Što je to umjetna inteligencija?

Umjetna inteligencija je dio računalne znanosti koja se temelji na različitim tehnikama koje uključuju strojno učenje, duboko učenje, prirodno procesiranje jezika, robotsku automatizaciju i neke druge tehnike. Tehnologija umjetne inteligencije se temelji na razvoju algoritama i modela koji omogućuju računalima da prepoznaju određene obrasce i donesu odluke na temelju velike količine podataka. Umjetna inteligencija je sposobnost nekog uređaja da oponaša ljudske aktivnosti poput zaključivanja, učenja, planiranja i kreativnosti. Umjetna inteligencija ima široku primjenu u različitim područjima, uključujući medicinu, financije, proizvodnju, promet, robotiku i mnoge druge.

Znanstvenici u medicini istražuju kako upotrijebiti umjetnu inteligenciju za analizu velike količine zdravstvenih podataka i pronaći obrazace koji bi mogli dovesti do novih otkrića u medicini i poboljšati određenu dijagnostiku.

Primjeri umjetne inteligencije u medicini

Umjetna inteligencija se može koristiti za analizu velikih količina podataka o genomima pacijenata s ciljem identifikacije novih meta za lijekove.

Neki primjeri primjene umjetne inteligencije u medicini:

Dijagnoza i planiranje liječenja: AI algoritmi mogu pomoći liječnicima u dijagnosticiranju bolesti i razvoju planova liječenja. Npr. AI se može koristiti za dijagnosticiranje i liječenje raka dojke, a jedan takav primjer je projekt na Medicinskom fakultetu u Zagrebu. Projekt International Clinical Validation of Radiomics Artificial Intelligence for Breast Cancer Treatment Planning – RadioVal prvi je projekt na Medicinskom fakultetu u Zagrebu u programu Horizon Europe. Voditelj s Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu je prof. dr. sc. Boris Brkljačić. Sve projektne aktivnosti RadioVala usmjerene su prema potvrdi rješenja umjetne inteligencije koje će pomoći liječnicima identificirati pacijente koji bi mogli bolje reagirati na kemoterapiju i smanjiti eventualne nuspojave. Ovo će biti prva međunarodna validacija radiološkog rješenja za rak dojke temeljenog na umjetnoj inteligenciji, koje mogu implementirati zdravstveni centri. RadioVal će uzeti u obzir zdravstvene i kliničke potrebe, kao i socio-etičke potrebe i postojeće zakonodavstvo u zemljama u kojima će se provoditi.

Liječenje: AI se može koristiti za poboljšanje liječenja i praćenje terapijskih odgovora. Primjerice, AI se može koristiti za predviđanje koji će pacijenti najbolje reagirati na određene lijekove. Primjer je korištenje u personaliziranom liječenju depresije – analiza i usklađivanje podataka kliničkih istraživanja za multimodalno profiliranje pacijenata u predviđanju ishoda terapije, projekt ArtiPro u koji je uključen i Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu na čelu s prof. dr. sc. Nadom Božinom. Cilj ovog projekta je na platformi umjetne inteligencije koja objedinjuje podatke iz kliničkih studija o povezanosti biomarkera i terapijskih ishoda identificirati multimodalne biomarkere dobivenih primjenom najnovijih molekularnih tehnologija u ishodima liječenja depresije. Rezultati će se kombinirati u jedinstvenu podatkovnu platformu koja omogućuje upotrebu velikih multimodalnih skupina podataka. Na taj način će se razviti prediktivni modeli domena simptoma i podataka o ishodima liječenja depresije.

Analiza slike: AI se može koristiti za analizu medicinskih slika kao što su X-zrake, CT skeniranja i MRI za otkrivanje abnormalnosti i postavljanje dijagnoze.

Prediktivna analitika: AI se može koristiti za predviđanje ishoda pacijenata i progresije bolesti na temelju medicinske dokumentacije i demografskih podataka.

Podrška pri donošenju kliničkih odluka: umjetna inteligencija može liječnicima pružiti informacije i preporuke u stvarnom vremenu kako bi mogli donijeti odluke o daljnjoj skrbi za bolesnike. Tako su npr. u Klinici Magdalena lansirali ideju razvoja umjetne inteligencije koja se primjenjuje u stvarnoj praksi. Jedan od mnogobrojnih primjera ove klininike specijalizirane za kardiovaskularne bolesti je i digitalna asistentica Megi, odnosno aplikacija koja koristi AI i chatbot kako bi se unaprijedila skrb o bolesnicima s hipertenzijom. Megi je rezultat suradnje tvrtke Mindsmiths i same klinike u skrbi za bolesnike s hipretenzijom.

Razvoj lijekova: AI se može koristiti za ubrzavanje procesa otkrivanja i razvoja lijekova identificiranjem novih spojeva koji imaju potencijal i kod kojih se može predvidjeti njihova sigurnost primjene i učinkovitost.

Npr. AI se može koristiti za analizu velikih količina podataka o genomima pacijenata kako bi se identificirale nove mete za lijekove.

Robotika u kirurgiji: AI se koristi za upravljanje robotima koji obavljaju kirurške zahvate. Primjerice, AI se može koristiti za upravljanje robotskim rukama tijekom laparoskopskih operacija. Robotika se primjenjuje u abdominalnoj kirurgiji, urologiji, ortopediji, torakalnoj te kardijalnoj kirurgiji. Koristi se također i u neurokirurgiji. Hrvatski robotski sustav RONNA primjer je stereotaktičkog robotskog sustava. Korištenje robota u kranijalnim operacijama nudi prednosti poput standardizacije načina izvođenja operacije, uklanjanje tremora ljudske ruke te simulacije operativnih zahvata za vrijeme specijalističkog usavršavanja.

Umjetna inteligencija za pametno zdravstvo i medicinu naziv je projekta AI4Health.Cro kojeg će Institut Ruđer Bošković (IRB) na čelu s dr. sc. Anjom Barešić provoditi s partnerima iz znanosti, medicine, industrije i javnog sektora. Osim  IRB-a koji je nositelj projekta, projektni partneri su: Hrvatska udruga za umjetnu inteligenciju (CroAI), Magdalena - Klinika za kardiovaskularne bolesti, Ministarstvo zdravstva Republike Hrvatske, Dom zdravlja Zagreb - Centar, Hrvatski zavod za javno zdravstvo, Hrvatski zavod za zdravstveno osiguranje, Sveučilište u Splitu - Medicinski fakultet, Sveučilište u Rijeci - Tehnički fakultet, Zagrebački inovacijski centar, Udruga poslodavaca u zdravstvu Hrvatske, Mreža znanja, FeelsGood Capital Partners, te uspješne tvrtke IN2, Ericsson Nikola Tesla i NEWTON Technologies Adria. Uz projekt AI4Health.Cro pozitivno su ocijenjeni i projekti Sveučilišta u Rijeci i partnera, Fakulteta elektrotehnike i računarstva i partnera, te Regionalnog koordinatora Sisačko-moslavačke županije. S nestrpljenjem očekujemo početne rezultate transfera tehnologije i primjene umjetne inteligencije u razna područja medicine.

Koliko je istraživanje umjetne inteligenijce u biomedicini popularno pokazuje i broj radova objavljenih prošle godine koji se nalaze na bazi PubMed, ima ih više od 37.600 (Slika 1.).

Što je chatbot?

Chatbot je računalni program s kojim se komunicira pomoću tzv. chat sučelja.

Chatbotu se može postaviti neko pitanje ili mu dati neki nalog, a on će nakon toga odgovoriti. 

Chatbot ChatGPT

OpenAI je 30. studenog omogućio javni pristup ChatGPT-u, umjetnoj inteligenciji (AI) sljedeće generacije s visoko sofisticiranom sposobnošću pisanja, rješavanja problema s kodiranjem i odgovaranja na pitanja.

Chatbot ChatGPT pobudio je u proteklih nekoliko mjeseci veliki interes na Twitteru i u različitim vijestima, a na PubMed-u je trenutno 66 članka koji imaju ključnu riječ ChatGPT. ChatGPT je kratica za Chat Generative Pre-trained Transformer. ChatGPT je jedan od najnovijih i najsnažnijih chatbotova koje je razvio OpenAI, a koji je u slobodnom pristupu od 30. 11. 2022.  Treniran je na velikim količinama teksta i može odgovoriti na širok spektar pitanja na prirodnom jeziku. Obrada prirodnog jezika (Natural Language Processing, NLP) definira se kao zajedničko potpodručje lingvistike i umjetne inteligencije koje kompjutorima daje vještinu čitanja, razumijevanja i zaključivanja iz ljudskih jezika. Obrada prirodnog jezika je jedna od najuspješnijih primjera dubokog učenja koja ima široku primjenu i raznolike alate, od kojih su zasad najpopularniji chatbotovi. ChatGPT je model obrade prirodnog jezika sa 175 milijardi parametara koji može generirati odgovore u stilu razgovora nakon unosa pitanja.

Čini se da se pomoću ove umjetne inteligencije mogu učiniti neke vrlo uzbudljive stvari poput npr. pisanja scenarija za filmove, pisanja istraživačkih i znanstvenih radova. Chatbot, ChatGPT ima potencijal poboljšati naš današnji način rada.

Koje su mogućnosti ChatGPT-a?

ChatGPT ima visoku razinu usklađenosti i uvida u svoja objašnjenja. Ovaj veliki jezični model mogao bi imati potencijal u medicinskoj edukaciji i lakšem donošenju kliničkih odluka.

Mogućnosti Chat GPT-a su sljedeće:

1. Odgovori na pitanja: ChatGPT može odgovarati na širok spektar pitanja na prirodnom jeziku, a to uključuje pitanja vezana uz znanost, tehnologiju, kulturu, povijest i mnoge druge teme.

2. Generiranje teksta: ChatGPT također može generirati novi tekst na upit korisnika i na temelju nekih ključnih riječi. Npr. generiranje priča, opisa, kratkih odgovora i drugih vrsta tekstova.

3. Korištenje jezika: ChatGPT je sposoban komunicirati na različitim jezicima i može prepoznati i primijeniti različite stilove komunikacije, kao što je formalni i neformalni jezik.

Više informacija o ChatGPT-u mogu se pronaći na službenim stranicama OpenAI.

Kakva je razlika u pretraživanju i upisivanju u ChatGPT u odnosu na traženje nečega na Googleu?

U usporedbi s liječnikom, chatbotovi ne mogu uzeti u obzir individualnost ili neke neverbalne znakove kojih ima puno u komunikaciji između zdravstvenih radnika i bolesnika.

ChatGPT će vam dati potpune rečenice i misli. Tako je na primjer Alok S. Patel u svojoj videoprezentaciji na Medscapeu upotrijebio ChatGPT kako bi dobio odgovor na upit pacijenta. Upisao je "Koliko zračenja ima u rendgenskoj snimci u usporedbi s letom u zrakoplovu. Uključi citate", a ChatGPT je dao cjelovit odgovor koji je uključivao i citat Nacionalnog vijeća za zaštitu od zračenja i mjerenja, i objašnjenje kako 5 -satni let daje otprilike istu dozu zračenja kao jedna rendgenska snimka prsnog koša. 

U ChatGPT možete jednostano upisati detaljno pitanje i zatražiti određeni format i pri tome biti kreativni. Iznenadit ćete se koliko će odgovor biti prirodan i primjenjiv, a  možete ga dobiti i na svom jeziku uz navođenje citata. Takav cjelovit odgovor ne možemo dobiti jednostvnim pretraživanjem na Google-u.

Tehnologija chatbota ima potencijal pomoći u smanjivanju nekih uzroka burnouta zdravstvenih radnika jer može obaviti neke rutinske zadatke umjesto njih. To npr. može biti zakazivanje sastanaka i odgovaranje na često postavljana pitanja, može se automatizirati trijaža pacijenata i pacijenitma se mogu pružiti resursi za samopomoć. Dodatno, chatbot tehnologija može liječnicima pružiti učinkovitiju komunikaciju i koordinaciju između pružatelja zdravstvenih usluga, što bi im omogućilo donošenje boljih odluka i poboljšalo cjelokupnu skrb za bolesnike.

Izvještaji u medijima navode da su pojedini istraživači koristili ChatGPT za pisanje sažetaka, a ChatGPT bi mogao proći ispit medicinskog licenciranja USMLE u SAD-u i to sva tri koraka. ChatGPT je već ostvario značajan napredak kod odgovora na medicinska pitanja. Postigao je veći prag od 60% na skupu podataka NBME-Free-Step-1, a to je ekvivalent prolazne ocjene za studenta treće godine medicine u SAD-u. ChatGPT-a se pokazao sposobnim pružiti logiku i informacijski kontekst u većini odgovora tako da bi mogao postati alat za interaktivno medicinsko obrazovanje i podrška učenju.

Zdravstveni radnici su počeli razmišljati na koji način mogu upotrijebiti ovaj alat kako bi rasteretili dio posla temeljenog na pisanju, poput kliničkih sažetaka, uputa za pacijente, pozadinskih istraživanja za prezentacije i članke, različitih bolničkih bilješki. Neki idu tako daleko da ChatGPT navode kao koautora u svojim radovima, međutim od autora se očekuje osgovornost za napisano, a to umjetna inteligencija ne može postići.

Prije ili kasnije, otkrit ćemo kako na najbolji način koristiti mogućnosti nove tehnologije korištenja umjetne inteligencije u svakodnevnom radu u svrhu olakšanja i ubrzavanja donošenja kliničkih odluka.

Etička pitanja

Sustavi umjetne inteligencije poput ChatGPT-a imaju dokumentiranu tendenciju nuđenja lažnih informacija kao potvrđenih činjenica, a mnogi to klasificiraju kao haluciniranje.

Postoje neka ograničenja i etička pitanja u vezi korištenja chatbota u zdravstvu, a veliko je pitanje hoće li pojedinci te alate koristiti za daljnji akademski napredak i tako ih zloupotrijebiti.

U usporedbi s liječnikom, chatbotovi ne mogu uzeti u obzir individualnost ili neke neverbalne znakove kojih ima puno u komunikaciji između zdravstvenih radnika i bolesnika tako da ne mogu pružiti detaljnu procjenu, već je rezultat više crno-bijeli. Chatbotovi su dobri onoliko koliko su dobri podaci koje stavimo u pretraživač. Postoji opasnost i da sami bolesnici počnu koristiti ove alate za upravljanje vlastitim simptomima. Računala su pristupačnija, a neki ljudi se osjećaju ugodnije ako upisuju svoje probleme u računalo umjesto da razgovaraju s osobom.

Vjerujemo da će zdravstveni radnici imati i neke kreativne ideje kako se ovaj neplaćeni zaposlenik koji radi 24 sata dnevno kao što je ChatGPT može iskoristiti u zdravstvenoj zaštiti.

Međutim, i dalje će trajati rasprave jesu li dijagnostički sustavi prijetnja autonomiji bolesnika i jesu li transparentni?

Sustavi umjetne inteligencije poput ChatGPT-a imaju dokumentiranu tendenciju nuđenja lažnih informacija kao potvrđenih činjenica, a mnogi to klasificiraju kao haluciniranje. Premda stručnjaci već godinama aktivno obraćaju pažnju na ovaj problem, od izlaska ChatGPT-a na internetu postoje mnogobrojni primjeri grešaka generiranih umjetnom inteligencijom - od chatbota koji kreiraju dijelove biografija stvarnih ljudi, preko izmišljanja akademskih radova, do nuđenja opasnih zdravstvenih savjeta.

Kakva je budućnost?

Google je najavio lansiranje vlastitog rivala - AI chatbota pod nazivom Bard i to nakon svih nagađanja o spajanju Microsofta i ChatGPT-a.

Bard se temelji na Googleovom modelu učenja jezika Lamda, koji je u svojim odgovorima sličan ljudima.

Meta, koja posjeduje Facebook, Whatsapp i Instagram, je u SAD-u prošlog ljeta lansirala svoj vlastiti AI chatbot Blenderbo. U Kini će tehnološki div Baidu u ožujku ove godine predstaviti naprednu verziju svog chatbota Ernie (također poznatog kao Wenxin Yiyan).

Iskušavanjem novih tehnologija uskoro ćemo dobiti uvid u sve moguće koristi i potencijalne rizike korištenja umjetne inteligencije. Pri tome ne smijemo zaboraviti da je osnova svakog uspješnog liječenja dobar odnos između bolesnika i liječnika, a humanost i  empatija neizostavan element prakse zdravstvenih radnika uz korištenje naprednih digitalnih tehnologija. 

Literatura

1. Patel SA. Docs Get Clever With ChatGPT. Medscape. Dostupno na: https://www.medscape.com/viewarticle/987526
2. ChatGPT: Optimizing Language Models for Dialogue. Dostupno na https://openai.com/blog/chatgpt/.
3. Kleinman Z. 'Google killer' ChatGPT sparks AI chatbot race. BBC News. Dostupno na: https://www.bbc.com/news/technology-64538604
4. Kung HT i sur. Performance of ChatGPT on USMLE: Potential for AI-Assisted Medical Education Using Large Language Models. Dostupno na: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.12.19.22283643v2
5. Umjetna inteligencija u koštacu s jezikom. Bug.hr. Dostupno na: https://www.bug.hr/umjetna-inteligencija/umjetna-inteligencija-u-kostacu-s-jezikom-19398. Datum pristupa: 13. 2. 2023.
6. Bracanović T. Umjetna inteligencija, medicina i autonomija. Nova prisutnost : časopis za intelektualna i duhovna pitanja 2021;19:63-76. Dostupno na: https://hrcak.srce.hr/253729
7 Što je chatbot? Sve što možete učiniti s chatbotovima. Dostupno na: https://www.chatcompose.com/hr/chatbot.html. Datum pristupa: 13. 2. 2023.
8. Microsoft i Google počeli su utrku u umjetnoj inteligenciji: Što to znači za internet? Dostupno na: https://www.tportal.hr/tehno/clanak/microsoft-i-google-poceli-su-utrku-u-umjetnoj-inteligenciji-sto-to-znaci-za-internet-foto-20230212. Datum pristupa: 13. 2. 2023.
9. Što je umjetna inteligencija i kako se upotrebljava? Europski parlament. Dostupno na: https://www.europarl.europa.eu/news/hr/headlines/society/20200827STO85804/sto-je-umjetna-inteligencija-i-kako-se-upotrebljava. Datum pristupa: 13. 2. 2023.
10. Mef.hr. Znanost na Medicinskom fakultetu Sveučilišta u Zagreb. Dostupno na: https://mef.unizg.hr/app/uploads/2022/12/Mef_2-2022_web-1.pdf. Datum pristupa: 13. 2. 2023.
11. Bilandžić J. Primjena robotike u kranijalnim operacijama. Diplomski rad 2022. Dostupno na: https://repozitorij.mef.unizg.hr/en/islandora/object/mef%3A5062?language=hr. Datum pristupa: 13. 2. 2023.
12. Institut Ruđer Bošković. U Hrvatskoj se pokreće europsko sjedište za digitalne inovacije u zdravstvu. Dostupno na: https://www.irb.hr/Novosti/U-Hrvatskoj-se-pokrece-europsko-sjediste-za-digitalne-inovacije-u-zdravstvu. Datum pristupa: 13. 2. 2023.
13. Vejić M. Liječnik vs. stroj – zašto nam ipak treba osoba, Medix 2022. Dostupno na: https://www.medix.hr/sing.php?id=3353. Datum pristupa: 14. 2. 2023.
14. Gilson A, Safranek CW, Huang T, Socrates V, Chi L, Taylor RA, Chartash D. How Does ChatGPT Perform on the United States Medical Licensing Examination? The Implications of Large Language Models for Medical Education and Knowledge Assessment. JMIR Med Educ. 2023 Feb 8;9:e45312. doi: 10.2196/45312

15. Flanagin A, Bibbins-Domingo K, Berkwits M, Christiansen SL. Nonhuman "Authors" and Implications for the Integrity of Scientific Publication and Medical Knowledge. JAMA. 2023 Jan 31. doi: 10.1001/jama.2023.1344.