AI技术在GPT-3背后的应用：助力早期阿尔茨海默症检测

摘要

本文介绍了德雷塞尔大学生物医学工程、科学与健康系统学院的一项新研究，该研究利用OpenAI的GPT-3程序，通过分析自发语言中的线索，实现了对阿尔茨海默症早期阶段的预测，准确率高达80%。该研究发表在《PLOS数字健康》杂志上。本文详细阐述了GPT-3在自然语言处理方面的应用，以及如何将其转化为一种阿尔茨海默症的筛查工具，并展望了未来在家庭或诊所进行初步筛查的潜力。

引言

阿尔茨海默症是一种常见的老年性神经系统退行性疾病，早期诊断对其治疗和干预具有重要意义。然而，目前尚缺乏一种简单有效的筛查方法。本文介绍了一种基于自然语言处理技术的新型筛查方法，为阿尔茨海默症的早期诊断提供了新的思路。

GPT-3简介

GPT-3是OpenAI开发的第三代通用预训练变压器模型，通过深度学习技术，在语言任务上取得了革命性的进展。该模型在大量在线数据上进行训练，能够生成与人类相似的文本回复，包括回答问题、创作诗歌或文章等。

研究方法

研究人员利用GPT-3对一组语音转录文本进行训练，这些文本来自国家卫生研究院支持创建的语音录音数据集的一部分。GPT-3从文本中捕获了词汇使用、句子结构和意义等方面的特征，生成了一个“嵌入”，即阿尔茨海默症语音的特征轮廓。

筛查工具的开发

研究人员利用这个嵌入对程序进行再训练，将其转化为一种阿尔茨海默症的筛查工具。该工具通过分析数据集中的数十个转录文本，判断每个文本是否来自阿尔茨海默症患者。研究结果显示，GPT-3在识别阿尔茨海默症样本、非阿尔茨海默症样本以及减少误诊方面的表现优于其他两种顶级自然语言处理程序。

MMSE评分预测

研究还利用GPT-3的文本分析来预测数据集中各种患者在一个常见测试中的得分，该测试用于预测痴呆症的严重程度，称为简易精神状态检查(MMSE)。GPT-3在预测患者MMSE得分方面的准确率比仅使用录音的声学特征提高了约20%。

结论

研究结果表明，GPT-3生成的文本嵌入可以可靠地用于检测阿尔茨海默症患者和健康对照者，并推断受试者的认知测试分数，这些结果均基于语音数据。文本嵌入的表现优于传统的基于声学特征的方法，甚至与微调模型相媲美。这些结果共同表明，基于GPT-3的文本嵌入是一种有前途的阿尔茨海默症评估方法，并有可能改善痴呆症的早期诊断。

展望

研究人员计划开发一个网络应用程序，作为家庭或诊所的初步筛查工具。该概念验证表明，这可以是一个简单、可访问且足够敏感的社区测试工具。这对于早期筛查和临床诊断前的风险评估可能非常有用。