Im Fokus: Chancen von künstlicher Intelligenz in der Corona-Krise

Next Big Think Mai 18, 2020

Seit März hat die Corona-Krise international für Stillstand gesorgt. Um die Verbreitung von Covid-19 einzudämmen, verharren die Menschen in ihren Wohnungen und arbeiten von Zuhause. Selbstständige, Unternehmer und Angestellte kämpfen um ihre Existenz, weil Geschäfte über Monate geschlossen waren und Veranstaltungen nicht stattfinden können. Politiker und Wissenschaftler arbeiten an Lösungen, Behandlungsmöglichkeiten und Impfstoffen. Anwendungen von künstlicher Intelligenz (KI) können sie dabei unterstützen und Prozesse beschleunigen. Welche Chancen bietet KI in der Krise und wo kommt die Technologie bereits zum Einsatz?

Datenanalysen und Prognosen durch künstliche Intelligenz

Wer die Fallzahlen und Neuinfektionen im Blick behält, sich interaktive Weltkarten zur Verbreitung von Corona ansieht oder auf Prognosen zur weiteren Entwicklung zugreift, trifft dabei auf Anwendungen von künstlicher Intelligenz. Die Verarbeitung von Datenmengen dieser Größenordnung wäre ohne künstliche Intelligenz kaum in dieser Geschwindigkeit zu bewerkstelligen.

Die Plattform Kaggle erstellt aus tagesaktuellen Datensätzen Prognose-Modelle zum weiteren Verlauf der Pandemie, indem Fallzahlen mit Informationen zum Ort, der Diagnose sowie Hintergründen zum Patienten analysiert werden. Aber auch schon vor dem Ausbruch von Corona schlugen KI-Anwendungen Alarm und haben mögliche Verbreitungswege vorhergesagt. Zu nennen wäre hier das kanadische Start-up BlueDot, welches eine Woche früher als die Behörden vor Corona warnte. Das System wertet Meldungen offizieller Stellen, Medienberichte und Flugdaten weltweit aus und kann so neue Krankheiten identifizieren und die weitere Ausbreitung skizzieren. Einen ähnlichen Ansatz verfolgen dieUnternehmen HealthMap aus Boston und Metabiota aus San Francisco.

Die Universität Trier erforscht die möglichen Auswirkungen von Lockerungs- und Schutzmaßnahmen mit einer Simulation. Das Simulationsmodell wird mit Wissen aus Medizin, Sozialforschung und Psychologie angereichert und Parameter wie der Krankheitsverlauf oder typische, menschliche Verhaltensmuster berücksichtigt. Durch das Modell kann das Risiko für Maßnahmen, wie beispielsweise die Wiedereröffnung von Schulen, eingeschätzt werden. Die Prognosen sind eine Hilfestellung für die Bundesregierung und ihre politischen Entscheidungen.

Datensammlung und Wissensmanagement mit KI

Um die Forschung zum Virus voranzutreiben und neue Erkenntnisse zu gewinnen, braucht es vor allem eins: hochwertige Daten. Mithilfe von KI-Anwendungen können medizinische Daten gesammelt sowie internationale, wissenschaftliche Neuentdeckungen zusammengetragen und ausgewertet werden.

Das Allen Institute for AI in Seattle hat einen Algorithmus entwickelt, der wissenschaftliche Publikationen zu Covid-19 weltweit analysiert. So werden wissenschaftliche Erfolge schneller für alle zugänglich und sichtbar. Auch die Europäische Kommission hat die Möglichkeiten von künstlicher Intelligenz in der Krise erkannt und die Initiative “AI-Robotics vsCovid-19" ins Leben gerufen.

Teil der Initiative ist das Schweizer Start-up PICC Solution. Das junge Unternehmen hat eine Applikation zum Wissensmanagement entwickelt, welche nun auch Plattform für Erkenntnisse rund um Corona werden soll. Nutzer können Fragen formulieren und erhalten vom System Antworten. Die Infrastruktur existiert bereits, die Spezialisierung für Corona steht noch aus. Dafür kooperiert das Start-up mit dem Genfer Krankenhaus. Auch Nutzer können Antworten einsenden (User Generated Content). Die Informationen werden in 26 Sprachen bereitgestellt.

KI in der Forschung

KI-Anwendungen beschleunigen die Suche nach einem Impfstoff und Behandlungsmethoden von Corona. Der Covid-19-Test wurde in Südkorea mithilfe von künstlicher Intelligenz entwickelt. Ohne eine Probe vor Ort zu haben, wurde anhand eines künstlichen Modells ein Testverfahren konstruiert. Das Start-up Innoplexus aus Frankfurt am Main prüft mögliche Kreuzwirkungen von Medikamenten, welche bereits am Markt verfügbar sind und zur Behandlung von Corona eingesetzt werden könnten.

Forscher führen KI-basierte Ähnlichkeitsanalysen durch und stellen so Prognosen auf, welche Moleküle am ehesten mit den Proteinen des Virus reagieren. So treffen die Labore eine Vorauswahl, welche Kombinationen sie tatsächlich in den Petrischalen testen.

Ressourcenmanagement und Priorisierung

Viele Krankenhäuser, Testzentren und Labore sind überlastet. Demgegenüber stehen zahlreiche Neuinfektionen und eine hohe Dunkelziffer an Erkrankten. Aktuell stehen nicht ausreichend Tests zur Verfügung, um repräsentative Ergebnisse zur Ausbreitung in der gesamten deutschen Bevölkerung zu gewährleisten. Das Ressourcenmanagement ist eine von mehreren Problemstellungen, die die Corona App lösen soll. Die World Health Organization (WHO) und die deutsche Regierung arbeiten an Anwendungen. Auf der einen Seite sollen Nutzer über die Applikation durch einen Fragebogen einen Selbsttest durchführen können. Anhand der Symptome wird diese Person eingestuft und lokale Test-Ressourcen geprüft. Werden die Daten datenschutzrechtlich korrekt abgefragt, wäre es möglich, die Informationen aus den Selbsttests einer künstlichen Intelligenz zur Verfügung zu stellen. Die Anwendung könnte so mehr über die Krankheit und ihren Verlauf lernen sowie den Fragebogen für den Selbsttest immer weiter optimieren.

Eine weitere geplante Funktion für die Corona App ist das “Contact Tracking”. Kontaktketten sollen über die Corona App nachvollziehbar gemacht werden. Hatte ein Nutzer über 5 Minuten Kontakt mit einer positiv-getesteten Person, erhält er einen Warnhinweis und wird mit höherer Priorität für einen Covid-19-Test eingestuft.

Grenzen von künstlicher Intelligenz als Krisenhelfer

In China gibt es bereits Algorithmen, die anhand von Computer-Tomografien erkennen können, ob eine Person an Corona erkrankt ist oder nicht. In Europa lässt sich eine Anwendung wie diese nicht schnell genug umsetzen, da es an Daten fehlt. Für Forschungsdaten müssen Patienten in Deutschland ihre schriftliche Einwilligung geben. Hinzu kommt, dass die Symptome von Corona sehr unterschiedlich sind und ein großer Bestand an Trainingsdaten benötigt wird, um zuverlässige Diagnosen zu stellen. Für solche und andere mögliche KI-Anwendungen fehlt es schlichtweg an der Datenbasis. Das Robert-Koch-Institut versucht mit der Corona-Datenspende-App einen Anreiz zu schaffen, freiwillig die eigenen Fitness-Tracking-Daten an das Institut zu übergeben. Die Applikation wurde bereits 500.000 Mal heruntergeladen.

Künstliche Intelligenz kann die Wissenschaft, Politik und Gesellschaft dabei unterstützen, schneller Lösungen zu finden und Entscheidungen zu treffen. Ein Allheilmittel ist sie allerdings nichts. Ohne die Kooperation der Bevölkerung und die Arbeit in den Laboren an einem Impfstoff wird die Krise kaum zu überwinden sein. Für die Zukunft hat die globale Gesellschaft die Weltgesundheit durch KI-Anwendungen fest im Blick, kann schneller reagieren und resilienter aus der Krise hervorgehen.

Wir werden in einer anderen Welt leben, wenn die Krise vorbei ist!

Yuval Harari, israelischer Zukunftsforscher

Sicher ist jedoch, dass KI auch in der Welt nach Corona weiterhin außerordentliche Wachstumspotenziale liefern wird. Mit unseren 5 Tipps zur künstlichen Intelligenz erfahren Sie, wie ein erfolgreicher Einsteig gelingen kann.

Sarah Kolberg

Sarah Kolberg ist Redakteurin bei fintechcube und hat sich in ihrer bisherigen Laufbahn vor allem mit der digitalen Transformation im Public Sector beschäftigt.