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Ob Prävention, frühzeitige Diagnose oder passgenaue Therapiewahl – KI und Maschinelles Lernen können einen wesentlichen Beitrag dazu leisten, dass Menschen schon in naher Zukunft medizinisch besser und individueller versorgt werden. Das Potential der Technologien veranschaulicht der Expertenbericht anhand von Forschungsbeispielen und einem Anwendungsszenario zum Thema Lungenkrebs. Er beleuchtet zudem das Zusammenspiel von Mensch und Maschine in der Pflege und zeigt, wie KI-basierte Technologien es Menschen ermöglichen, bis ins hohe Alter selbstbestimmt zu leben.

Künstliche Intelligenz (KI) kann einen wichtigen Beitrag zur Verkehrswende leisten. In einer intelligent vernetzten Mobilität werden sich Menschen ressourcenschonend von einem Ort zum anderen bewegen oder Güter transportieren. Wie ein sichereres, flexibleres und kostengünstigeres Fortbewegen auf Straße, Schiene, im Wasser oder in der Luft aussehen kann, beschreiben Expertinnen und Experten der Plattform Systeme im vorliegenden Bericht.

Der Einsatz von KI verspricht in Zukunft auch in lebensfeindlichen Umgebungen nutzbringende Lösungen. Mobile Roboter oder Assistenzsysteme, die sich an veränderte Situationen anpassen, können den Menschen bei Tätigkeiten in gefährlichen Umgebungen wirksam unterstützen – beispielsweise bei Bränden oder im Katastrophenschutz. Zugleich bergen KI-basierte Systeme große Potenziale für Forschung und Wirtschaft: sie machen Einsätze in gefährlichen oder schwer zugänglichen Umgebungen kostengünstiger gegenüber bemannten Missionen. Für solche Einsätze sind aus technischer Sicht noch einige Herausforderungen zu bewältigen. Näheres dazu beleuchtet der vorliegende Bericht.

Data Science wird sowohl in der Wirtschaft als auch in den (angewandten) Wissenschaften als eine der Schlüsseldisziplinen unserer Zeit angesehen. Aufgrund der wachsenden Bedeutung dieses neuen Wissenschaftsfeldes und der großen Relevanz für die Informatik hat der Vorstand der Gesellschaft für Informatik (GI) 2018 den Arbeitskreis „Data Science/Data Literacy“ ins Leben gerufen, der es sich gemeinsam mit Partnern anderer Wissenschaftsdisziplinen aus den Natur- und Lebenswissenschaften zum Ziel gemacht hat, Empfehlungen für die Entwicklung von Studien- und Weiterbildungsangeboten auszusprechen. Unter Beteiligung der Plattform Lernende Systeme wurde dieses Arbeitspapier zu Lern- und Ausbildungsinhalten im Bereich Data Science entwickelt.

Die größten Fortschritte im Bereich der Künstlichen Intelligenz (KI) basieren aktuell auf Methoden des Maschinellen Lernens. Um die Innovationskraft Deutschlands zu erhalten, muss die Forschung in diesem Feld ausgebaut und der Transfer in die Wirtschaft verstärkt werden, fordern die Plattform-Mitglieder Kristian Kersting und Volker Tresp.

Entscheidungen von Computerprogrammen erscheinen faktenbasiert, objektiv und neutral. Tatsächlich aber trifft Künstliche Intelligenz (KI) immer wieder problematische oder diskriminierende Entscheidungen – etwa wenn bei der Bestimmung der Rückfallwahrscheinlichkeit von Straftätern Schwarze Menschen schlechtere Prognosen erhalten als weiße Menschen. Mitglieder der Plattform Lernende Systeme fordern unter anderem eine unabhängige Kontrollinstanz, um die Erklärbarkeit und Überprüfung von Algorithmen zu fördern.

Künstliche Intelligenz (KI) verändert die Anforderungen an die Beschäftigten und deren Kompetenzen. Sie prägt Tätigkeitsprofile, Arbeitsplätze und die Arbeitsorganisation in den Unternehmen sowie den gesamten Arbeitsmarkt. Zudem verändert Künstliche Intelligenz das Verhältnis von Mensch und Maschine und ermöglicht neue Formen der Zusammenarbeit.

Künstliche Intelligenz (KI) wird künftig die Sicherheit von IT-Systemen verbessern. Die Dynamik zwischen IT-Sicherheit und KI analysiert das Whitepaper “Künstliche Intelligenz und IT-Sicherheit” der Arbeitsgruppe 3 der Plattform Lernende Systeme. Die Autorinnen und Autoren fordern, insbesondere kleine und mittlere Unternehmen sowie IT-Fachkräfte beim Aufbau von Kompetenzen zu unterstützen.

Künstliche Intelligenz (KI) wird künftig die Sicherheit von IT-Systemen verbessern. Die Dynamik zwischen IT-Sicherheit und KI analysiert das Whitepaper “Künstliche Intelligenz und IT-Sicherheit” der Arbeitsgruppe 3 der Plattform Lernende Systeme. Die Autorinnen und Autoren fordern, insbesondere kleine und mittlere Unternehmen sowie IT-Fachkräfte beim Aufbau von Kompetenzen zu unterstützen.

Schon heute setzen produzierende Unternehmen unterschiedliche Robotersysteme ein, die die Prozesse in der Fabrik automatisieren und die Menschen von der Fließbandarbeit entlasten – vom Greifarm bis zu Leichtbaurobotern. Diese Maschinen übernehmen jeweils nur eng definierte repetitive Produktionsschritte, erfordern bei Veränderungen aufwendige Umbaumaßnahmen und sind deshalb vor allem für die Massenproduktion rentabel. Sie lassen sich nur mithilfe von umfassendem Expertenwissen einsetzen. Künftig werden Menschen Roboter in der Fabrik anleiten und ihnen im Produktionsprozess je nach aktuellem Bedarf neue Fertigkeiten vermitteln. Diese lernfähigen Roboterwerkzeuge werden Hand-in-Hand und sicher mit den Menschen in der Montage zusammenarbeiten.

Intelligente Sprachassistenten, die einfache Fragen beantworten oder simple Befehle ausführen können, finden sich heute in Smartphones, Tablets und Millionen von Haushalten. Den komplexen Arbeitsalltag etwa im Journalismus, in der Verwaltung oder in der Beratung, können diese Systeme heute noch nicht bewältigen: Sie sind noch nicht in der Lage, eine Fülle von Informationen zu verarbeiten, mit unterschiedlichen Themen, Quellen und Kommunikationsmitteln umzugehen und mit einer Vielzahl von Personen in Kontakt zu treten. In wenigen Jahren werden selbstlernende und intuitiv nutzbare Assistenzsysteme Wissensarbeiterinnen und -arbeiter bei ihren täglichen Aufgaben unterstützen.

In wenigen Jahren könnten lernende robotische Assistenzsysteme den Menschen dabei unterstützen, Offshore-Anlagen und andere Unterwasser-Infrastrukturen zu inspizieren, zu warten und zu reparieren. Diese autonomen Unterwasser-Fahrzeuge – Autonomous Underwater Vehicles (AUVs) – greifen auf Methoden der Künstlichen Intelligenz zurück.