Wie künstliche Intelligenz den Weg in die Gesundheitsbranche findet

Seit mehr als 30 Jahren wird intensiv im Bereich der künstlichen Intelligenz geforscht. Dass dieses Thema die Welt verändert, darin sind sich die Experten einig. Forscher wie Jürgen Schmidhuber von der Universität USI in Lugano möchten hochintelligente Maschinen bauen, die kreativer sind als der Mensch.

Dies geschieht mit der Hilfe rekurrenter neuronaler Netze, die Schmidhubers Forschungsarbeit ausmachen. In wenigen Jahren werden Wissenschaftler soweit sein, ein System mit den geistigen Fähigkeiten eines Kapuzineräffchens zu erschaffen. Der nächste Schritt zur menschenähnlichen Intelligenz ist dann nicht mehr riesig.

Auch der britische Professor Andrew Ng versucht Computer zu entwickeln, die wie das menschliche Gehirn funktionieren. Hauptberuflich ist Ng für die Suchmaschinengiganten Google und Baidu tätig. Federführend leitete er die Arbeit am Google Brain, mit der das Unternehmen im Jahr 2011 begann.

Beim Google Brain handelt es sich um ein selbstlernendes Computersystem mit 1000 CPU-Servern. Es ist in der Lage eine Milliarde Synapsen zu simuliert, was etwa der Leistung einer Biene entspricht. In einem Testlauf untersuchte das System zehn Millionen Fotos auf Gemeinsamkeiten. Innerhalb von 3 Tagen konnte es Gesichter von Menschen und Katzen erkennen und sie sogar unterscheiden.

 

Auch im Bereich der künstlichen Intelligenz übernimmt das Silicon Valley die Vorreiterrolle

Systematisch haben es die großen IT- und Internetkonzerne geschafft, die Supertalente der Forschung wie ein trockener Schwamm aufzusaugen. Ausgestattet mit üppigen Forschungsbudgets und hochmotivierten Expertenteams, arbeiten Amazon, Google, Facebook und Apple fieberhaft daran, die Potentiale der künstlichen Intelligenz für sich zu nutzen.

Erst durch die Explosion von Rechenleistungen sowie die Verfügbarkeit von riesigen Datenmengen sind intelligente Systeme in der Lage, Lernerfolge zu realisieren. Mit der Einführung von Apples Assistenten Siri im Jahr 2011 konnte jeder Nutzer erkennen, wie wenig intelligent ein System ohne ausreichendes Training mittels großer Datenmengen ist.

Als Amazon Echo im Sommer 2015 eingeführt wurde, war deutlich erkennbar, welchen Entwicklungssprung Assistentensysteme in den letzten vier Jahren gemacht haben. Der Assistent erkennt die Vorlieben sowie Interessen des Nutzers und entwickelt darüber hinaus einen Alltagsverstand. Die Grundlage dafür liefert der Nutzer selbst. Sämtliche Fragen und Antworten werden vom Assistenten ausgewertet, um von seinem Nutzer zu lernen.

Durch persönliche Assistenten wie Siri, Cortana, Echo oder das kognitive System IBM Watson werden jetzt die Erfolge der KI marktreif und sichtbar. Die disruptive Kraft der künstlichen Intelligenz, die einst von der Forschung ausging und heute durch die großen Technologieunternehmen vorangetrieben wird, sorgt in vielen Branchen für Beachtung.

Besonders großen Einfluss wird die künstliche Intelligenz auf die Gesundheitsbranche ausüben. Mit einem Bestand an riesigen Datenmengen bietet der Gesundheitsmarkt gute Voraussetzung für den Einsatz selbstlernender Systeme. Eine der größten Herausforderungen ist die steigende Informationsflut. Mittels KI können relevante Informationen zusammengeführt und ausgewertet werden, um die besten Entscheidungen für Diagnosen und Therapie zu treffen.


Mögliche Anwendungsfelder der künstlichen Intelligenz im Gesundheitsbereich

  • Image Interpretation: Eine Vielzahl von Diagnosen werden mittels bildgebenden Verfahren erstellt. Künstliche Intelligenz kann Röntgenaufnahmen, CT- und MRT-Scans mittels neuronaler Netze eigenständig verstehen und interpretieren. Fachärzte werden von dem System auf Muster und Anomalien hingewiesen.
  • Diagnostic Assistance: Immer dann wenn Diagnosen komplex werden, können Ärzte mittels Experten-Systeme auf Hilfestellungen zugreifen. Auf Basis der diagnostizierten Symptome und umfangreichen Vergleichsdaten ist ein selbstlernendes System in der Lage, den Facharzt auf Inkonsistenzen und Abweichungen hinzuweisen. Es schlägt weiterführende diagnostische Maßnahmen vor und sichert so die Verlässlichkeit ab.
  • Therapy Planning: Individuell wirksame Therapiepläne können durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz evidenzbasierter erstellt werden. Unter Berücksichtigung von spezifischen Patientenkriterien und wissenschaftlichen Therapierichtlinien erstellen selbstlernende Systeme Therapiepläne automatisiert. Sie prüfen die Pläne auf Risiken sowie Fehler und senken die Wahrscheinlichkeit einer Fehlbehandlung.
  • Predictive Care: Prävention und Früherkennungen können mittels künstliche Intelligenz unterstützt werden. Auf Basis von Prognosen lassen sich Aussagen zur Erkrankungswahrscheinlichkeit treffen. Einflussfaktoren und Zusammenhänge können identifiziert werden, die eventuelle Krankheiten hervorrufen. Durch die Ergreifung von Gegenmaßnahmen können Krankheitsfälle frühzeitig abgewendet werden.

 

Innovative Services und Projekte nutzen vermehrt IBM Watson

Eine Vielzahl von aktuellen Forschungs- und Entwicklungsprojekten setzt auf die Nutzung des kognitiven Systems Watson von IBM. So kooperiert das amerikanische Unternehmen CVS Health mit IBM, um mit Hilfe von Watson Kunden mit chronischen Krankheiten präventive Gesundheitsservices anzubieten. Watson soll maßgeblich dazu beitragen, aus den Patientendaten, Rückschlüsse auf eine mögliche Verschlechterung des Gesundheitszustandes zu ziehen.

Ebenfalls haben Forscher der University of Cambridge die Applikation „MedicSMS“ entwickelt, die Nutzern mit Hilfe des Watson-Computers von IBM Behandlungsmöglichkeiten bei gesundheitlichen Problemen aufzeigt. Die Nutzer senden eine Beschreibung der Symptome, woraufhin die App einen Diagnosevorschlag sowie Therapiemöglichkeiten zurücksendet.

 

Weitere aktuelle Innovationsbespiele aus dem Gesundheitsbereich und vielen anderen Branchen finden Sie im Trendexplorer.

Wie der Einsatz von künstliche Intelligenz die Gesundheitsbranche verändert, erfahren Sie außerdem bei unserem TRENDONE Future Health Think Tank am 9. Juni in unseren Büroräumen in Hamburg. Für Informationen zu unserem neuen Veranstaltungsformat wenden Sie sich auch gerne an Alexandra Grohmann!