KI-Antwortmaschine für Ärzte und Patienten

KI-Antwortmaschine für Ärzte und Patienten

Itransition implementierte einen PoC einer Webanwendung, die mit dem KI-Modell von Davinci interagiert, um Besucherfragen zu beantworten. Wir erstellten auch einen Produktentwicklungsplan und ein MVP-Angebot, das dazu beitrug, 70 % der benötigten Entwicklungsmittel aufzubringen.

Inhaltsverzeichnis

Kontext

Der Kunde ist eine medizinische Bildungsressource für Chirurgie und perioperative Pflege. Die Ressource bietet chirurgische Beratungsdienste und ein Verzeichnis von Chirurgen, Ausbildungsmöglichkeiten und Lieferanten und Herstellern von chirurgischen Instrumenten, die Ärzte, Krankenschwestern, Techniker und Patienten miteinander verbinden.

Das Beratungsunternehmen zieht monatlich bis zu 5.000 Besucher an, die viele Fragen zu verschiedenen chirurgischen Themen stellen. Der Kunde wollte den Einsatz von KI ausprobieren, um die Beantwortung von Nutzerfragen zu rationalisieren, und wollte das neuronale Netzwerk selbst trainieren, ohne ein internes technisches Team einzustellen. Er wollte ein KI-Modell mit einem konstanten Umschulungsmechanismus aus einer vom Kunden erstellten Wissensdatenbank lernen lassen.

Die automatische Beantwortung von Routinefragen der Besucher während der Stoßzeiten würde dem Kunden Zeit für die Kommunikation sparen und die Suche nach Antworten für medizinisches Fachpersonal und Patienten erleichtern. Außerdem benötigte der Kunde ein MVP-Angebot, um es Investoren vorzustellen und Mittel für eine umfassende Entwicklung zu beschaffen.

Der Kunde entschied sich für Itransition aufgrund unseres Discovery-Pakets mit transparenten PoC-Kosten und -Zielen. Er berücksichtigte auch unser Portfolio, unsere AI-Beratungserfahrung und unsere Erfahrung im Gesundheitswesen, einschließlich eines PoC mit einer von uns gelieferten Funktion zur Erkennung von Krankenakten, die schließlich von mehr als 30 neuen Gesundheitseinrichtungen genutzt wurde.

Lösung

Itransition implementierte einen PoC einer Webanwendung, die mit dem KI-Modell von Davinci interagiert, um Antworten auf die Fragen der Besucher zu geben.

Das Team von Intransition testete zunächst die Machbarkeit der Idee einer KI-Antwortmaschine, indem es ein KI-Modell suchte, das:

  • Effiziente Verarbeitung von Sprachanfragen (Anfragen nach medizinischen Definitionen, Erklärungen von Abkürzungen, Beschreibungen, Vor- und Nachteilen von Verfahren usw.)
  • genau genug ist, um in der chirurgischen Nische des Gesundheitswesens eingesetzt zu werden

Wir schlugen OpenAI vor, da es nicht nur automatisiert und zeitsparend, sondern auch effizient und sicher ist und vom Kunden trainiert werden kann. Anstelle von KI-Modellen zogen wir in Erwägung, Azure-Dienste in die Lösungsarchitektur zu integrieren, da Azure native Integrationen zwischen OpenAI und Cognitive Search bietet, Indizierungs- und Abfragefunktionen für Daten bereitstellt und über großartige Möglichkeiten zur Bereitstellung von KI-Modellen verfügt. Wir haben auch versucht, alle möglichen Herausforderungen bei der KI-Implementierung aufzudecken und anzugehen, um die am besten geeignete Lösung zu implementieren.

OpenAI bietet auch einen Feinabstimmungsdienst an, was für den Kunden eine relevante Fähigkeit war. Deshalb haben wir die vier zum Zeitpunkt der PoC-Erstellung verfügbaren Modelle mit Feinabstimmungsfunktionen (Davinci, Curie, Baddage und Ada) getestet. Letztendlich entschieden wir uns für Davinci aufgrund seiner Größe, seiner hohen Genauigkeit, seiner Fähigkeit, komplexe Sprachaufgaben zu erfüllen, und seiner Fähigkeit, auf größeren, vielfältigen Datensätzen trainiert zu werden.

Die Web-App dient als Verwaltungsbereich für die entwickelte KI-Antwort-Engine und bietet die folgenden Möglichkeiten:

  • Hinzufügen, zu bearbeiten und Frage-Antwort-Listen zu erstellen
  • Trainieren des KI-Modells
  • Verfolgen des Verlaufs falscher Antworten
  • Zeitstempel der Fragen, Fragen, Antworten und Modellversionen anzeigen
  • Überwachen Sie den Status von Frage-Antwort-Paaren (angewandt, registriert, in Bearbeitung usw.)

Das KI-Modell wird anhand der vom Kunden erstellten Wissensdatenbank, die mehr als 100 Frage-Antwort-Paare enthält, feinabgestimmt. Um sicherzustellen, dass das Modell genaue Antworten auf sehr unterschiedliche Benutzerfragen gibt, haben wir die häufigsten Fragen umschrieben und dem KI-Modell zugeführt. Der PoC zeigte, dass bestimmte Antworten dem geforderten Qualitätsniveau entsprachen und andere nicht. Die Antwort-Fragen-Paare wurden vom Kunden so verbessert, dass sie nur bewährte Informationen enthalten und fundierte Antworten liefern.

AI answer engine

Die KI-Antwort-Engine wurde von Itransition entwickelt, um die Wissensbasis mit Hilfe der Feinabstimmung, die über Nacht und unter Aufsicht des Kunden erfolgt, kontinuierlich zu erweitern. Das Davinci-Modell verwendet das vorherige Modell als Grundlage für das nächste Modell während des Feinabstimmungsprozesses. Darüber hinaus gewährleistet der vom Team von Itransition entwickelte PoC eine einfache Skalierbarkeit der zukünftigen Lösung, d.h. die Administratoren können sie um beliebig viele Frage-Antwort-Paare erweitern und die Anzahl der nützlichen Funktionen erhöhen.

Aufgrund unserer Erfahrung in anderen Projekten im Gesundheitswesen, bei denen wir rechtliche, ethische und regulatorische Anforderungen gehandhabt haben, empfahl Itransition, der Lösung eine Disclaimer-Funktion hinzuzufügen. Der Disclaimer wird allen Antworten vorangestellt, um die Nutzer auf die Grenzen der KI hinzuweisen und zu verdeutlichen, wie wichtig eine qualifizierte fachliche Beratung für eine korrekte medizinische Beratung ist. Itransition implementierte auch eine Methode, um Antworten aus wissenschaftlichen Literaturzitaten zu gewinnen, wobei das Urheberrecht des Autors beachtet wird.

Nach Abschluss des PoC schlug Itransition vor, einen Produktentwicklungsplan zu erstellen, der die Kosten- und Arbeitsschätzungen für die Gewinnung künftiger Investitionsmöglichkeiten enthielt. Zusätzlich lieferten wir Schätzungen für die weitere Entwicklung, die im Folgenden aufgelistet sind:

MVP-Angebot. Itransition stellte ein MVP-Dokumentationspaket mit Details zur Teamzusammensetzung zusammen, das die Projektrollen für Software- und QA-Ingenieure, einen Projektmanager und Business-Analysten sowie einen UX/UI-Designer beschreibt. Das MVP-Angebot beschreibt eine browserfreundliche, reaktionsschnelle Webanwendung und enthält Monetarisierungsoptionen wie monatliche Abonnements, Bezahlung pro Frage, Bezahlung pro Bündel von Fragen usw. Außerdem schlugen wir vor, die KI-Antwort-Engine als Chat-Widget in die Verwaltungskonsole einzubetten und die Lösung in einer Cloud-Umgebung zu hosten.

Schätzungen für die Integration. Das Team von Itransition berechnete Schätzungen für die Weiterentwicklung der Lösung und die Integration in Drittanbieter-Apps. Zum Beispiel haben wir die Integration von ChatPDF AI mit der entwickelten AI-Antwort-Engine geschätzt. Azure OpenAI Service und Azure Cognitive Search wurden für die Einbettung von Vektoren als numerische Darstellung von Daten genutzt, die semantische Beziehungen und Ähnlichkeiten erfassen. Textdaten aus PDFs wurden vektorisiert, indem Textauszüge gefunden wurden, die semantisch passen, um eine Antwort zu erzeugen. Darüber hinaus erstellte Itransition einen Kostenvoranschlag und ein Angebot für die Integration der KI-Antwortmaschine in die Website des Kunden unter Verwendung verschiedener Ansätze.

Technologien

Das Team von Transition hat bei der Entwicklung der Frage-Antwort-KI-Lösung die bewährten Produktionsverfahren und Erfolgsbeispiele von OpenAI genutzt. Die KI-Modelle werden auf OpenAI-Servern gehostet. Das in Java geschriebene Backend ist ein Proxy für die Interaktion mit OpenAI, um Modelle zu trainieren, Datensätze zu bilden und Schlussfolgerungen für das Modell zu ziehen. Das Frontend der Lösung ist eine Angular-basierte App.

The solution’s architecture

Das Team von Transition entschied sich für AWS aufgrund unserer umfassenden Erfahrung und der vielen erfolgreichen Projekte, für die wir es eingesetzt haben. Die Datenbank wird auf Amazon RDS unter Verwendung von PostgreSQL gehostet, um eine hohe Skalierbarkeit der Ressourcen in der Zukunft zu gewährleisten.

Das Backend wird mit Amazon EC2 gehostet, um Sicherheit und Skalierbarkeit zu gewährleisten. Wir haben das Frontend der Lösung auf Amazon S3 Cloud Object Storage bereitgestellt, um es als statische Website zu hosten und über Amazon CloudFront auszuliefern.

Itransition verwendete eine von OpenAI empfohlene Bibliothek, openai-java von Theo Kanning, um das Modell in die OpenAI-API zu integrieren, da diese Funktionen wie die Unterstützung der neuen Sprach-API, einfache Tests zur Feinabstimmung und das Hinzufügen von Dateistatusfeldern bietet.

Itransition nutzte die Best Practices von AWS, um den Verlauf der Fragen und Antworten sowie sensible Besucherdaten zu schützen. Die Fragen werden an das OpenAI-Modell gesendet, das Teil des OpenAI-Sicherheitsprogramms ist, das sich an Branchenpraktiken hält und mit den Sicherheitsrichtlinien der Plattform konform ist.

 

Ergebnisse

Itransition hat die Machbarkeit der Idee nachgewiesen und einen Fahrplan für zukünftige Tests und die Produktentwicklung der KI-Antwortmaschine entwickelt. Dank des von Itransition durchgeführten PoC hat der Kunde bereits 70 % der erforderlichen Mittel für die Serienproduktion aufgebracht. Es wird prognostiziert, dass die vollständig entwickelte Lösung zu folgenden Ergebnissen führen wird:

  • 45% Zeitersparnis bei der Beantwortung von Besucherfragen
  • 90% automatisierte Interaktionen mit medizinischem Fachpersonal