医療業界におけるジェネレーティブ AI の可能性について

Executive Summary

1. ジェネレーティブ AI とはデータを生成・要約したり、テキストから画像やコードを生成することができる AI で、この技術はビジネスにおいて様々な分野で応用できるため今非常に注目度が高まっています。
2. 製薬企業では膨大な化合物のデータから有効な候補を選定、新しい化合物を生成するなど新薬の開発に 10 年以上の年月がかかると言われており、ジェネレーティブ AI によって候補の発見を大幅に早める可能性がある事に期待されています。
3. 医療機関ではジェネレーティブ AI を用いることで、音声を活用した電子カルテへの診療記録や退院サマリーなどのドラフトを自動生成するなど事務的な業務を削減し、患者と接する時間の確保と労働時間が改善できる可能性があります。

1. Open AI と Azure Open AI の関係性について

GPT とは Open AI 社が開発したジェネレーティブ AI の一種で、大量のテキストデータから自然言語を生成することができる大規模言語モデル（Large Language Model：LLM）であり、ChatGPT は、GPT を組み込んだチャットサービスです。ChatGPTは、自然な会話ができるように、GPT をチャットボットに特化した訓練を行っています。GPT と ChatGPT の違いは、GPT が汎用的な自然言語生成モデルであるのに対し、ChatGPT がチャットボットに特化した自然言語生成モデルであるということです。この次世代の AI として今非常に注目されている GPT、ChatGPT などを開発した Open AI 社とマイクロソフトは 2019 年から戦略的なパートナーシップを結んでおり、複数年にわたって大規模な投資を行う事で GPT などの次世代型 AI モデルを多くのマイクロソフト製品に組み込むことを前提に独占的ライセンスを保有しております。現在 Open AI 社の学習基盤のプライマリークラウドとして Microsoft Azure のコンピュートリソースが利用されており、2023 年 1 月から Azure 上で Open AI のサービスが利用できるようになりました。そして 2023 年 3 月からは米国の医師免許試験の試験で合格ライン達したと言われている GPT-4 の提供を開始しております。

2. Microsoft が提供できる Open AI のサービスとは

現在 Azure 上で Open AI のサービスを利用するにあたっては事前に申請[1] が必要となりますが、それによってプロンプトと呼ばれる「指示」からテキストを生成する GPT、Javascript や C#、SQL などのコードを生成する Codex、画像を生成する Dall-E、チャットボットに特化した自然言語生成モデルである ChatGPT(プレビュー)を利用することができます。またこれらは既存のモデルと組織用データセットと組み合わせてカスタマイズ(ファインチューニング)することも可能です。

さらに Azure だけではなく、この大規模言語モデルとマイクロソフトの多くの製品を組み合わせた「Copilot」の提供を予定しております。検索エンジンである新しい Bing では GPT-4 が組み込まれており、これまで検索のあり方を大きく変えようとしています。そして Microsoft 365 では日常的にお使いいただいている Word, Excel, Power Point, Outlook, OneNote などのコンテンツを自動生成したり、Teams では会議のサマリーやタスクの自動作成、ローコードソリューションの Power Apps や Power Automate, Power BI などの Power Platform では自然言語でアプリ、フロー、ダッシュボードの自動生成、開発者向けツールである GitHub ではコードの自動生成、クラウドサービスの利用にあたって非常に重要となる Security においてはサイバーディフェンスにこれらの AI の力を活用し、インシデント情報の収集、脆弱性のサマリーなどをチャット形式で提供するソリューションを提供する予定です。デジタルな環境でありながらもこれまでマニュアル作業が発生していた部分を AI にサポートしてもらうことで利用者の皆様をサポートする「副操縦士(Copilot)」として少ないリソースでより多くの事を成し遂げる(Do more with less)環境をご提供いたします。

3. 組織内データをデータソースとして Azure Open AI のサービスを利用する仕組み

前述の「Copilot」は Microsoft Graph という API を通じて、Microsoft 365 などの組織内データと大規模言語モデル(LLM)を活用してコンテンツの自動生成を行っていきますが、Microsoft 365 にはない組織内の様々なデータを学習モデルのデータソースとして GPT などを活用したいというニーズもあるかと思います。一例としては、社内・院内にあるデータベース、ファイルサーバーなどのコンテンツを学習してソリューションを構築する場合には下記の図のように Azure Cognitive Search[2] を利用し、対象のデータをクロールし、index 化されたデータソースから対話は ChatGPT などを経由して回答を得るような仕組みを構築することが可能となります。この組織内に蓄積されたデータを活用する手段としてこのようなユースケースは非常にニーズが高く、検討されている組織が多く見受けられます。

4. ヘルスケア業界における活用シナリオ

Microsoft Research が開発し GitHub で公開しております医学用語を理解する対話型の AI である「BioGPT」[3] は生物医学領域で注目を浴びています。旧型モデルの GPT-2 ベースで PubMed をソースに開発されているため現時点では英語版のみではあるものの、従来キーワード検索しかできなかった機能が大きく進化し、専門家と同等の質問応答が可能になりました。

また、マイクロソフトのグループ会社の Nuance Communications と共同で、GPT-4 を活用した医療従事者向け臨床文書作成サービスである「Dragon Ambient eXperience (DAX™) Express [4] を発表しております。Nuance の会話型 AI とアンビエント AI に GPT-4 を組み合わせ、これまで 4 時間かかっていた臨床メモ作成をわずか数秒で自動生成できるようになりました。

この他にもすでに幾つかの国内の製薬企業・医療機関などで業務効率化、業務の効率化という目的で大規模言語モデルを活用した実証実験を行われております。

5. 責任ある AI について

このような社会に対して大きな変革をもたらすテクノロジを提供する企業として責任をもってサービスを提供するために「責任ある AI」として 6 つの基本原則[5] が重要だと考えており、この基本原則は、公平性、信頼性と安全性、プライバシーとセキュリティ、包括性という 4 つの基本原則と、それらを支える透明性、アカウンタビリティという 2 つの基本原則で構成されています。 

そしてその原則を実際に、かつ大規模に実践するために多面的にアプローチとして以下 4 つの主要な領域に焦点を置いております

1. 進展と説明責任を実現する、基盤のガバナンス構造 ​
2. 責任ある AI の要件を標準化するルール ​
3. 人間中心のマインドセットを促すトレーニングとプラクティス ​
4. 実践のためのツールとプロセス

Microsoft Cloud は製品のデータセキュリティにおいて、すでに高度なセキュリティ、ネットワークの信頼のもと提供を行っております。そして、AI を実装するうえで必要なファインチューニングにおいてもお客様のデータは絶対的な存在として、我々の AI モデルの学習には利用されませんので、安心してご利用いただくことが可能となります。

マイクロソフトでは社会課題の解決の一つとしてこの AI を様々な製品に組み込んでいく予定ですが、設計段階から、開発、提供に至るまでのすべてのプロセスで、「責任ある AI」にコミットしています。また、開発チームや法務担当、ビジネス担当など、社内の様々な部門が参加し、あらゆる角度から、確実に「責任ある AI」が実行できるように取り組んでいます。

このように Azure のグローバルなインフラストラクチャ上で実行され、安全性や信頼性も高く、運用環境のニーズも満たすことが可能です。AI はまだ発展途上であり、正しく使う事でその可能性を広げていけると考えておりますので、是非 Azure Open AI Service をお試しください。そして、製品やサービスの精度を高めるために皆様からフィードバックを頂けますと幸いです。

6. 関連製品

[1] Azure Open AI Service: Azure OpenAI Service – 高度な言語モデル | Microsoft Azure

[2] Bing: 新しい Bing が OpenAI の GPT-4 上で稼働 – News Center Japan (microsoft.com)

[3] Microsoft 365 Copilot: Microsoft 365 Copilot を発表 – 仕事の副操縦士 – News Center Japan

[4] GitHub Copilot: GitHub Copilot · Your AI pair programmer · GitHub

[5] Power Platform Copilot: 新しい Bing が OpenAI の GPT-4 上で稼働 – News Center Japan (microsoft.com)

[6] Security Copilot: Microsoft Security Copilot | Microsoft Security

7. 参考文献

[1] Request Access to Azure OpenAI Service (microsoft.com)

[2] Revolutionize your Enterprise Data with ChatGPT: Next-gen Apps w/ Azure OpenAI and Cognitive Search – Microsoft Community Hub

[3] BioGPT: generative pre-trained transformer for biomedical text generation and mining | Briefings in Bioinformatics | Oxford Academic (oup.com)

[4] Nuance and Microsoft Announce the First Fully AI-Automated Clinical Documentation Application for Healthcare – Mar 20, 2023

[5] Microsoft の責任ある AI の原則
責任ある AI のリソース – Microsoft AI
Azure OpenAI Service のデータ、プライバシー、セキュリティ – Azure Cognitive Services |マイクロソフト学習 (microsoft.com)