Künstliche Intelligenz
Synonyme: Artifizielle Intelligenz, AI
Englisch: artificial intelligence, AI
Definition
Als künstliche Intelligenz, kurz KI, wird "Intelligenz" bezeichnet, die von Computern bzw. artifiziellen Systemen demonstriert wird. Die künstliche Intelligenz ist ein Teilgebiet der Informatik.
Hintergrund
Intelligenz und somit auch der Begriff künstliche Intelligenz werden in der Literatur unterschiedlich definiert. Häufig wird KI als ein System definiert, das menschliche Entscheidungsmuster nachbildet, d.h. Beobachtungen aggregieren kann und auf dieser Basis bestimmte Aussagen trifft. Populärwissenschaftlich werden Maschinen häufig als intelligent beschrieben, die höhere kognitive Funktionen des Menschen nachahmen, wie z.B. Lernen oder Problemlösung.
Medizin
In der Medizin wird die künstliche Intelligenz in einer wachsenden Zahl von Anwendungsszenarien verwendet, die durch die leichte Zugänglichkeit von Large Language Modellen wie Chat-GPT stetig wächst.
siehe auch: Flexa - die DocCheck-KI
Diagnostik
KI-Systeme in der bildgebenden Diagnostik[1], in der Dermatologie, in der Neurologie (EEG-Diagnostik)[2] und in der Pathologie dienen vor allem der Mustererkennung und sollen Ärzten im Rahmen von Entscheidungsunterstützungssystemen (EUS) behilflich sein. In zwei aktuellen Studien (2024) hat sich gezeigt, dass "GPT-4 with Vision" (GPT-4V)[3] und "Llama 2"[4] im klinischen Alltag bei der Stellung der korrekten Diagnose von Krankheiten derzeit noch häufig überfordert und ausgebildeten Ärzten unterlegen sind.
Dokumentation
KI-Systeme unterstützen bei der Zusammenfassung komplexer Krankengeschichten sowie bei der Erstellung von Arztbriefen und der Korrespondenz mit Kostenträgern.
Epidemiologie
Die Implementierung von KI-Anwendungen für epidemiologische Frühwarnsysteme zur Überwachung der öffentlichen Gesundheit (Erkennung von Hotspots, Zurückverfolgung, Prognose) und für die Ressourcenzuweisung im Rahmen von Epidemien befindet sich derzeit (2024) in der Entwicklung.[5]
Medizinstudium
ChatGPT bestand in einem Test das amerikanischen Staatsexamen in Medizin ("United States Medical Licensing Examination").[6] Den 1. und 2. Abschnitt der Ärztlichen Prüfung (M1 und M2) bestand ChatGPT (Version 3.5; durchgeführt am 13.02.2023) nach Ausschluss der Bildfragen mit 60,1 % (158/263) und 66,7 % (168/252) richtigen Antworten und erreichte die Note 4 (ausreichend). Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Fragen original in Deutsch eingegeben wurden, das System aber zu 93 % auf englischsprachigen Texten und ohne medizinischen Fokus trainiert ist.[7]
Gesundheitsberatung
ChatGPT lieferte bei einem Test auf Fragen rund um das Thema Gesundheit (Themenbereiche: Sucht, zwischenmenschliche Gewalt, psychische und körperliche Gesundheit) bei 21 von 23 Antworten (91-%; 95-%-Konfidenzintervall 71 % - 98 %) evidenzbasierte Ergebnisse.[8]
Forschungsdaten
Akademische Verlage verkaufen den Zugang zu Forschungsarbeiten an Technologieunternehmen, um KI-Modelle zu trainieren. Wenn eine Arbeit bereits zu Trainingszwecken in einem Modell verwendet wurde, gibt es keine Möglichkeit, diese Arbeit zu entfernen, nachdem das Modell trainiert worden ist.[9]
Risiken
Die WHO hat davor gewarnt, dass der Einsatz von KI in der Medizin zu Behandlungsfehlern, Falschinformationen oder Datenmissbrauch führen kann. Bisher werden die üblichen Vorsichtsmaßnahmen bei der Anwendung neuer Technologien im Fall von KI nicht konsequent umgesetzt.[10][11]
Als KI-Halluzination werden durch generative Sprachmodelle erzeugte Konfabulationen bezeichnet, die objektiv falsch, jedoch überzeugend formuliert sind. Die Mechanismen, wie faktische Fehler, nicht überprüfbare Informationen, unsinnige Aussagen oder unplausible Szenarien "erfunden" werden, sind bisher (2024) nicht vollständig geklärt, da die internen Prozesse großer Sprachmodelle nur schwer nachvollzogen werden können.[12][13]
siehe auch: Deep Learning, Machine Learning, Künstliches neuronales Netz
Quellen
- ↑ Rajpurkar P, Lungren MP. The Current and Future State of AI Interpretation of Medical Images. N Engl J Med. 2023
- ↑ Tveit J et al. Automated Interpretation of Clinical Electroencephalograms Using Artificial Intelligence. JAMA Neurol. 2023
- ↑ Jin Q et al. Hidden Flaws Behind Expert-Level Accuracy of Multimodal GPT-4 Vision in Medicine. NPJ Digit Med. 2024
- ↑ Hager P et al. Evaluation and mitigation of the limitations of large language models in clinical decision-making. Nat Med. 2024
- ↑ Brownstein JS et al. Advances in Artificial Intelligence for Infectious-Disease Surveillance. N Engl J Med. 2023
- ↑ Kung TH et al. Performance of ChatGPT on USMLE: potential for AI-assisted medical education using large language models. PLOS Digit Health 2023
- ↑ Jung LB et al. ChatGPT passes German state examination in medicine with picture questions omitted. Dtsch Arztebl Int 2023
- ↑ Ayers JW et al. Evaluating Artificial Intelligence Responses to Public Health Questions. JAMA Netw Open. 2023
- ↑ Gibney E. Has your paper been used to train an AI model? Almost certainly. Nature. 2024
- ↑ Ethics and governance of artificial intelligence for health. WHO guidance 28 June 2021, abgerufen am 18.05.2023
- ↑ WHO calls for safe and ethical AI for health. WHO 16 May 2023, abgerufen am 18.05.2023
- ↑ Azamfirei R et al. Large language models and the perils of their hallucinations. Crit Care. 2023
- ↑ Salvagno M et al. Artificial intelligence hallucinations. Crit Care. 2023
Weblinks
- Studien halten ChatGPT und andere Medizinchatbots derzeit nicht für kliniktauglich. Dtsch Ärzteblatt 2024, abgerufen am 24.07.2024
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