Dr. Joachim Lepping
Technologien des digitalen Wandels
Künstliche Intelligenz (KI) optimiert Prozesse, Produkte und Dienstleistungen in vielen Branchen und Disziplinen. Beispiele hierfür sind automatisierte Produktionsprozesse, smarte Gesundheitstechnologien und Robotik.
Maschinelles Lernen
Als Teilgebiet der Informatik beschäftigt sich KI mit der Automatisierung von intelligentem Verhalten und dem maschinellen Lernen. Sie wird bereits seit mehr als einem halben Jahrhundert erforscht, erlebte aber in den letzten Jahren entscheidende Durchbrüche mit dem Aufkommen leistungsfähiger Hardware, die Deep-Learning-Anwendungen praktikabel gemacht hat, und der Entwicklung der sogenannten Transformer-Architektur. Entscheidender Faktor ist hierbei auch die enorm gestiegene Verfügbarkeit von maschinenlesbaren Daten (Big-Data) durch die Digitalisierung.
KI als Chance für Unternehmen
KI verändert unternehmerische Wertschöpfungsprozesse und weite Teile unserer Gesellschaft grundlegend. Für den Wirtschaftsstandort Deutschland sind dabei zwei wesentliche Erfolgsfaktoren entscheidend: erstens, die rasche Integration von KI-Technologien in Unternehmen über alle Wertschöpfungsketten hinweg und zweitens, der schnelle Transfer der Forschungsergebnisse aus der deutschen KI-Forschungslandschaft in die Unternehmen. Um die in der deutschen KI-Strategie formulierten umfassenden innovationspolitischen Ziele zu erreichen, müssen aber auch nicht technologische Aspekte berücksichtigt werden, die einen engen Bezug zur Forschung und Entwicklung im Bereich KI haben. Dazu zählen u. a. rechtliche und regulatorische Rahmenbedingungen, z. B. bei der Nutzung von personenbezogenen Daten, Normen bzw. Richtlinien und ethische Fragen wie etwa die Akzeptanz von KI-Technologien.
KI im Gesundheitswesen
Insbesondere im Gesundheitswesen gilt KI als Schlüsseltechnologie. Großes Wirkungsfeld ist die Diagnose und Behandlung von Krankheiten. Denn KI-gestützte Tools können umfangreiche Datensätze analysieren, Anomalien entdecken und Erkrankungen so schneller identifizieren als herkömmliche Methoden. Sogar stimmliche Biomarker lassen sich inzwischen KI-basiert auswerten und zur Diagnose und Therapie von Krankheiten wie Depressionen, Angststörungen oder Herzinsuffizienz heranziehen.
Weitere Anwendungsfelder sind beispielsweise die freihändige Bedienung von OP-Geräten oder das Anlernen von Robotik über intelligente Sprachsteuerungen. KI klassifiziert aber auch Anamnesetexte und erleichtert die Erstellung von Arztbriefen. Auch im häuslichen Umfeld tragen KI-basierte digitale Gesundheitslösungen, die Patientinnen und Patienten beispielsweise in Form von Apps nutzen können, zur Verbesserung der Gesundheitsversorgung bei.
KI verarbeitet häufig eine Vielzahl von Gesundheitsdaten. Das wirft eine Reihe von ethischen, juristischen und sozialen Fragen auf. Daher ist es wichtig, dass Technologien, die KI nutzen, besonders verantwortungsvoll erforscht und entwickelt werden. Hierfür erforderlich ist die Kooperation zahlreicher wissenschaftlicher Disziplinen wie Informations- und Kommunikationstechnik, Robotik, Kognitions-, Rechts- und Ingenieurwissenschaften, Design, Psychologie, Ethik und Sozialwissenschaften. Ebenso entscheidend ist die Interoperabilität der eingesetzten technischen Komponenten. Denn das Potenzial von KI lässt sich nur dann voll ausschöpfen, wenn alle Beteiligten die erhobenen Daten auch gemeinsam nutzen können.
Bei KI-Anwendungen für die Pflege gibt es Aufholbedarf. Grund dafür könnte sein, dass es anspruchsvoller ist, Pflegewissen in strukturierte und maschinenlesbare Daten umzuwandeln, mit denen die KI angelernt werden kann.
- Aus der Praxis: Verantwortungsvolle Implementierung von KI in das Gesundheitswesen
Im Rahmen der Projektträgerschaft Interaktive Technologien für Gesundheit und Lebensqualität konzipieren wir im Auftrag des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) zahlreiche Förderrichtlinien zur verantwortungsvollen Implementierung von KI in das Gesundheitswesen. Die Forschungsprojekte der Bekanntmachung „Repositorien und KI-Systeme im Pflegealltag nutzbar machen“ entwickelten beispielsweise KI-Anwendungen, die Pflegekräfte und pflegende Angehörige unterstützen sowie die Selbstbestimmung und Lebensqualität pflegebedürftiger Personen verbessern. Zweck der Förderrichtlinie „KI-basierte Assistenzsysteme für prozessbegleitende Gesundheitsanwendungen“ ist die Entwicklung von interaktiven Assistenzsystemen, die Prozesse in der klinischen Gesundheitsversorgung mit Methoden der KI unterstützen. Im Rahmen der Nationalen Dekade gegen Krebs zielt die Bekanntmachung „KI-gestützte Präzisionschirurgie in der Onkologie“ darauf ab, auf KI basierende Technologien zur Verbesserung der onkologischen Präzisionschirurgie zu entwickeln.
Beraten, analysieren, fördern, organisieren
Unsere Expertinnen und Experten diverser Fachdisziplinen beschäftigen sich seit vielen Jahren mit allen Aspekten der Künstlichen Intelligenz, des maschinellen Lernens und der zugrundeliegenden Informations- und Kommunikationstechnologien. Wir unterstützen Politik, Forschung und Entwicklung dabei, Rahmenbedingungen zu schaffen, die den erfolgreichen Einsatz von KI für Wirtschaft und Gesellschaft erst möglich machen. Wir beraten Entscheiderinnen und Entscheider auf allen Ebenen zu Herausforderungen in den Bereichen IT-Sicherheit, Erklärbarkeit und Transparenz von KI-Algorithmen, vertrauenswürdigen und effizienten Elektroniksystemen für KI, Datensouveränität und -hoheit, rechtlichen Aspekten beim Einsatz von KI sowie bei der Entwicklung von erfolgreichen KI-basierten Geschäftsmodellen.
Wir unterstützen außerdem bei der Gestaltung einer entsprechenden Bildungslandschaft, die Menschen in allen Lebensabschnitten zu einem kompetenten Umgang mit KI-Technologien und -Anwendungen befähigen.
Dabei setzen wir Dialog- und Strategieprozesse ein, um entscheidende innovationspolitische Fragestellungen zu beantworten. Wir analysieren in Studien und Begleitforschungen die Voraussetzungen für den Einsatz von KI und die resultierenden Folgen. Damit schärfen wir notwendige Entscheidungsgrundlagen für die zukünftig KI-basierte Wirtschaft und Gesellschaft, für die damit einhergehenden ethischen und rechtlichen Konsequenzen sowie zu den wirtschaftlichen Möglichkeiten und Auswirkungen.
