Istraživanja su nedavno pokazala da OpenAI-jev program GPT-3 može identifikovati tragove spontanog govora koji su 80% tačni u predviđanju ranih faza demencije, piše portal RTCG.
Objavljena u časopisu PLOS Digital Hilt, studija Fakulteta za biomedicinsko inženjerstvo Univerziteta Dreksel posljednji je u nizu napora da se pokaže učinkovitost programa obrade prirodnog jezika za rano otkrivanje Alchajmerove bolesti – koristeći trenutna istraživanja koja sugerišu da oštećenje jezika može biti rani pokazatelj neurodegenerativnih poremećaja.
Pronalaženje ranog znaka
Trenutna praksa dijagnostikovanja Alchajmerove bolesti obično uključuje pregled istorije bolesti i dugotrajan postupak fizičkih i neuroloških procjena i testova. Iako još uvijek ne postoji lijek za bolest, rano uočavanje može pacijentima pružiti više mogućnosti za terapeutiku i podršku. Budući da je jezičko oštećenje simptom kod 60-80% pacijenata s demencijom, istraživači su se koncentrisali na programe koji se mogu usmjeriti na suptilne tragove – kao što su oklijevanje, pogreške u gramatici i izgovoru i zaboravljanje značenja riječi.To je brzi test koji bi mogao ukazivati da li da pacijent prođe potpuni pregled ili ne.
„Iz tekućih istraživanja znamo da se kognitivni učinci Alchajmerove bolesti mogu manifestvovati u proizvodnji govora“, rekao je dr. Hualou Liang, profesor na Drekselovoj školi za biomedicinsko inženjerstvo, nauku i zdravstvene sisteme i koautor istraživanja. „Najčešće korišćeni testovi za rano otkrivanje Alchajmerove bolesti imaju u vidu akustične parametre, kao što su pauziranje, artikulacija i vokalni kvalitet, uz kognitivne testove. Međutim, vjerujemo da poboljšanje programa obrade prirodnog jezika pruža još jedan put u ranoj identifikaciji Alchajmerove bolesti.
Program koji sluša i uči
GPT-3, službeno treća generacija OpenAI-jevog General Pritreind Transformera (GPT), koristi algoritam dubokog učenja – snabdjeven ogromnom količinom informacija s interneta, s posebnim naglaskom na to kako se riječi koriste i kako se jezik konstruiše. To mu omogućuje da proizvede ljudski odgovor na bilo koje pitanje – od odgovora na jednostavna pitanja, do pisanja pjesama ili eseja.
GPT-3 je posebno dobar u „učenju bez podataka“ – što znači da može odgovoriti na pitanja koja bi obično zahtijevala eksterno znanje. Na primjer, traženje od programa da napiše „Klifove bilješke“ teksta, obično bi zahtijevalo objašnjenje da to znači sažetak. Ali GPT-3 je prošao dovoljno obuke da shvati referencu i prilagodi se kako bi dao očekivani odgovor.
„Sistemski pristup GPT3 jezičkoj analizi i proizvodnji čini ga obećavajućim kandidatom za prepoznavanje suptilnih govornih karakteristika koje mogu predvidjeti početak demencije“, rekao je Feliks Agbavor, doktorand i glavni autor rada. „Obuka GPT-3 s ogromnim brojem podataka i intervjua – od kojih su neki s pacijentima s Alchajmerovom bolešću – pružila bi mu informacije potrebne za izdvajanje govornih obrazaca koji bi se zatim mogli primijeniti za identifikaciju markera kod budućih pacijenata.“
Traženje govornih signala
Istraživači su testirali svoju teoriju da predvide demenciju, obučavajući program skupom transkripata iz dijela podataka govornih snimaka sastavljenih uz podršku Nacionalnog instituta za zdravlje. Program je iz teksta zabilježio smislene karakteristike upotrebe riječi, strukture rečenica i značenja, kako bi proizveo ono što istraživači nazivaju „ugradnjom“ – karakterističnim profilom govora kod Alchajmerove bolesti.
Oni su potom iskoristili ugrađivanje da ponovo obuče program – pretvarajući ga u Alchajmerovu mašinu za skrining. Da bi ga testirali zatražili su od programa da pregleda desetine transkripata iz skupa podataka i odluči da li je neki od njih proizvela osoba kod koje se razvijala Alchajmerova bolest.
Pokretanjem dva najbolja programa za obradu prirodnog jezika kroz iste korake, grupa je ustanovila da je GPT-3 imao bolji rezultat od u smislu preciznog identifikovanja primjera Alchajmerove bolesti i onih koji to nijesu, te manje propuštenih slučajeva od oba programa.
Drugi test koristio je tekstualnu analizu GPT-3 za predviđanje rezultata različitih pacijenata iz skupa podataka zajedničkog testa za predviđanje težine demencije, nazvanom Mini-Mental Stejt Egzam (MMSE).
Tim je zatim uporedio tačnost predviđanja GPT-3 s tačnošću analize koristeći samo akustične elemente snimaka, kao što su pauze, snaga glasa i nerazgovjetnost, kako bi predvidio MMSE rezultat. GPT-3 se pokazao gotovo 20% tačnijim u predviđanju MMSE rezultata pacijenata.
„Naši rezultati pokazuju da se ugrađivanje teksta, koje generiše GPT-3, može pouzdano koristiti ne samo za otkrivanje osoba s Alchajmerovom bolešću, već i za analizu rezultata kognitivnog testiranja subjekta. Sve to isključivo na osnovu govornih podataka“, napisali su. „Nadalje pokazujemo da ugradnja teksta nadmašuje konvencionalni pristup temeljen na akustičnim elementima. Rezultati, sugerišu da je ugrađivanje teksta temeljeno na GPT-3 obećavajući pristup za procjenu Alchajmerove bolesti i ima potencijal za poboljšanje rane dijagnoze demencije.
Nastavak istraživanja
Kako bi se nadovezali na ove obećavajuće rezultate, istraživači planiraju razvijanje veb aplikacije koja bi se, kao alat, mogla koristiti kod kuće ili u ljekarskoj ordinaciji, piše portal RTCG.
„Naš dokaz koncepta pokazuje da bi to mogao biti jednostavan, pristupačan i adekvatno osjetljiv alat za testiranje van zdravstvene ustanove“, rekao je Liang. „To bi moglo biti vrlo korisno za rano otkrivanje bolesti i procjenu rizika prije kliničke dijagnoze.“
