生成式AI(Generative AI)是一種機器學習的架構,運用人工智慧生成文本、圖像、音樂或影片等。生成式AI在OpenAI推出ChatGPT後大鳴大放,但在生醫領域應用的發展又是如何呢? |
生成式AI作為深度學習(Deep Learning)的分支,與前一波深度學習技術相比,更加注重文字生成與理解前後文脈絡的能力。近年來,生成式AI技術發展迅猛,不僅限於文字生成,還逐漸應用於影像領域。例如,一些醫療機構已開始嘗試將生成式AI應用於醫療影像判讀,利用生成類似影像作為樣本的特性,減少人力標註的需求,進而提高影像判讀的準確性和效率。 目前生成式AI的應用以文字處理為主,微軟正將其用於醫療病歷記錄與簡化醫療行政管理。例如,在遠距醫療中生成式AI已經顯現潛力,以往的聊天機器人回答較為死板、制式化,或者一定要配一位護理師24小時on call;而如今,透過生成式AI技術,能讓回應變得更貼近使用者需求。然而,這些生成的回答仍需透過持續的訓練與引導,以確保其生成內容的準確性與合適性,避免「鬼打牆」的情況發生。
生成式AI的應用潛力與挑戰 1. 專業性挑戰:生成式AI仍依賴引導與專業知識 生成式AI的局限之一在於其無法深入理解過於複雜的問題,因此需要專業的指引(guideline)才能生成出符合使用者需求的回答。這說明了醫師和護理人員的領域知識(domain knowledge)仍然不可取代,因為生成式AI目前難以獨立判斷資訊的正確性,無法處理高度專業性的問題。因此,在醫療應用中將專業領域知識整合進AI的訓練,能夠進一步提升AI的準確性與實用性。 另外所謂的「鬼打牆」情況,指的是生成式AI在面對複雜問題時常常無法給出直觀的答案,而是反覆產生不相關或重複的內容。這種情況進一步顯示了現有技術的局限,也突顯出專業人員在醫療決策中扮演重要角色。 2. 文本生成挑戰:內容合理性與演算法限制 生成式AI生成的文本越長,其合理性就越容易受到挑戰。這一現象類似於影片生成—生成15秒的影片相對容易且合理性高,但如果生成5分鐘的影片,劇情連貫性和合理性就可能出現問題,這是目前演算法的瓶頸之一。生成式AI雖然在文字領域表現優異,但生成長文本時,仍面臨語義連貫性與邏輯合理性的難題。 3. 晶片技術發展:提升運算效能是關鍵 生成式AI的運行效率很大程度上取決於底層硬體,如晶片技術。以GPT-3為例,其擁有96層神經網路和1750億個參數,若使用較早期的晶片進行運算,即便擁有最先進、世界上最好的癌症模型演算法,運行時間可能要跑3天3夜才能得出結果;等它跑完,醫師早就判斷完了。因此,AI運算晶片的發展,特別是針對醫療應用的晶片優化,將是未來推動生成式AI技術進步的重要因素之一。 4. 醫療影像的應用探索:深度學習與生成式AI的比較 目前尚無法確定生成式AI在影像處理上能否超越深度學習技術,但其在文字處理方面的優勢已經顯而易見。深度學習在生成報告方面的表現通常不及生成式AI,因為深度學習要運用自然語言處理(Natural Language Processing,縮寫 NLP)去找詞彙的前後關係,很難生成報告或做得很差;可是現在生成式AI出來,這一塊就做得非常好,能更自然地生成報告,提升文字處理的效率和準確度,這為醫療文本自動生成提供了強大的工具。
生成式AI在醫療領域的四大應用方向 生成式AI對於醫療領域的應用潛力廣泛,但目前的發展還處於探索階段。針對這一技術的實際效果,建議首先觀察以下四個面向的應用情況:電子病歷生成與醫院行政流程簡化、保險理賠管理、遠距醫療的改進、臨床試驗的加速。如果在這些領域的應用反饋良好,未來生成式AI的大規模導入或許指日可待;反之,如果用起來評價不是很好,則顯示該技術仍需更多時間與完善來達到實用化標準。
一、電子病歷生成與醫院行政管理 微軟和國外的公司已經在開發生成式AI應用於電子病歷生成和醫療行政管理的技術,主要在自動生成病歷紀錄,簡化醫療系統中的繁瑣文書工作。這一技術能幫助醫療機構提高運作效率,減少醫療人員的工作壓力。 二、保險理賠與核保 國外部分保險公司已經開始使用生成式AI進行核保與理賠管理。透過生成式AI系統,保險公司能自動分析客戶的核保資料,採用生成式AI歸納,判斷它有沒有詐騙,並根據分析結果決定客戶的理賠金額。此外,生成式AI還可以用來設計新的保單方案,提升保險產品的靈活性與個人化的保險分析內容。 三、遠距醫療的升級 生成式AI技術可以提升遠距醫療的應用效能,特別是在患者的初步診斷和查詢回應中,能提供更靈活、更準確的回答,減少醫療人員的負擔。然而,這仍需要不斷優化技術,確保生成的回答符合患者的實際需求,避免誤導性的內容。 四、協助藥物開發優化臨床試驗流程 在藥物開發中,生成式AI也展示了加速臨床試驗的潛力。過去,實驗組和對照組都需要招募大量病患,這往往成本高昂且耗時。現今運用生成式AI,能根據患者資料識別合適的患者群體,提高受試者招募效率,進而加快試驗過程、降低臨床試驗的時間與成本。另外,還可協助識別臨床試驗風險,協助優化臨床設計,以提供臨床試驗成功率。 總結來說,生成式AI雖然在醫療領域的應用尚處於早期探索階段,但隨著演算法的進步與硬體技術的提升,未來5到10年內,該技術有望為醫療產業帶來顯著的變革。然而,在這一過程中,生成式AI需要與醫療專業人員的知識結合,確保應用的準確性與可靠性,以實現更好的應用效果。隨著AI技術的不斷演進,生成式AI將在生醫領域產生更深遠的影響,並持續引領數位健康科技的發展。 ※系列報導:
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