KI ein Alleskönner: Von Krankheitsvorhersage bis zur Verbesserung der Zugänglichkeit für Menschen mit Behinderungen

Künstliche Intelligenz hat im letzten Jahr einen Aufschwung erlebt und keine Branche unberührt gelassen. Der Start von ChatGPT ließ das Interesse am KI-Teilgebiet, der generativen KI, explosionsartig steigen, und jeder nutzt die Technologie sowohl als Verbraucher als auch als Dienstleister.  

Laut einer McKinsey-Umfrage nutzen die Mehrheit der Unternehmen (55 %) jetzt KI in mindestens einer Geschäftsfunktion. Das ist logisch, da KI alles beeinflusst, von Vertrieb, Marketing und Kundenservice bis hin zu Sicherheit, Daten, Technologie und anderen Prozessen.

Ein Blick auf KI und ihre Fähigkeit, Branchen zu transformieren

KI, ein seit den 1950er Jahren bestehendes Konzept, ist die Intelligenz von Maschinen. Es ist die Fähigkeit einer Maschine, kognitive Funktionen ähnlich wie Menschen auszuführen. 

Menschliche Intelligenz ist das, was uns von anderen Lebewesen unterscheidet. Sie ist die Fähigkeit, Neues zu lernen, zu rationalisieren, sich anzupassen, Probleme zu lösen, zu planen, zu improvisieren und zu handeln. Intelligenz ist die Grundlage menschlicher Erfahrung, und jetzt reproduzieren wir sie künstlich in wissenschaftlichen Bestrebungen. Infolgedessen zeigen heutige KI‑Systeme einige dieser Merkmale menschlicher Intelligenz, darunter Lernen, Schlussfolgern, Problemlösen und Wahrnehmung.

KI ist also einfach die Simulation menschlicher Intelligenz in Maschinen. Maschinelles Lernen (ML) ist ein Teilbereich der KI, der die Fähigkeit von Computerprogrammen beschreibt, aus Daten zu lernen und sich ohne menschliche Hilfe anzupassen. 

Dann gibt es das Deep Learning, das dieses automatische Lernen durch enorme Datenmengen wie Texte, Bilder oder Videos ermöglicht, die für Menschen zu umfangreich sind. Deep Learning verwendet neuronale Netze, die auf der Funktionsweise von Neuronen im menschlichen Gehirn basieren – um Daten aufzunehmen und zu verarbeiten. Drei Arten künstlicher neuronaler Netze, die hier verwendet werden, sind Feed‑Forward‑Netze, Convolutional‑Netze und rekurrente neuronale Netze.

Maschinelles Lernen und Deep Learning ermöglichen es KI, komplexere Aufgaben zu erledigen, indem sie Daten verarbeiten, Muster erkennen, Empfehlungen und Vorhersagen treffen und sich anschließend an neue Daten und Erfahrungen anpassen.

Klicken Sie hier für die Liste der 5 besten KI‑ und Digital‑Biotech‑Unternehmen.

Breite Anwendungsfälle von KI, die Branchen erschüttern

All die Fortschritte in der KI‑Technologie im Laufe der Jahre haben es ermöglicht, sie in verschiedenen Branchen einzusetzen und fast in jedem Geschäftssektor Anwendung zu finden. 

Zunächst helfen Chatbots, das Online‑Nutzererlebnis zu verbessern. Natural Language Processing (NLP) wird eingesetzt, um die Konversation menschlich und persönlich klingen zu lassen. Diese KI‑gestützten Assistenten können auch in Echtzeit mit Kunden interagieren. Laut Servion Global Solutions werden 95 % der Kundeninteraktionen bis 2025 von KI unterstützt werden.

Im Bereich Medien und Unterhaltung leitet KI eine neue Ära von Effizienz und Kreativität ein. Von Künstlern über Filmemacher bis hin zu Spieleentwicklern nutzen Inhaltsersteller die Kraft von KI‑Algorithmen, um Skripte und Erzählungen zu erzeugen. 

KI wird zudem eingesetzt, um Echtzeit‑Sprachübersetzungen in Texten, Videos, Podcasts und anderen Multimedia‑Formaten zu ermöglichen, wodurch Inhalte einem breiteren Publikum zugänglich gemacht werden. Aufbauend darauf analysiert die Technologie sprachliche Nuancen und Gesichtszüge, um die Lippen‑Synchron‑Übersetzung zu unterstützen. Dies bereichert das Zuschauererlebnis und verändert, wie audiovisuelle Inhalte über verschiedene Sprachen hinweg synchronisiert werden.

Zudem unterstützen synthetische Akteure, die eine reale Person in digitalen Umgebungen darstellen, kundenorientierte Werbetexte sowie das autonome Erzeugen von Nachrichtenartikeln und Zusammenfassungen die Medienbranche.

Diese Technologie beeinflusst auch unseren Lebensstil, vor allem durch autonome Fahrzeuge. Unternehmen wie Tesla (TSLA ), Toyota und Audi nutzen maschinelles Lernen, um selbstfahrende Fahrzeuge zu bauen, Fahrerassistenz zu bieten und letztlich den Bedarf an einem menschlichen Bediener zu eliminieren. In diesem Sektor wird KI zudem für Spam‑Filter, Gesichtserkennung und zur Bereitstellung personalisierter Empfehlungen zur Steigerung der Interaktion eingesetzt.

KI dringt ebenfalls tiefer in den Bildungssektor vor, um die Produktivität von Lehrkräften zu verbessern, indem administrative Aufgaben wie personalisierte Nachrichten, die Verwaltung von Einschreibungen und andere Routineangelegenheiten automatisiert werden. Sie hilft zudem, Lernmaterialien zu personalisieren, intelligente Inhalte zu erstellen und Sprachassistenten für zusätzliches Lernmaterial oder Unterstützung bereitzustellen.

Dies ist jedoch nur die Spitze des Eisbergs, da KI ein breites Anwendungsspektrum hat, darunter Navigation für genaue und detaillierte Informationen, Personalwesen zur Vereinfachung von Prozessen, Landwirtschaft zur schnelleren und umfangreicheren Ernte, Gaming zur Erstellung menschenähnlicher NPCs und Finanzen zur Verbesserung einer Vielzahl von Dienstleistungen.

Zudem findet KI Anwendung in der Datensicherheit, um unbekannte Bedrohungen zu identifizieren, Schwachstellen zu erkennen, Bedrohungen vorzubeugen und nicht klassifizierte Aktionen zu erkennen. Neben der Unterstützung bei Verkehrsmanagement, Mitfahrgelegenheiten und Routenplanung im Reisebereich leistet KI auch Hilfe bei Qualitätskontrolle, Inspektion und Lieferkettenmanagement.

Dann gibt es die Robotik, in der KI häufig zur Hinderniserkennung und zur Vorausplanung von Fahrten eingesetzt wird. Bald wird auch künstliche allgemeine Intelligenz (AGI) Realität, was bedeutet, dass Maschinen die Intelligenz besitzen werden, intellektuelle Aufgaben zu erledigen, die derzeit nur Menschen ausführen können. Organisationen wie OpenAI arbeiten daran, eine Technologie zu schaffen, die die menschliche Intelligenz übertrifft.

KI, um das Internet zugänglicher zu machen

Wie bereits erwähnt, verändert KI fast jeden Sektor, und das ist noch nicht das gesamte Ausmaß ihrer Nutzung. Beispielsweise entwickeln Forscher der Ohio State University einen KI‑Agenten, der das Internet für Menschen mit Behinderungen zugänglicher macht. Dieser KI‑Agent wird in der Lage sein, das komplexe System des Webs zu navigieren und komplexe Aufgaben auf jeder Website mithilfe einfacher Sprachbefehle zu erledigen.

Laut der Studie, die auf der 37. Konferenz für neuronale Informationsverarbeitungssysteme (NeurIPS) im Dezember vorgestellt wurde, gibt es zunehmende Barrieren beim Zugang zum Internet, auf das wir für unser tägliches Leben und Arbeiten angewiesen sind. Um solche Hindernisse zu beseitigen und die Ungleichheit, insbesondere für Menschen mit Behinderungen, zu verringern, nutzte die Studie Informationen von Live‑Seiten und erstellte Web‑Agenten.

Diese Online‑KI‑Helfer nutzen einen Deep‑Learning‑Algorithmus und große Sprachmodelle (LLMs), um ähnlich zu arbeiten wie wir Menschen beim Surfen im Internet. Das erstellte Modell kann das Layout sowie die Funktionalität verschiedener Websites allein durch seine Fähigkeit zur Sprachverarbeitung und -vorhersage verstehen.

Um diese Lösung zu entwickeln, erstellte das Team zunächst den Datensatz Mind2Web für allgemeine Web‑Agenten. Die Forscher nutzten 137 verschiedene reale Websites für mehr als 2.000 offene Aufgaben, wie das Folgen von Promi‑Accounts in sozialen Medien, das Buchen von internationalen Flügen und das Vereinbaren von Terminen beim DMV, um ihre Agenten zu trainieren.

Laut Studienmitautorin Yu Su, Assistenzprofessorin für Informatik und Ingenieurwesen an der Ohio State, lag der Erfolg ihrer Agenten vor allem an der Fähigkeit ihres Modells, die komplexe und dynamische Natur heutiger Websites zu adaptieren und das ständig wachsende Internet zu bewältigen.

„Erst durch die jüngste Entwicklung großer Sprachmodelle wie ChatGPT wurde es möglich, etwas Derartiges zu realisieren.“ 

Seit das Chatbot im November 2022 öffentlich wurde, haben Millionen Menschen es zur Erstellung von Inhalten genutzt. Kürzlich enthüllte Sam Altman, CEO von OpenAI, dem Schöpfer von ChatGPT, dass die neueste Version des Chatbots GPT‑5 noch in diesem Jahr mit Videofunktionalität und höherer Genauigkeit veröffentlicht wird. Laut Altman wird KI nicht nur die Art und Weise verändern, wie wir arbeiten, sondern technologische Fortschritte werden „die Geschwindigkeit wissenschaftlicher Entdeckungen enorm beschleunigen“.

Zusätzlich zu Mind2Web stellten die Forscher der Ohio State ein Framework namens MindAct vor, das sowohl kleine als auch große Sprachmodelle zur Aufgabenerfüllung nutzt. Durch den Einsatz beider Modelle stellte das Team fest, dass ihr Framework andere gängige Modellierungsstrategien übertreffen und verschiedene Konzepte recht gut verstehen kann.

Sobald das Modell verfeinert ist, könnte es, wie die Studie feststellt, zusammen mit Open‑ und Closed‑Source‑LLMs wie Flan‑T5 oder GPT‑4 eingesetzt werden. Die Studie wird von der National Science Foundation, dem US Army Research Lab und dem Ohio Supercomputer Center unterstützt.

Inmitten all dessen hob die Studie das ethische Problem hervor, flexible KI zu schaffen, die zwar den Menschen in vielerlei Hinsicht, etwa beim Surfen im Web, enorm helfen kann, das Internet jedoch zu einem beispiellos mächtigen Werkzeug machen könnte, indem Systeme wie ChatGPT verbessert werden.

„Einerseits haben wir ein großes Potenzial, unsere Effizienz zu steigern und uns auf den kreativsten Teil unserer Arbeit zu konzentrieren“, sagte Su und fügte hinzu: „Andererseits besteht ein enormes Schadenspotenzial.“ Dies könnte in Form von Desinformation oder dem Missbrauch finanzieller Informationen auftreten.

Laut Su sollten wir alle „äußerst vorsichtig“ im Umgang mit diesen Risiken sein und gemeinsam daran arbeiten, sie zu mindern. Er betonte, dass der Fortschritt der KI durch kontinuierliche Forschung der Gesellschaft in den kommenden Jahren ein erhebliches Wachstum ermöglichen wird.

Die große Rolle von KI im Gesundheitswesen 

Ein weiterer Bereich, in dem KI sich als bahnbrechend erweist, ist das Gesundheitswesen, das verschiedene Aspekte dieser Branche verbessert.  

Das Gesundheitswesen ist ein wichtiger Bestandteil unseres Lebens, um Krankheiten vorzubeugen und die Lebensqualität zu verbessern. Die Branche steht jedoch vor dem Problem ineffizienter Prozesse und steigender medizinischer Kosten. Hier kann KI das Gesicht des Gesundheitswesens völlig verändern, indem sie Prozesse optimiert und bei der Erforschung lebensrettender Medikamente hilft, indem historische Daten und medizinische Intelligenz kombiniert werden. Auf diese Weise können Organisationen ihre F&E‑Kosten senken und gleichzeitig die Ergebnisse steigern.

KI‑gestützte virtuelle Assistenten helfen Menschen, indem sie unnötige Krankenhausbesuche reduzieren und gleichzeitig die Zeit von Gesundheitsfachkräften sparen. Chatbots können zudem zur Terminvereinbarung für Patienten, zur Bereitstellung von Informationen, zum Ausfüllen von Patientendaten und zur Bearbeitung von Versicherungsanfragen eingesetzt werden.

Medizinische Einrichtungen können Patienten weiter analysieren, um Erkenntnisse zu gewinnen und Maßnahmen mit höherer Genauigkeit vorzuschlagen, wodurch Sterblichkeitsraten gesenkt und die Patientenzufriedenheit gesteigert werden. Patientendaten wie Krankengeschichte und genetisches Profil können zudem zur Bereitstellung personalisierter Medikamente und optimaler Behandlungspläne verwendet werden. Krankenhäuser können KI auch für Marktforschung einsetzen, um Dienstleistungen zu optimieren und optimale Marketingstrategien für Markenmanagement und Werbung zu entwickeln.

Darüber hinaus wird die Technologie verwendet, um hochentwickelte Geräte zu bauen, die Krankheiten erkennen und chronische Zustände analysieren können, um eine frühzeitige Diagnose sicherzustellen.

Kürzlich führte eine neue Studie, finanziert von der Swedish Brain Foundation, der Swedish Foundation for Strategic Research, dem Swedish Research Council und anderen, maschinelles Lernen ein, um schwere Multiple Sklerose (MS) vorherzusagen. MS ist eine chronische Erkrankung des zentralen Nervensystems, die unvorhersehbar ist und deren Verlauf von Person zu Person stark variieren kann.

Man geht davon aus, dass es sich um eine Autoimmunerkrankung handelt, bei der das Immunsystem den eigenen Körper angreift. Bei MS wird ein fetthaltiger Stoff namens Myelin angegriffen, wodurch Nerven im Gehirn und Rückenmark beschädigt werden. Myelin umgibt und isoliert die Nervenaxone, um die Signalübertragung zu ermöglichen; wird es beschädigt, wird dieser Prozess gestört.

Um also einen Weg zu finden, die Krankheit in einem frühen Stadium zu erkennen, kamen Forscher der Linköping University, des Karolinska Institutes und der University of Skövde für diese Studie zusammen.

Die Forscher analysierten etwa 1.500 Proteinproben mithilfe von maschinellem Lernen. Es war tatsächlich die erste Studie, die eine so große Menge an Proteinen mit dem Proximity Extension Assay (PEA), einer hochsensitiven Methode, in Kombination mit Next‑Generation‑Sequencing (NGS) maß.

Die verwendete Technologie ermöglicht eine genauere Messung sehr kleiner Mengen, was besonders wichtig ist, da diese Proteine häufig in sehr geringen Konzentrationen vorkommen.

Die Studie ergab, dass eine Kombination aus 11 Proteinen sowohl kurzfristige — ein bestimmtes Protein namens Neurofilament Light Chain (NfL) war hierfür ein zuverlässiger Indikator — als auch langfristige Krankheitsaktivität und Behinderungsprognosen vorhersagen kann. Diese Proteinkombination wurde später in einer separaten Gruppe von MS‑Patienten bestätigt.

Zudem müssen diese Proteine im Zerebrospinalflüssigkeit statt im Blut gemessen werden, um ein besseres Bild des Geschehens im zentralen Nervensystem zu erhalten. Sie können weiter dazu verwendet werden, Behandlungen für jeden Patienten individuell anzupassen, abhängig von der erwarteten Schwere der MS.

Klicken Sie hier, um mehr über die wachsende Synergie zwischen KI und Neurowissenschaften zu erfahren.

Unternehmen, die den KI‑Weg anführen 

Da KI zur Norm wird und der Umsatz des weltweiten KI‑Softwaremarktes voraussichtlich 126 Mrd. $ bis 2025 erreichen wird, springen alle auf diesen Zug auf. Doch einige Unternehmen machen mit innovativen Maschinelles‑Lernen‑Implementierungen einen großen Auftritt:

1. Microsoft

Der Technologieriese bietet einen geschäftlichen KI‑Assistenten, Office 365 Copilot, an. Microsoft (MSFT ), der größte Investor in OpenAI, hat kürzlich ein KI‑gestütztes Tool namens „Reading Coach“ eingeführt.

Mit einer Marktkapitalisierung von 2,9 Bio. $ werden MSFT‑Aktien zu 398 $ gehandelt, ein Anstieg von 4,74 % seit Jahresbeginn. Der Umsatz des Unternehmens (TTM) beträgt 218,3 Mrd. $, EPS (TTM) liegt bei 10,33, das Kurs‑Gewinn‑Verhältnis (TTM) bei 38,14 und die Dividendenrendite beträgt 0,76 %.

2. Tesla

Das Unternehmen produziert Elektrofahrzeugmodelle mit autonomen Fahrfunktionen. Sein CEO Elon Musk bezeichnet Tesla als ein „KI/Robotik‑Unternehmen“ und behauptete einst, sie entwickelten die „fortschrittlichste KI der realen Welt“.

Mit einer Marktkapitalisierung von 673,55 Mrd. $ werden TSLA‑Aktien zu 209,20 $ gehandelt, ein Rückgang von 14,72 % seit Jahresbeginn. Der Umsatz des Unternehmens (TTM) beträgt 95,92 Mrd. $, EPS (TTM) liegt bei 2,10 und das Kurs‑Gewinn‑Verhältnis (TTM) bei 68,28.

3. Luminar Technologies

Das Unternehmen stellt fortschrittliche, auf LIDAR basierende Fahrzeug‑Visionsprodukte her. Seine Sensoren nutzen Faserlaser, die KI‑basierten Softwaresystemen selbstfahrender Autos eine tiefgehende Sicht auf ihre Umgebung ermöglichen.

Mit einer Marktkapitalisierung von 1,095 Mrd. $ werden LAZR‑Aktien zu 2,19 $ gehandelt, ein Rückgang von 35,9 % seit Jahresbeginn. Der Umsatz des Unternehmens (TTM) beträgt 58,79 Mrd. $, EPS (TTM) liegt bei -1,50 und das Kurs‑Gewinn‑Verhältnis (TTM) bei -1,44.

Abschließende Gedanken

2023 brachte KI in den Mainstream, und während die Beliebtheit und Nutzung der Technologie wächst, wird ihre Leistungsfähigkeit durch kontinuierliche Forschung und Investitionen ebenfalls stark zunehmen. Bereits jetzt transformiert die Flexibilität von KI verschiedene Branchen, und mit fortschreitender Entwicklung werden ihre Anwendungen Innovation und Branchen weiter vorantreiben. Wie Su sagte, wird sie „Menschen Zeit sparen und das Unmögliche möglich machen.“ 

Klicken Sie hier, um alles über Investitionen in künstliche Intelligenz zu erfahren.