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Künstliche Intelligenz: eine Problemlöserin unserer Zeit
WEIL DER NUTZEN ÜBERWIEGT. Wie meist im Leben stellen wir die Chancen dem Risiko gegenüber. Eine solche Abwägung begegnet uns auch bei der künstlichen Intelligenz (KI) – und das muss auch so sein. Wir dürfen nur nicht vor lauter Risikoanalysen die Chancen außer Acht lassen, denn davon gibt es zahlreiche.
Wir befinden uns in einer Welt voller Datenflüsse. Damit die wertvollen Informationen aber nicht nutzlos bleiben und uns überfluten, braucht es die KI als regulierenden Staudamm. Eine Art Rückhaltebecken, in welchem die Daten so ausgewertet werden, dass sie uns einen Mehrwert liefern und in sinnvolle Bahnen geleitet werden. Auf Algorithmen aufgebaut, kann sich die KI jedoch ohne weiteres Zutun der Menschen eigenständig weiterentwickeln. Davon profitieren wir im Alltag, aber vor allem auch in der Wissenschaft, um den wirklich großen Herausforderungen unserer Zeit etwas entgegenzusetzen.
Wo uns die künstliche Intelligenz begegnet
Häufig aufgeführte Beispiele für das maschinelle Lernen sind die Schachcomputer, welche die eigentlichen Stars der Szene besiegen. Das beschreibt zwar gut, wie sich Algorithmen anhand von Trainingsdaten fortentwickeln können, doch weshalb ein weit hergeholtes Exempel verwenden, wenn uns diese bereits ständig im Alltag begegnen. Schon morgens entsperren wir unser Smartphone via Gesichtserkennung zum ersten Mal. Die Face ID von Apple beispielsweise überzieht unsere Gesichter mit 30’000 unsichtbaren Infrarotpunkten und registriert jedes einzelne Merkmal – maschinelle Lernalgorithmen gleichen nun den Scan mit den bereits gespeicherten Daten ab. Ihr Streaminganbieter liefert Ihnen anschließend mit Sicherheit eine maßgeschneiderte Playlist für den perfekten Start in den Tag – dank KI an Ihren Musikgeschmack angepasst. Und vermutlich planen Sie währenddessen mit Ihrer KI-getriebenen Navigationsapp den aktuell schnellsten Weg zur Arbeit. Das Haus noch nicht einmal verlassen, ist Ihnen die KI schon mehrmals begegnet.
Wie KI Foodwaste verringern kann
KI-Anwendungen besitzen das Potenzial, auf spezifische Probleme trainiert zu werden. Das macht sich auch das Kölner Unternehmen Foodforecast zunutze und sagt den vermeidbaren Lebensmittelverlusten den Kampf an. In Deutschland landen jährlich etwa 12 Millionen Tonnen Lebensmittel im Abfall, wovon knapp 7 Millionen vermeidbar wären. Circa 35 Prozent dieses Ausschusses entsteht in der Lieferkette. Besonders Bäckereien können nur schwer die Wünsche der Kund*innen für jeden Tag prognostizieren. Deshalb finden in Deutschland laut WWF 1.7 Millionen Tonnen Backwaren pro Jahr nicht den Weg über die Ladentheke. Die Software von Foodforecast nutzt sowohl interne Daten der Bäckereien, aber auch externe wie Wetter oder Ferien. Die KI erkennt darin Muster und arbeitet den ,perfektenʻ Auftragsvorschlag aus. So hat das Start-up nach eigenen Angaben 2021 bereits 490 Tonnen Lebensmittelabfälle verhindert.
Der ‚Durchbruch des Jahresʻ
Seit mehr als 50 Jahren versucht die Wissenschaft das Rätsel der Proteinfaltung zu lösen – geschafft hat es nun offensichtlich die künstliche Intelligenz. Sie trägt den Namen AlphaFold und wurde vom britischen Unternehmen DeepMind, einer Tochter der Google Holding Alphabet, entwickelt.
Proteine sind an praktisch allen wichtigen Aktivitäten beteiligt, die im menschlichen Körper ablaufen. Sie sind in der Lage, eine Vielzahl unterschiedlicher Funktionen zu übernehmen — weitaus mehr als andere Arten von Biomolekülen. Sie bleiben aber nicht eindimensional, sondern falten sich dreidimensional, um funktionsfähig zu werden – ähnlich einem Schlüssel, der in ein Schloss passt. Die Anzahl der Konfigurationen, in die sich ein Protein falten kann, übersteigt unsere Vorstellungskraft.
Damit uns die Informationen nicht überfluten, braucht es die KI als regulierenden Staudamm.
Da kommt die KI ins Spiel. Vor AlphaFold waren nur etwa 17 Prozent der 3-D-Strukturen bekannt, wofür jahrzehntelange experimentelle Methoden notwendig waren. Dank AlphaFold kennen wir nun fast alle – etwa 98.5 Prozent. Für viele Expert*innen war es das erste Mal, dass die KI ein ernsthaftes wissenschaftliches Problem gelöst hat. Anfänglich mit Datensätzen trainiert, hat das Modell den Informationsfluss bei jedem weiteren Schritt maximiert. DeepMind hat eine frei zugängliche Datenbank mit Tausenden Proteinstrukturen entstehen lassen – Millionen weitere sollen folgen. Das wird voraussichtlich für Durchbrüche in der Medizin (besonders in der Arzneimittelforschung), aber auch in anderen Bereichen wie beispielsweise der Lebensmittelwissenschaft oder Biotechnik sorgen.
Die amerikanische Wissenschaftszeitschrift Science hat mit AlphaFold zum ersten Mal ein KI-Modell zum ‚Durchbruch des Jahresʻ erklärt. Auch hinsichtlich anderer Herausforderungen werden wir KI als positiven ‚Turboʻ für Problemlösungen benötigen. Die Entwicklung mag nicht allen schmecken, aber auf die Technologie zu verzichten, können wir uns wohl nicht erlauben.
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