Medizin auf dem Weg zur exakten Wissenschaft

Seit mehreren Jahrzehnten erobert ein kleiner Drache Schritt für Schritt – oder Wort für Wort – die Arztpraxen rund um den Globus. Die Software „Dragon Naturally Speaking“ erlaubt es Ärzten, ihre Diagnosen oder Verschreibungen einfach zu diktieren und automatisch einer Patientenakte hinzuzufügen. Die „Voice-to-Text-Software“ Dragon ist in einer Home-Version auf den Sprachgebrauch eines Normalbürgers ausgelegt und lernt mit jedem Diktat dazu. In der Spezialversion für den Gesundheitssektor aber beherrscht Dragon von Anfang an komplizierteste medizinische Fachbegriffe .

Microsoft hat diese Software im Jahr 2021 für 19,4 Milliarden Dollar übernommen, um erstens seine eigene Gesundheitslösungen durch Speech-Recognition zu erweitern, zweitens aber auch, um seine Office-Angebote wie zum Beispiel Teams zu befähigen, automatisch Transkripte des in Meetings Besprochenen niederzuschreiben. Davon profitierten während der Corona-Lockdowns weltweit die im Homeoffice sitzenden Büroangestellten – aber eben auch internationale Ärzteteams, die sich – ganz im Sinne der Telemedizin – an ihren Bildschirmen zusammensetzen, um einen komplizierten Fall oder Studienergebnisse durchzusprechen. Man könnte Bundesgesundheitsminister Karl Lauterbach nach seinen Erfahrungen mit Voice-to-Text fragen, denn seine Verbindungen nach Harvard und anderen Denkschulen finden ebenfalls meist Online statt.

Doch was wäre, wenn eine künstliche Intelligenz künftig aus den diktierten ärztlichen Diagnosen für Laien verständliche Ärztebriefe formulieren würde? Genau das ist das Potential, das in der neuesten Generation von KI-gestützten Sprachlösungen wie ChatGPT steckt. Diese „Generative KI“ ist in der Lage, auf der Basis von Stichworten eigenständig Texte zu entwickeln, die sowohl das Niveau von Hausaufgaben, Klausuren aber eben auch von populären Fachbeiträgen erreichen könnten. Und es ist nur eine Frage der Zeit, bis sie aus vorliegenden Studien eine seriöse Sekundärstudie entwerfen kann. ChatGPT ist sozusagen der große Bruder von Dragon – und auch hier hat Microsoft mit zehn Milliarden Dollar ein nennenswertes Investment in das dahinter stehende Startup OpenAI getätigt.

Auch KI-Lösungen wie IBMs Watson haben schon dabei geholfen, Tausende von Studien zu durchforsten und neue Erkenntnisse zu schürfen.

Die Auswertung von bildgebenden Verfahren wie Röntgen oder Computertomografie erfolgt mit Hilfe von KI exakter, weil die Bilderkennungssoftware aus Millionen von vergleichbaren Aufnahmen gelernt hat und auch für das menschliche Auge nur schwer zu erkennende Abweichungen sofort identifizieren kann. Und nicht zuletzt kann KI auch dabei helfen, die von sogenannten Fitness-Trackern produzierten Daten so zusammenzufassen, dass belastbare Aussagen nicht nur über den einzelnen Patienten, sondern über ganze Studiengruppen getätigt werden können.

Bei so vielen Einsatzmöglichkeiten ist es nicht überraschend, dass beispielsweise ein Unternehmen wie VinBrain jetzt eine umfassende Kooperation mit Microsoft geschlossen hat, um eine KI-basierte Komplettlösung für das Gesundheitswesen im eigenen Land aufzubauen. Ein Ergebnis ist DrAid TM, eine bereits von der amerikanischen Food and Drug Administration freigegebene Software für die Röntgendiagnostik. Basis für die Software ist ein Datensatz von 2,3 Millionen Röntgenbildern aus den USA, Europa und Asien sowie die von Radiologen markierten Befunde.

Auch das Unternehmen SK Group will mit Microsoft umfassende Lösungen im Medizin- und Pflegesektor entwickeln und dazu auf künstliche Intelligenz zurückgreifen. Ein Anwendungsfeld, das bereits im Einsatz ist, sind Diagnosen bei Computertomographie und Magnetoresonanztomographie, deren Genauigkeit medizinischer Studien zufolge bereits über 70 Prozent liegt. Ein weiteres Einsatzfeld ist „Medical Insight Plus Cerebral Hemorrhage“ zur Analyse von Gehirnblutungen, die über die Azure Cloud allen Krankenhäusern des Landes zur Verfügung steht.

Nur: VinBrain ist ein vietnamesisches Unternehmen, die SK Group wiederum hat ihren Sitz im südkoreanischen Seoul. Entsprechende Vereinbarungen in Deutschland sind dagegen allenfalls im Stadium des Visionären. Denn genau hier wird eine Grenze überschritten, die durch die europäische Datenschutz-Grundverordnung und die noch darüber hinausgehende Dataphobie der deutschen Datenschützer gezogen wird. Denn die achten das Recht der informationellen Selbstbestimmung höher als die Chance, durch KI-gestützte Datenanalyse bessere Diagnosen, Therapien und Vorsorge zu treffen und damit womöglich Menschenleben zu retten.

Abhilfe könnte hier das Projekt ODELIA schaffen, das mit Beginn des neuen Jahres ins Leben gerufen wurde. Das Open Consortium for Decentralized Medical Artificial Intelligence will in den nächsten fünf Jahren die Hindernisse bei der Datenerfassung im Gesundheitswesen durch den Einsatz von Schwarmlernen überwinden. Zu diesem Zweck werden die Verbundpartner KI-Modelle trainieren, ohne persönliche Patientendaten weitergeben zu müssen. Das ODELIA-Projekt wird von der Europäischen Union im Rahmen des Forschungs- und Innovationsprogramms Horizon Europe mit insgesamt 8,7 Millionen Euro gefördert.

Jahrtausendelang lebten Diagnose und Therapie im Gesundheitswesen von der Intuition der Ärzte und Pfleger. Deshalb wird der Medizin mitunter das Etikett einer exakten Wissenschaft – wie etwa der Physik – abgesprochen. Mit künstlicher Intelligenz könnte sich das ändern und einer datengestützten Medizin Raum geben. Wir müssen den Lösungen nur trauen – und uns trauen.

 

Unsichtbarer Mittelstand

Im Grunde sind sich alle einig: der Mittelstand ist das Rückgrat der wirtschaftlichen Stärke in Deutschland. Doch wie der „Motor der deutschen Wirtschaft“ nun genau aussieht und wie groß er ist, darüber gehen die Meinungen und Definitionen stark auseinander. Nach der gängigen und von vielen Wirtschaftsverbänden übernommenen Deutung der KfW gilt die 500er-Regel: Private Unternehmen aller Wirtschaftszweige mit weniger als 500 Millionen Euro Jahresumsatz und / oder weniger als 500 Beschäftigten im Jahresmittel. Das wären – je nach Auslegung – zwischen drei und 3,3 Millionen Unternehmen.

Zählt man jedoch kleinere Handwerksbetriebe und Selbständige hinzu, verdoppelt sich die Zahl nahezu auf insgesamt 6,1 Millionen Einheiten. Sie generierten im Jahr 2021 zusammengenommen 5,61 Billionen Euro Umsatz – oder um es beeindruckender darzustellen: 5610 Milliarden Euro. Dabei gilt als Daumenregel der klassische 80/20-Ansatz: die größten 20 Prozent der Unternehmen generieren rund 80 Prozent des Umsatzes und umgekehrt. Da die Schere hier immer weiter auseinandergeht, wird man wohl bald die 90/10-Regel ansetzen müssen.

Denn es sind vor allem die Selbständigen sowie die kleinsten und kleinen Firmen, die erst unter Corona, dann unter Konsumzurückhaltung, schließlich unter Lieferkettenproblemen und endlich unter explodierenden Energiekosten zu leiden haben. Sie stehen mit dem Rücken zur Wand: Inhaber von kleineren Hotels, Bäckereien, Architekturbüros, Sanitärfirmen, Steuerkanzleien und ähnliche sähen ein „über Generationen hingereichtes Werk kaputt gehen“, sagte BVWM Bundesgeschäftsführer Markus Jerger im Podcast „The Pioneer“. Hingerichtet wird dieses „hingereichte Werk“ auch durch überbordende Bürokratiekosten, die die Kleinen härter treffen als die Großen. Denn ihr Aufwand ist relativ gesehen größer, wenn es um EU-Richtlinien und Gesetzgebungen geht wie die Datenschutz-Grundverordnung oder die Sorgfaltspflichten, die sich aus dem Lieferkettengesetz ergeben. Dass ihre Möglichkeiten, Steuersparmodelle in Angriff zu nehmen, zusätzlich begrenzt sind, macht die Lage nicht einfacher.

Doch die Kleinen, Kleinsten und Selbständigen verfügen über kaum eine Lobby – auch deshalb, weil sie sich nur unzureichend verständlich machen und ihre Herausforderungen selten gemeinsam formulieren. Nach einer Analyse durch Marketing- und Web-Agenturen sind sie sogar auch im Internet weiterhin unterrepräsentiert, haben kaum mehr Präsenz als durch eine selten besuchte statische Webseite, die nur wenig mehr Informationen bietet als eine Visitenkarte, und kommunizieren mit Kunden und Lieferanten bestenfalls per Mail oder per Telefon.

Dabei wären Digitalisierungsstrategien für die Kleinsten, Kleinen und Selbständigen jetzt das Mittel der Wahl, wenn dafür die finanziellen Mittel zur Verfügung stünden. Aber die sind längst durch Zwangs-Lockdown, Gas- und Stromrechnungen aufgebraucht. Und auch am Kapitalmarkt werden eher die Großen mit Krediten gestützt – vor allem, wenn ihnen das Etikett „systemrelevant“ anhängt. Dabei wären gerade jetzt Investitionen in ein effizientes Energiemanagement oder in eine bessere Kommunikationsinfrastruktur sinnvoll, damit Handwerksbetriebe ihre Kosten senken und Selbständige ihren Kundenkreis ausweiten könnten. Doch die Investitionsbereitschaft sinkt, meldet der Deutsche Mittelstands-Bund (DMB): 22 Prozent der Befragten – meist kleine Mittelständler – planen keine Investitionen, weitere 30 Prozent wollen ihre Ausgaben kürzen. Nur 15 Prozent wollen ihre Investitionen ausweiten.

Aber auch wenn die Schere zwischen den unteren 80 Prozent der zum Mittelstand zählenden Betriebe gegenüber den oberen 20 Prozent immer weiter auseinandergeht – zwei Probleme haben beide: den Fachkräftemangel und die Inflation. Denn ob Groß oder Klein – beide Gruppen haben Sorge, dass sie die eigenen Fachkräfte halten können. Und auch wenn die internationalen Tech-Konzerne gerade Fachpersonal zu Zehntausenden entlassen, ist nicht damit zu rechnen, dass die meist mit einer guten Abfindung Versehenen nun beim Bäcker nebenan oder in der Steuerkanzlei gegenüber anheuern werden.

Warum sollten sie auch, wenn die potentiellen Arbeitgeber mehrheitlich von einer schlechteren Unternehmensentwicklung im laufenden Jahr ausgehen. Stattdessen sollten auch die Kleinsten, Kleinen und Selbständigen Zeichen setzen und eines der wichtigsten Mantras im Mittelstand stärker betonen: „Wir schaffen das!“ Der Mittelstand muss aus der Deckung kommen und sichtbarer werden.

Was dürfen wir künftig noch glauben?

Vor 40 Jahren – im Dezember 1982 – kürte das US-amerikanische Time Magazine den Computer in Gestalt des IBM PCs zum „Man of the Year“. Zum ersten Mal wurde damit nicht einem Menschen (gleich: Man) der größte Einfluss auf das Weltgeschehen in den zurückliegenden zwölf Monaten zugesprochen, sondern einer Sache. – Treppenwitz am Rande: Wäre es bei der Zuwendung an natürliche Menschen geblieben, wäre es Apple-Gründer Steve Jobs geworden, der somit auf Platz Zwei landete und sich von der Kreation hat schlagen lassen müssen, zu deren Welterfolg er mit dem Mac selbst beigetragen hat.

Nur einmal noch wurde eine Sache „Man of the Year“ – 1988 war es die ausgebeutete und bedrohte Erde, die stellvertretend für das Problem der Umweltverschmutzung stand, dass sich nun – ein Vierteljahrhundert später – zu einer veritablen Klimakrise ausgeweitet hat. Wäre sie damals schon im allgemeinen Sprachgebrauch gelandet, hätte 1988 mit dem Begriff der Nachhaltigkeit eine Idee gekürt werden können. Aber in diesem Jahr ist es äußerst wahrscheinlich, dass tatsächlich einmal eine Idee zur – wie es seit 1999 gendergerecht heißt – „Person of the Year“ werden könnte: ein Algorithmus, die künstliche Intelligenz oder ganz konkret: das Sprachverarbeitungssystem ChatGPT.

Noch nie hat ein Algorithmus in so kurzer Zeit gleichzeitig für eine derartige Begeisterung und ein ebenso großes Unbehagen gesorgt wie das von dem kalifornischen Startup OpenAI entwickelte Sprachverarbeitungssystem ChatGPT. Es ist erst seit Ende November verfügbar und wird inzwischen millionenfach kostenlos von Menschen, Unternehmen und Organisationen getestet. Dabei liefert es auf nahezu jede erdenkliche Frage erstaunlich überzeugende Antworten, die das System mithilfe der Prinzipien des Machine Learnings und des Sprachenmodells GPT3 aus Myriaden von Datensätzen und Texten zieht. Es kann nicht nur kurze Antworten wie in einem Chat geben, sondern ganze Romane schreiben und versagt auch nicht vor dem Programmieren sinnvoller Algorithmen.

Da kann es nicht überraschen, dass ChatGPT auch ein zentrales Thema auf dem Weltwirtschaftsforum in Davos darstellte – und damit wohl auch eine durchaus willkommene Ablenkung von den Weltfragen wie Krieg, Klima und Gerechtigkeit bot. Dabei münden KI-Algorithmen wie ChatGPT selbst in eine unlösbare Weltfrage: nämlich die, was wir noch glauben können, wenn uns Kommunikationssysteme Fiktion mit Fakten vermischen, ohne dass wir noch auf Anhieb entscheiden können, was falsch ist, was fake und was Fakt. Die Veranstalter in Davos nannten das Tool einen „Umbruch, auf den die Gesellschaft und die Industrie vorbereitet sein müssen.“ Wie man sich darauf vorbereiten kann, sagten sie aber nicht.

Parallel zu den Tagen in Davos machte denn auch gleich eine weitere KI von sich reden, die die Grenzen dessen, was zu unseren zukünftigen Gefährten oder Gefahren gehören wird, immer weiter ins Undenkbare hinausschiebt. Die Rede ist  von der im Apple Store verfügbaren KI-App „Historical Figures“, die glaubhafte, wenn auch nicht authentische Dialoge mit 20.000 historischen Personen simuliert – darunter Jesus, Adolf Hitler oder Henry Ford. Und die Süddeutsche Zeitung berichtet über einen Selbstversuch mit der App Charakter.ai, in der Jesus über einen schlechten Tag voller Selbstzweifel und Wut über den Lauf der Welt lamentiert. Dabei können die Chatbots der neuesten Generation aus wenigen Audioschnipseln Stimmen originalgetreu nachahmen und mit neuen Inhalten versehen. Die Täuschung ist damit perfekt.

Geradezu paradiesisch muten die Tage an, in denen wir uns angesichts von künstlicher Intelligenz über Ethikfragen Gedanken machten, ob ein autonomes Fahrzeug nun rechts oder links ausweichen solle – je nachdem, ob es dann einen Greis oder ein Kind gefährdet. Da schienen wir noch Herr der Lage und des Geschehens zu sein. Jetzt aber droht, nicht einmal mehr Herr der Ideen zu sein. Denn nun wird ein Grad an „Faction“ – also dem Gesinnungsmüll aus Fakten und Fiktion – erreicht, der uns eine der letzten Bastionen der informationellen Selbstbestimmung aus der Hand reißt – das nämlich, was wir glauben können.

Die Frage, was wir künftig von unseren datengestützten Systemen noch glauben dürfen und was besser nicht, reihte sich in Davos ein in die vielen anderen unlösbaren Krisenfragen. Und das ist vielleicht das, was einen Beobachter der Diskussionen in Davos am stärksten verzagen lässt: Wir häufen Unlösbares um uns auf, ohne dass wir einfache Antworten auf komplexe Fragen finden. Aber wenn wir nicht an unsere Zukunft glauben, werden wir dran glauben müssen…

PS: Übrigens dieser Blog wurde noch von einer menschlichen Person mit zehn Fingern an einer Laptop-Tastatur geschrieben wurde und von mir selbst mit meiner eigener Stimme als Sprachaufnahme gelesen wurde. Daran dürfen Sie auch weiterhin glauben.

Milliarden für ein nie dagewesenes Innovationstempo

Na bitte! Zwei der 19 Unternehmen, die auf der Elektronikmesse CES in Las Vegas letzte Woche ausgezeichnet wurden, stammen aus Deutschland. Zum einen ist dies ein deutsches Startup namens Bionic, das den „Best of Innovation“-Award für sein Exoskelett Cray X erhielt. Das System soll Menschen, die es an ihrem Körper anlegen, beim Heben schwerer Lasten unterstützen und so vor Überlastung und Verletzungen schützen. Eingesetzt werden könnte dies zum Beispiel in der Pflege, aber auch beim Einbau schwerer Bauteile im Maschinen- und Automobilbau.

Der zweite Preisträger ist bereits seit Jahren auf Innovationspreise abonniert: der  Technikkonzern Bosch. Er wurde für sein System „RideCare Companion“ ausgezeichnet, das die Sicherheit von Fahrern und Fahrgästen bei Mitfahrservices und Taxis erhöhen soll. Die Lösung besteht zum einen aus einer Außen- und einer Innenkamera. Außerdem gehört ein SOS-Knopf dazu, über den der Fahrer einen Anruf an ein Call-Center auslösen kann. Die Bosch-Notrufzentrale erhält daraufhin Zugriff auf den Live-Videostream und kann auch den Standort des Fahrzeugs ermitteln, um in Notfällen Hilfe schicken zu können.

Doch bevor das Jubeln über „Innovation made in Germany“ zu überschwänglich wird, sei darauf hingewiesen, dass allein die beiden südkoreanischen Technologiekonzerne LG und Samsung jeweils drei Innovationspreise einheimsten und damit knapp ein Drittel aller vergebenen Auszeichnungen. Und das kalifornische Unternehmen, das auf mobile Outdoor-Energielösungen spezialisiert ist, schaffte es gar allein auf vier Auszeichnungen für tragbare Solar- und Windenergiesysteme. Das ist dann gut ein Fünftel aller vergebenen Innovationspreise. Und hier, bei Klima- und Energie-Innovationen, spielt im Jahr 2023 und wohl auch weit darüber hinaus die Musik.

Denn allein wenn Deutschland seine Klimaziele einhalten will, ist ein „nie dagewesenes Innovationstempo … ohne historisches Vorbild“ notwendig, wie Klimafolgenforscher Gunnar Luderer vorrechnet. Die jetzt angeschalteten LNG-Terminals für flüssiges Gas aus Übersee stellen lediglich eine Brückentechnologie dar, während die Infrastruktur für „blauen“, mit Energie aus Gas erzeugten Wasserstoff oder „grünen“ Wasserstoff, der mit Hilfe von erneuerbaren Energiequellen erzeugt wird, überhaupt erst geschaffen werden muss. Denn die zuverlässigen Wind- und Solarquellen liegen in den großen Wüstengebieten dieser Erde – und die dortige Industrie und Transportinfrastruktur existiert noch nicht einmal ansatzweise. Der Investitions- und Innovationsbedarf liegt allerdings im zweistelligen Milliardenbereich.

Doch die großen Energieverbraucher wie Thyssen-Krupp beim Stahl und BASF bei der Chemie setzen schon heute auf diese Infrastrukturen und investieren selbst mehrere Milliarden Euro in das sogenannte Direktreduktionsverfahren, durch das die bisherigen Hochöfen und Chemieprozessoren abgeschaltet werden können. Und schon wissen auch die Automobilbauer nicht mehr ganz gewiss, ob sie tatsächlich auf das Elektroauto setzen sollen, in dem derzeit jeder die Zukunft der Energiewende sehen will, oder doch lieber auf den Wasserstoffmotor warten sollen. Der wäre dann nämlich auch das Ende für den Stromer. Wenn Wasserstoff der Energieträger der Zukunft ist, müssen Deutschlands Politik und Wirtschaft noch mehrere Jahre lang tief in die Tasche greifen.

Andere tun das längst. Die Biden-Regierung in den USA hat ein Billionen-schweres Innovationspaket auf den Weg gebracht, mit dem die Produktion von kritischen Wirtschaftsgütern wieder zurück ins Land geholt werden soll. Und das funktioniert offensichtlich bereits: Apple versucht mit Investitionen von mehreren Milliarden Dollar die eigene Fertigungstiefe wiederherzustellen und Zulieferer wie Foxconn durch eigene Produktionsstätten und eigene Patente abzulösen. Im Gegenzug investieren die Zulieferer in Standorte in den USA, um dem möglichen Exodus zuvorzukommen. Und der taiwanesische Chiplieferant TSMC, der praktisch die gesamte globale Elektro- und Automobilindustrie mit Prozessoren versorgt, plant für dieses Jahr Investitionen in Forschung und Entwicklung zwischen 32 und 36 Milliarden Dollar – mehr als der Jahresumsatz des größten europäischen Halbleiterherstellers Infineon. Dabei hat TSMC wegen des drohenden Verlusts von Apple als Kunden sogar einen Sparkurs angekündigt!

Die Dimensionen geraten aus den Fugen – und deutsche oder europäische Innovationsanstrengungen wirken dabei wie Zwergenwerk. Nirgends wird dies deutlicher als bei den Investitionen in Lösungen mit künstlicher Intelligenz, die ebenfalls 2023 ihren großen Durchbrucherfahren werden. Während sich deutsche Mittelständler hier allenfalls im Experimentierstadium befinden, greifen die großen Technologiekonzerne hier mit aller Macht zu. Allein zehn Milliarden Dollar ist Microsoft der Zugriff auf das Sprachenmodell ChatGPT, das die Basis für KI-gestützte Spracherkennung und Sprachausgabe ist, wert. Die Finanzierungsrunde des kalifornischen Startups OpenAI, das den Chatbot entwickelt hat, erreichte damit eine Größenordnung von 29 Milliarden Dollar.

An allen Fronten wird investiert und innoviert. Nichts wäre jetzt schlimmer als ein auch nur Tausend Tage währender Dornröschenschlaf. In der Tat: Deutschland braucht auch in Sachen Technologie und Innovation einen Doppel-Wumms: Milliarden für ein nie dagewesenes Innovationstempo.