„Code Interpreter ist eine gute Sache und im Bildungsumfeld hilfreich, da es den Schülern das Programmieren in den MINT-Fächern zugänglicher macht“, sagte Gangqing „Michael“ Hu, Assistenzprofessor in der Abteilung für Mikrobiologie, Immunologie und Zellbiologie an der WVU School of Medicine und Direktor des Bioinformatics Core. „Es verfügt jedoch nicht über die Funktionen, die Sie für die Bioinformatik benötigen. Dies sind technische Probleme, die überwunden werden können. Zukünftige Entwicklungen von Code Interpreter werden seinen Einsatz wahrscheinlich auf viele Bereiche wie Bioinformatik, Finanzen und Wirtschaft ausweiten.“

Seit seiner Veröffentlichung im Dezember 2022 hat der beliebte Chatbot für künstliche Intelligenz ChatGPT die Aufmerksamkeit von Unternehmen, Pädagogen und der breiten Öffentlichkeit auf sich gezogen. Es entsprach jedoch nicht ganz den Bedürfnissen der Menschen, die in der biomedizinischen Forschung einschließlich der Bioinformatik arbeiten – dem Bereich, in dem Informatik auf Biologie trifft –, die sehnsüchtig auf das Code Interpreter-Plugin von OpenAI warteten, in der Hoffnung, es würde die Lücken schließen.

Hu und sein Team stellten Code Interpreter bei verschiedenen Aufgaben auf die Probe, um seine Funktionen zu bewerten. Ihre Ergebnisse, veröffentlicht in Annalen der biomedizinischen Technikzeigen, dass das Plugin einige der Barrieren beseitigt, aber nicht alle.

Beispielsweise haben Personen ohne naturwissenschaftlichen Hintergrund mit Code Interpreter einen einfachen Zugang zur Codierung bzw. Computerprogrammierung. Hu sagte, es sei außerdem kosteneffektiv und wecke bei Schülern die Neugier, sich mit der Datenanalyse zu beschäftigen, und steigere ihr Interesse am Lernen. Er weist jedoch darauf hin, dass Benutzer verstehen müssen, wie sie Daten interpretieren und erkennen müssen, ob die Ergebnisse korrekt sind, und wissen müssen, wie sie mit dem Chatbot interagieren.

Bioinformatiker verlassen sich auf präzise Kodierung, Computersoftwareprogramme und Internetzugang, um biologische Daten wie DNA und menschliches Genom zu speichern, zu analysieren und zu interpretieren, die für Fortschritte in der modernen Medizin verwendet werden.

Trotz des Bedarfs an Verbesserungen speziell für die Bioinformatik, sagte Hu, hilft Code Interpreter Benutzern dabei, festzustellen, ob eine Antwort korrekt ist oder ob es sich um eine fiktive Antwort handelt, die mit Zuversicht präsentiert wird, was als Halluzination bezeichnet wird.

„Die Leute wissen, dass ChatGPT viele beeindruckende Dinge leisten kann, aber es ist nicht gut darin, ein Zitat oder eine Referenz zur Untermauerung seiner Antwort bereitzustellen. ” erklärte Hu. „Code Interpreter bietet eine Lösung, um Halluzinationen zu minimieren. Bei Fragen, die durch Codierung beantwortet werden können, dient der Code selbst als Quelle oder Zitat. Das ist ein bedeutender Fortschritt.“

Mit Hu arbeiteten Lei Wang, Postdoktorandin in der WVU-Abteilung für Mikrobiologie, Immunologie und Zellbiologie; Xijin Ge von der South Dakota State University; und Li Liu von der Arizona State University.

Das Team stellte positive Ergebnisse bei der Fähigkeit von Code Interpreter fest, Daten in Diagramme und Grafiken umzuwandeln.

Zu den Vorschlägen für Upgrades für Code Interpreter gehören ein Internetzugang zum Herunterladen von Genomdaten, die Installation von Software speziell für die Bioinformatik, die Erweiterung der Speicherkapazität und die Unterstützung zusätzlicher Programmiersprachen. Darüber hinaus stellten Forscher fest, dass Datenschutz- und Sicherheitsanwendungen erforderlich sind, um Vorschriften wie HIPAA einzuhalten.

Beim Testen der Datenanalyse entdeckten sie mehrere Einschränkungen. Das Plugin unterstützt nur ein Computerprogramm, Python, und nur wenige seiner Softwarepakete sind der Bioinformatik gewidmet. Darüber hinaus ist kein Zugriff auf Internetdaten möglich und es fehlt die Kapazität, mit großen Dateien zu arbeiten.

„Es sind etwa 100 Megabyte möglich, aber die Dateien, die wir verarbeiten, liegen im Gigabyte-Bereich“, sagte Hu. „Außerdem unterstützt es nicht die für große Datensätze erforderliche Parallelverarbeitung, was zu einer langsamen Leistung führt.“

Hu sagte, er erwarte zwar weitere Upgrades für Code Interpreter, er plane jedoch, Schülern dabei zu helfen, mehr über die Vorteile des aktuellen Plugins zu erfahren.

„In meinem Unterricht im nächsten Frühjahr habe ich vor, dieses Plugin einzuführen, um den Schülern das Erlernen der Datenvisualisierung zu erleichtern“, sagte Hu. „KI ist ein sich schnell entwickelndes Feld. Ich hoffe, dass OpenAI bis dahin einige der Einschränkungen überwinden kann, sodass es für ein breites Spektrum bioinformatischer Codierung verwendet werden kann.“

Anfang dieses Jahres leitete Hu eine weitere Studie, um Schüler und Studenten darauf vorzubereiten, die Leistungsfähigkeit von ChatGPT zu nutzen, indem sie mehr über das Programmieren lernen. Der Prozess nutzte OPTIMAL – Optimization of Prompts Through Iterative Mentoring and Assessment – ​​um die Kommunikation mit einem Chatbot zu verbessern.

Langfristig sagte Hu, er werde weiterhin neue KI-Programme und -Funktionen überwachen und testen.

„Wenn sich neue Produkte entwickeln, werde ich einfach weitermachen“, sagte Hu. „Es gibt sicherlich noch viele weitere innovative Einsatzmöglichkeiten, die darauf warten, entdeckt zu werden.“