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# Biologia quantitativa# Genomica# Intelligenza artificiale# Recupero delle informazioni

GenSpectrum Chat: Una Nuova Era nell'Accesso ai Dati di Salute Pubblica

GenSpectrum Chat offre risposte rapide e chiare sui varianti COVID-19 per tutti.

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La pandemia di COVID-19 ha cambiato il modo in cui pensiamo ai dati sulla Salute Pubblica. Condividere informazioni in modo rapido e chiaro è diventato più importante che mai. Abbiamo spesso usato dashboard e report per condividere quello che sapevamo sul virus e sulla sua diffusione. Questi strumenti permettevano a tutti, comprese agenzie sanitarie e ricercatori, di vedere le ultime informazioni. Tuttavia, a volte rendevano difficile per tutti esplorare i dati liberamente.

Per aiutare a risolvere questo problema, abbiamo creato un Chatbot chiamato GenSpectrum Chat. Questo chatbot utilizza tecnologia avanzata per rispondere a domande sul virus e le sue varianti. Aiuta le persone a ottenere le informazioni di cui hanno bisogno senza dover buttarsi in report complessi o dashboard.

Risultati

GenSpectrum Chat è progettato per esplorare dati relativi al virus SARS-CoV-2. Nei nostri test, abbiamo scoperto che il chatbot ha risposto correttamente per la maggior parte delle volte. Su 500 richieste degli utenti, ha fornito risposte accurate per 453 di esse. Anche se ha avuto alcune risposte sbagliate e ha perso alcune domande, nel complesso si è comportato molto bene.

Inoltre, abbiamo testato il chatbot con messaggi in 10 lingue diverse. Anche se è stato addestrato con esempi in inglese, ha elaborato con successo domande in tutte le lingue che abbiamo esaminato. Questo dimostra che il chatbot può raggiungere un pubblico più ampio.

Importanza della condivisione dei dati

La crisi del COVID-19 ha mostrato quanto sia cruciale condividere i dati rapidamente e chiaramente. In passato, report e articoli scientifici richiedevano più tempo per essere pubblicati, il che non era l'ideale durante una crisi sanitaria urgente. Le dashboard web sono diventate popolari perché offrivano dati in tempo reale, permettendo alle persone di interagire con le informazioni in modo user-friendly.

Tuttavia, le dashboard possono avere dei limiti. Una dashboard semplice può essere facile da usare per il pubblico, ma potrebbe non avere tutte le funzionalità necessarie ai professionisti della salute. Dall'altra parte, una dashboard complessa con molte opzioni può risultare confusa.

Il ruolo dei chatbot

Qui entrano in gioco chatbot come GenSpectrum Chat. Possono fornire un modo semplice per fare domande su set di dati complessi. Il chatbot interagisce con gli utenti in un linguaggio naturale, rendendo facile recuperare le informazioni che cercano.

Utilizzando modelli linguistici all'avanguardia, il chatbot può comprendere molti input in linguaggio umano in modo preciso. Questo apre la porta a numerose applicazioni nel campo della sanità. Ad esempio, gli studenti di medicina possono usare i chatbot per la formazione, e i ricercatori possono usarli per scrivere documenti in modo rapido e facile.

Come funziona GenSpectrum Chat

GenSpectrum Chat è stato costruito per rispondere a domande su diverse varianti del SARS-CoV-2. Si collega a un Database dove conserviamo tutti i dati noti sul genoma del virus. Il nostro database consente agli utenti di interrogare informazioni in pochi millisecondi, rendendo possibile esplorare i dati in modo interattivo, anche quando si tratta di un gran numero di sequenze.

Quando un utente pone una domanda, il chatbot traduce quella domanda in una query di database utilizzando tecnologia di elaborazione del linguaggio. Poi recupera rapidamente la risposta. Per garantire accuratezza, il chatbot fornisce anche una breve spiegazione della query in termini semplici, permettendo agli utenti di confermare se hanno ottenuto il risultato desiderato.

Se gli utenti fanno domande a cui il chatbot non può rispondere, lo fa sapere e spiega il motivo. Il chatbot è stato lanciato nell'aprile 2023 e continua ad evolversi in base ai feedback degli utenti.

Interazioni con gli utenti

Il chatbot si concentra principalmente sull'offrire informazioni generali sulle varianti del SARS-CoV-2. Gli utenti possono chiedere dati specifici, come le varianti più comuni in una determinata area o quante sequenze sono state trovate con certe mutazioni.

Ad esempio, gli utenti potrebbero chiedere: "Quali sono le cinque varianti più comuni negli Stati Uniti negli ultimi tre mesi?" oppure "Quante sequenze con una specifica mutazione sono state raccolte ogni mese?" Il chatbot può rispondere rapidamente a queste domande recuperando i dati rilevanti dal database.

Supporto multi-lingua

Volevamo rendere GenSpectrum Chat utile a quante più persone possibile, ecco perché abbiamo incluso il supporto multi-lingua. Nei nostri test, il chatbot ha risposto con successo a domande in varie lingue, il che è particolarmente importante nella salute pubblica. Una comunicazione chiara tra diverse lingue può aiutare a garantire che tutti abbiano accesso a informazioni vitali.

Valutazione delle prestazioni

Per valutare le prestazioni del chatbot, abbiamo raccolto dati dalle prime 500 interazioni degli utenti. La maggior parte delle domande erano in inglese, ma abbiamo incluso domande in altre lingue per testare le sue capacità multi-lingua. Abbiamo esaminato l'accuratezza delle risposte e delle spiegazioni fornite dal chatbot.

Nella nostra analisi, abbiamo classificato le domande in tre gruppi: quelle a cui si poteva rispondere completamente, quelle a cui non si poteva rispondere e quelle poco chiare. Abbiamo scoperto che il chatbot ha fornito risposte corrette per un gran numero di domande supportate, specialmente quando utilizzava la più recente tecnologia dei modelli linguistici.

Comprendere le esigenze degli utenti

Analizzando le diverse domande poste, abbiamo scoperto che gli utenti erano spesso curiosi sulle proporzioni delle varianti, le posizioni dei campioni e mutazioni specifiche. Anche se GenSpectrum Chat ha fornito molte informazioni utili, c’erano alcune limitazioni.

Alcune domande richiedevano dati disponibili sulla nostra dashboard principale ma non attraverso il chatbot. Ad esempio, gli utenti chiedevano spesso vantaggi di crescita delle varianti o conoscenze generali sulle varianti. Abbiamo riconosciuto queste limitazioni e puntiamo a migliorare le capacità del chatbot in futuro.

Migliorare le spiegazioni

Un aspetto critico di GenSpectrum Chat è la sua capacità di spiegare le query di database che esegue. Spiegazioni chiare aiutano gli utenti a capire meglio come il chatbot è arrivato a una certa risposta. Nella maggior parte dei casi, le spiegazioni erano valide e accurate, permettendo agli utenti di vedere il ragionamento dietro le risposte.

Tuttavia, ci sono stati momenti in cui le spiegazioni del chatbot potevano essere più chiare. Ad esempio, se il chatbot identificava erroneamente una regione geografica, questo non sarebbe apparso nella spiegazione. Stiamo lavorando attivamente per migliorare la chiarezza e l'accuratezza di queste spiegazioni.

Sviluppo futuro

GenSpectrum Chat è solo l'inizio. Vediamo un futuro luminoso per i chatbot nella salute pubblica. Abbiamo in programma di espandere le funzionalità del chatbot per accogliere un’ancora più vasta gamma di domande e funzionalità, come la gestione di calcoli di proporzioni e vantaggi di crescita.

Aggiungere ulteriori set di dati relativi ai conteggi dei casi e alla resistenza agli antivirali sarà anche essenziale. L'obiettivo è creare un chatbot che non solo risponde a domande, ma funge da risorsa completa per informazioni sulla salute pubblica.

Importanza della condivisione equa dei dati

Una delle lezioni chiave dalla nostra esperienza è l'importanza di condividere i dati secondo principi che promuovano l'accessibilità. I dati sulla salute pubblica dovrebbero essere condivisi in modo tale da permettere a tutti di beneficiarne. In questo senso, siamo grati ai nostri partner che hanno aiutato a facilitare la condivisione dei dati.

Anche se il nostro chatbot ha fatto notevoli progressi nel fornire informazioni, riconosciamo che non tutti hanno lo stesso accesso ai dati. Le questioni di accessibilità possono ostacolare alcune comunità dal ricevere informazioni cruciali sulla salute pubblica.

Conclusione

GenSpectrum Chat rappresenta un avanzamento entusiasmante nel modo in cui ci rapportiamo con i dati sulla salute pubblica. Utilizzando tecnologia avanzata, abbiamo creato una piattaforma interattiva che consente di esplorare senza problemi set di dati complessi.

Man mano che continuiamo a sviluppare questo chatbot, ci sforziamo di fornire informazioni accurate, utili e facili da comprendere agli utenti di tutto il mondo. Rendendo i dati sulla salute pubblica accessibili in varie lingue e formati, speriamo di dare a tutti la possibilità di interagire e comprendere le informazioni cruciali che influenzano le loro vite e comunità.

Lo sviluppo di chatbot come GenSpectrum Chat illustra il potenziale di utilizzare la tecnologia per migliorare la comunicazione sulla salute pubblica e rendere disponibili informazioni vitali a tutti. Con sforzi continui per migliorare l’accuratezza, espandere le capacità e dare priorità all'accessibilità, immaginiamo un futuro in cui intuizioni basate sui dati siano a portata di mano di tutti, promuovendo decisioni e risultati di salute migliori per tutti.

Fonte originale

Titolo: GenSpectrum Chat: Data Exploration in Public Health Using Large Language Models

Estratto: Introduction: The COVID-19 pandemic highlighted the importance of making epidemiological data and scientific insights easily accessible and explorable for public health agencies, the general public, and researchers. State-of-the-art approaches for sharing data and insights included regularly updated reports and web dashboards. However, they face a trade-off between the simplicity and flexibility of data exploration. With the capabilities of recent large language models (LLMs) such as GPT-4, this trade-off can be overcome. Results: We developed the chatbot "GenSpectrum Chat" (https://cov-spectrum.org/chat) which uses GPT-4 as the underlying large language model (LLM) to explore SARS-CoV-2 genomic sequencing data. Out of 500 inputs from real-world users, the chatbot provided a correct answer for 453 prompts; an incorrect answer for 13 prompts, and no answer although the question was within scope for 34 prompts. We also tested the chatbot with inputs from 10 different languages, and despite being provided solely with English instructions and examples, it successfully processed prompts in all tested languages. Conclusion: LLMs enable new ways of interacting with information systems. In the field of public health, GenSpectrum Chat can facilitate the analysis of real-time pathogen genomic data. With our chatbot supporting interactive exploration in different languages, we envision quick and direct access to the latest evidence for policymakers around the world.

Autori: Chaoran Chen, Tanja Stadler

Ultimo aggiornamento: 2023-05-23 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2305.13821

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.13821

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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