Das Forschungsteam des Instituts für Künstliche Intelligenz der MedUni Wien und des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin unter der Leitung von Matthias Samwald und Christoph Bock hat gezeigt, dass ein großes Sprachmodell wie GPT-4 effektiv als Simulator für biologische Systeme eingesetzt werden kann.
Die Studie testet die Hypothese, dass die schrittweise Simulation biologischer und medizinischer Prozesse mit GPT-4 zu besseren Ergebnissen führt. Dies ist sowohl für die zukünftige Anwendung in der biomedizinischen Forschung als auch für das Verständnis dieser neuen Modelle relevant.
Computersimulationen biologischer Prozesse gelten als wichtiges Instrument für die biomedizinische Forschung, erfordern jedoch in der Regel viel Fachwissen und manuelle Anpassungen. Das Forschungsteam hat daher eigenen Angaben zufolge „SimulateGPT“ entwickelt, eine wissensbasierte Simulationsmethode durch strukturierte Eingaben in GPT-4.
"Diese Methode wurde in verschiedenen Szenarien wie Mausexperimenten, Unterstützung bei der Behandlung von Sepsis, Vorhersage von essentiellen Genen in Krebszellen und progressionsfreiem Überleben von Krebspatient:innen getestet und von Expert:innen validiert", schrieben die Forschenden. Die Methode sei für die Grundlagenforschung konzipiert und nicht für den klinischen Einsatz vorgesehen.
Die Studie zeigte, dass dieser GPT-4-basierte Simulator deutlich bessere Ergebnisse erzielte. "Die Experimente der Studie wiesen nach, dass biomedizinische Expert:innen die Vorhersagen von SimulateGPT gegenüber direkten GPT-4-Antworten bevorzugten. Zudem verbesserte SimulateGPT die Genauigkeit sowohl bei der Bestimmung essentieller Gene in Krebszellen als auch bei der Vorhersage der progressionsfreien Überlebenszeit von Krebspatient:innen im Vergleich zu herkömmlichen GPT-4-Antworten"
Original Paper/GitHub:
- GPT-4 as a biomedical simulator - ScienceDirect
- GitHub - OpenBioLink/SimulateGPT: Large language models are universal biomedical simulators
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