools in cancer diagnosis and treatment—the way towards personalized medicine to improve patients’ health. International Journal of Molecular Sciences, 23(16), 9353. https://doi.org/10.3390/ijms23169353 .

Супрунюк Ю.В. (2021). Використання великих мовних моделей в персоналізованій превентивній медицині XXI століття дипломна робота, «Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського».. Інституційний репозиторій КПІ. https://ela.kpi.ua/bitstream/123456789/60197/1/Supruniuk_bakalavr.pdf

Чередник, Л. (2011). Використання електронних інформаційних ресурсів у сфері охорони здоров’я України. Бібліотекознавство. Документознавство. Інформологія. 2, 57–62. https://journals.uran.ua/bdi/article/view/238783

Стучинська, Н., Соколова, Т. (2011). Дослідження комунікативної активності студентів медичного університету у соціальних мережах. Інформаційні технології і засоби навчання. 23(3). https://doi.org/10.33407/itlt.v23i3.425

Архипова, В., Резніченко, О. (2022, жовтень 20-21). Використання інформаційних технологій в медицині. Інформаційні технології і автоматизація – 2022 (с. 223-234). Одеса, Видавництво ОНТУ.

Юзефович, Р. (2019, листопад 27). Реалії та перспективи впровадження інформаційних технологій в медицину. У В. Федів (Ред.), Розвиток природничих наук як основа новітніх досягнень у медицині (с. 220-225). Чернівці: БДМУ.

Коваленко, Т. (2020, травень 28-29). Інформаційні технології в медицині: філософські та біоетичні аспекти. Проблема людини у соціально-гуманітарному та медичному дискурсах (с. 123-125). Харків: ХНМУ.

Макуріна Г. (2019). Сучасні інформаційні технології в медицині, можливість їх інтегрування з системами цифрової діагностики. Актуальні проблеми та перспективи розвитку медичної науки та освіти : зб. наук. пр., присвяч. 75-річчю каф. медицини катастроф та військової медицини Львів. нац. мед. ун-ту ім. Данила Галицького. (c. 59-63). Львів.

Vakulenko, D. V., Kravets, N. O., Dobrovolska, A. M., & Klymuk, N. Y. (2019). Використання Сучасних Інформаційно-Комунікаційних Технологій У Галузі Медичної Освіти України . Медична освіта, (3), 58–61. https://doi.org/10.11603/me.2414-5998.2019.3.10649

Добровольська А. М. (2021). Теоретичні і методичні засади підготовки майбутніх фахівців системи охорони здоров’я до застосування цифрових технологій у професійній діяльності Дис. доктора пед. наук, Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника.. Інституційний репозиторій Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника. https://svr.pnu.edu.ua/wpcontent/uploads/sites/5/2021/12/%D0%94%D0%B8%D1%81%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%B0%D1%86 %D1%96%D1%8F_%D0%94%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D1%8C %D1%81%D1%8C%D0%BA%D0%B0-1.pdf.

Добровольська, А. (2018). Професійне самовизначення майбутніх лікарів у процесі формування ІТкомпетентності під час навчання медичній інформатиці. Науковий вісник Миколаївського національного університету імені ВО Сухомлинського. Педагогічні науки. 3 (2), 86-96

Радзішевська, Є. (2019). Інформаційні технології в медицині. E-health : підручник для студентів медичних закладів вищої освіти. Харків : ХНМУ, 72 с.

Остапович, Н., Лісовський Р., Туровська, Л. (2019). Використання дидактичних ігор під час вивчення дисциплін природничого циклу у процесі фахової підготовки майбутніх лікарів. Освітній простір України. 16, 205-213.

Долбаносова, Р., Іванова, О. (2020). Використання інформаційних технологій при підготовці майбутніх фахівців ветеринарної медицини. Проблеми та перспективи розвитку сучасної науки в країнах Європи та Азії : збірник наукових праць. с. 93-95.

Бричко, А. (2021). Інтернет технології закладах охорони здоров’я. Modern Economics : електронне наукове фахове видання з економічних наук. 29, С. 24-28. https://doi.org/10.31521/modecon.V29(2021)-04

Остапович, О., Остапович, Н., & Мазуренко, Ю. (2023). ChatGPT у підготовці філологів і перекладачів. виклики і перспективи. Наукові записки Національного університету «Острозька академія»: Серія «Філологія», 17(85), 200–205. https://journals.oa.edu.ua/Philology/article/view/3842

Дудін, О., Мінцер, О., & Сулаєва, О. (2021). Штучний інтелект та патологія наступного покоління: шлях до персоналізованої медицини. Праці Наукового товариства імені Шевченка. Медичні науки, 65(2). https://doi.org/10.25040/ntsh2021.02.07

Омельченко, С. (2022, квітень 20-22) Використання штучного інтелекту в медицині. Радіоелектроніка та молодь в ХХІ столітті (5, с. 36-37). Харків : ХНУРЕ.

Остапович, Н., Остапович, О., & Мазуренко, Ю. (2023). Брейнстормінгові ігрові технології у практиці викладання ЗВО. Освітологічний дискурс, 2(41), 141–160. https://doi.org/10.28925/2312-5829.2023.210

Мінцер, О. П. ., Романов, В. О., Галелюка, І. Б., & Вороненко, О. В. (2020). Технології штучного інтелекту в медичній практиці. Медична інформатика та інженерія, (2), 17–27. https://doi.org/10.11603/mie.1996-1960.2020.2.11171

Різак, Г. В. (2023). Перспективи розвитку доказової медицини в умовах наявності штучного інтелекту й сучасних технологій: роль закладів вищої медичної освіти в Україні. Перспективи та інновації науки (Серія «Педагогіка», Серія «Психологія», Серія «Медицина»). 12(30), 1033 – 1049.

Добровольська, А. (2017). Формування ІТ-компетентності майбутніх фахівців в межах реалізації моделі педагогічної системи. Молодий вчений. 5, 312-324. http://nbuv.gov.ua/UJRN/molv_2017_5_75

Holzinger, A., Langs, G., Denk, H., Zatloukal, K., & Müller, H. (2019). Causability and explainability of artificial intelligence in medicine. Wiley Interdisciplinary Reviews. Data Mining and Knowledge Discovery, 9(4). https://doi.org/10.1002/widm.1312

Briganti, G., & Le Moine, O. (2020). Artificial intelligence in medicine: Today and tomorrow. Frontiers in Medicine, 7. https://doi.org/10.3389/fmed.2020.00027

Kulkarni, S., Seneviratne, N., Baig, M. S., & Khan, A. H. A. (2020). Artificial intelligence in medicine: Where are we now? Academic Radiology, 27(1), 62–70. https://doi.org/10.1016/j.acra.2019.10.001

Muehlematter, U. J., Daniore, P., & Vokinger, K. N. (2021). Approval of artificial intelligence and machine learning-based medical devices in the USA and Europe (2015–20): a comparative analysis. The Lancet. Digital Health, 3(3), e195–e203. https://doi.org/10.1016/s2589-7500(20)30292-2

Masters, K. (2019). Artificial intelligence in medical education. Medical Teacher, 41(9), 976–980. https://doi.org/10.1080/0142159x.2019.1595557

Kai Siang Chan, Nabil Zary (2019). Applications and Challenges of Implementing Artificial Intelligence in Medical Education: Integrative Review. JMIR Med Educ 2019;5(1):e13930

Chowdhary, K. R. (2020). Natural Language Processing. Fundamentals of Artificial Intelligence, pp. 603–649.

Korukonda, Appa Rao. (2003). Taking Stock of Turing Test: A Review, Analysis, and Appraisal of Issues Surrounding Thinking Machines. International Journal of Human-Computer Studies, 58(2), 240–257, https://doi.org/10.1016/s1071-5819(02)00139-8

Vaswani, Ashish, et al. (2017). Attention is All You Need. Advances in Neural Information Processing Systems, 30, 30-31.

Devlin J., Chang M.W., Lee K., Toutanova K. (2019). BERT: Pre-training of Deep Bidirectional Transformers for Language Understanding. arXiv cs.CL.. Available from: http://arxiv.org/abs/1810.04805

Topol E.J. (2019). High-performance medicine: the convergence of human and artificial intelligence. Nat Med. 25(1)б 44-56. https://doi.org/10.1038/s41591-018-0300-7

Sharma, J. (2023, February 7). Understanding attention mechanism in transformer neural networks. LearnOpenCV – Learn OpenCV, PyTorch, Keras, Tensorflow with Examples and Tutorials; Satya Mallick. https://learnopencv.com/attention-mechanism-in-transformer-neural-networks/

Zhang, Ye, et al. (2020). Optimizing the Factual Correctness of a Summary: A Study of Summarizing Radiology Reports. Proceedings of the 58th Annual Meeting of the Association for Computational Linguistics.

Anthropic. (2022). Introducing MICA: Medical Causality Configuration Annotation. Anthropic, www.anthropic.com.

Anthropic. (2022). AI-Assisted Care - Clara. Anthropic, www.anthropic.com.

Gianfrancesco, M. A., Tamang, S., Yazdany, J., & Schmajuk, G. (2018). Potential biases in machine learning algorithms using electronic health record data. JAMA Internal Medicine, 178(11), 1544. https://doi.org/10.1001/jamainternmed.2018.3763.

Berner, E. S., & Ozaydin, B. (2017). Benefits and risks of machine learning decision support systems. JAMA: The Journal of the American Medical Association, 318(23), 2353. https://doi.org/10.1001/jama.2017.16619 .

Tonekaboni, Sana, et al. (2019). What Clinicians Want: Contextualizing Explainable Machine Learning for Clinical End Use. Machine Learning for Healthcare Conference.

Viju Raghupathi, W. R. (2013). An overview of health analytics. Journal of Health & Medical Informatics, 04(03). https://doi.org/10.4172/2157-7420.1000132.

Завантаження

Опубліковано

2024-07-09

Як цитувати

ВЕЛИКІ МОВНІ МОДЕЛІ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ В МЕДИЦИНІ. (2024). Modern Information Technologies and Innovation Methodologies of Education in Professional Training Methodology Theory Experience Problems, 72, 73-88. https://doi.org/10.31652/2412-1142-2024-72-73-88