ChatGPT Kullanan Yapay Zeka Alzheimer Hastalığının Erken Belirtilerini Saptamada Yardımcı Olabilir mi?

Drexel Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği, Bilim ve Sağlık Sistemleri Okulu tarafından yakın zamanda yapılan bir araştırma, OpenAI tarafından geliştirilen GPT-3 programının spontan konuşmalardan elde edilen ve demansın erken evrelerini tahmin etmede %80 oranında doğru ipuçlarını tanımlayabildiğini gösterdi.

Erken Bir İşaret Bulma

Alzheimer hastalığı tanısı için mevcut uygulama tipik olarak tıbbi geçmiş incelemesi sonrası uzun bir dizi fiziksel ve nörolojik test ve değerlendirmeyi içerir. Hastalığın tedavisi henüz bulunmamakla birlikte, erken tanı hastalara tedavi ve destek için daha fazla seçenek sunabilir. Demans hastalarının %60-80'inde dil bozukluğu bir semptom olduğu için araştırmacılar, tereddüt, gramer ve telaffuz hataları yapma ve kelimelerin anlamlarını unutma gibi ince ipuçlarını hızlı bir şekilde yakalayabilen programlara odaklanıyor.

Drexel'in Biyomedikal Mühendisliği, Bilim ve Sağlık Sistemleri Okulu'nda profesör ve araştırmanın ortak yazarı Profesör Hualou Liang: "Devam eden araştırmalardan Alzheimer hastalığının bilişsel etkilerinin dil üretiminde kendini gösterebileceğini biliyoruz. AH erken tanısı için en sık kullanılan testler, biliş testlerine ek olarak duraklama, artikülasyon ve ses kalitesi gibi akustik özelliklere bakar." diyor.

Dinleyen ve Öğrenen Bir Program

Resmi olarak OpenAI tarafından üretilen Genel Ön Eğitimli Dönüştürücünün (GPT) üçüncü nesli olan GPT-3, sözcüklerin nasıl kullanıldığına ve dilin nasıl yapılandırıldığına özel olarak odaklanarak internetten gelen geniş bilgi yığınlarını işleyerek eğitilen derin bir öğrenme algoritması kullanır. Bu eğitim, yanıtlardan basit sorulara, şiir veya deneme yazmaya kadar dil içeren herhangi bir göreve insan benzeri bir yanıt üretmesini sağlar.

GPT-3, 'sıfır veri öğreniminde' - yani normalde harici bilgi gerektiren sorulara bilgi sağlanmadan yanıt vermek- özellikle iyidir. Örneğin, programdan bir metin için 'Notlar' yazmasını istemek, normalde bunun bir özet anlamına geldiğine dair bir açıklama gerektirir. Ancak GPT-3, referansı anlamak ve beklenen yanıtı üretecek şekilde kendini uyarlamak için yeterli eğitimden geçmiştir.

Makalenin baş yazarı Felix Agbavor: "GPT-3'ün dil analizi ve üretimine yönelik sistemik yaklaşımı, onu demansın başlangıcını tahmin edebilecek ince konuşma özelliklerini tanımlamada umut verici bir aday haline getiriyor. Bazıları Alzheimer hastalarına ait olan büyük bir görüşme veri kümesiyle eğitilmesi, GPT-3'ün gelecekteki hastalardaki belirteçleri saptamak için kullanacağı konuşma kalıplarını bulmasını sağlayacaktır." dedi.

Konuşma Sinyallerini Arama

Araştırmacılar programı, özellikle doğal dil işleme programlarının demansı tahmin etme yeteneğini test etmek amacıyla Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin desteğiyle derlenen bir konuşma kayıtları veri kümesine ait transkript ile eğittiler. Program, araştırmacıların 'yerleştirdikleri' Alzheimer hastasının konuşmasının karakteristik bir profilinden kelime kullanımı, cümle yapısı ve anlam özelliklerini yakaladı.

Daha sonra programı yeniden eğitmek için yerleştirmeyi kullanarak programı bir Alzheimer tarama makinesine dönüştürdüler. Bunu test etmek için programdan veri setinden düzinelerce transkripti incelemesini ve her birinin Alzheimer geliştiren biri tarafından üretilip üretilmediğine karar vermesini istediler.

En iyi doğal dil işleme programlarından ikisini aynı hızda çalıştıran grup, GPT-3'ün Alzheimer olan ve olmayan örneklerini doğru saptamada ve hata açısından her iki programa göre daha iyi performans gösterdiğini buldu.

Demansın şiddetini tahmin etmeye yönelik kullanılan Mini-Mental Durum Muayenesi (MMSE) veri kümesinden çeşitli hastaların puanını tahmin etmek için de GPT-3 metin analizi kullanıldı.

Araştırmacılar: "Sonuçlarımız, GPT-3 tarafından oluşturulan metin yerleştirmenin, yalnızca sağlıklı kontrollerden AH olan bireyleri ayırmak için güvenilir bir şekilde kullanılabileceğini değil, aynı zamanda, yalnızca konuşma verilerine dayanarak kişinin bilişsel test puanını da çıkarmak için kullanılabileceğini gösteriyor. Bu sonuçlar GPT-3 tabanlı metin yerleştirmenin AH değerlendirmesi için umut verici bir yaklaşım olduğunu ve potansiyele sahip olduğunu gösteriyor." diye yazdı.

Bu umut verici sonuçlar ardından araştırmacılar evde veya doktor muayenehanesinde bir ön tarama aracı olarak kullanılabilecek bir internet uygulaması geliştirmeyi planlıyor.