ВЕЛИКІ МОВНІ МОДЕЛІ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ В МЕДИЦИНІ
DOI:
https://doi.org/10.31652/2412-1142-2024-72-73-88Ключові слова:
штучний інтелект; великі мовні моделі; етичні аспекти; інтеграція ШІ в медицину; медична освітаАнотація
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
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
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Микола Мойсеєнко, Мирослав Кузишин, Лілія Туровська, Юлія Мазуренко, Михайло Петришин, Олександр Мазуренко
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.