Eine vom CAHAI-Sekretariat durchgeführte Übersicht
 

Diese Publikation ist verfügbar auf:
English | Français | Italiano | Русский | Español

Diese Publikation soll einen nicht erschöpfenden Überblick über Medienberichte und Berichte anderer öffentlich verfügbarer  Quellen geben. Sie gibt nicht die Ansichten des CAHAI und des Europarates wieder.

Künstliche Intelligenz (KI) wird als Instrument zur Unterstützung des Kampfes gegen die Viruspandemie eingesetzt, die seit Anfang 2020 die ganze Welt heimgesucht hat. Die Presse und die Wissenschaft teilen die große Hoffnung, dass die Datenwissenschaft und die künstliche Intelligenz genutzt werden können, um das Coronavirus zu bekämpfen (D. Yakobovitch, How to fight the Coronavirus with AI and Data Science, Medium, 15. Februar 2020) und die "Lücken zu füllen", die die Wissenschaft noch hinterlässt (G. Ratnam, Can AI Fill in the Blanks About Coronavirus? Think So Experts, Government Technology, 17. März 2020).

China, das erste Epizentrum dieser Krankheit und bekannt für seinen technologischen Fortschritt auf diesem Gebiet, hat versucht, die KI zu seinem Vorteil zu nutzen. Zu den Verwendungszwecken gehörten offenbar die Unterstützung von Maßnahmen zur Einschränkung der Bewegungsfreiheit der Bevölkerung, die Vorhersage der Entwicklung von Krankheitsausbrüchen und die Forschung zur Entwicklung eines Impfstoffs oder einer Behandlung. Im Hinblick auf den letzteren Aspekt wurde die KI zur Beschleunigung der Genomsequenzierung, zur schnelleren Diagnose, zur Durchführung von Scanner-Analysen oder, gelegentlich, zur Handhabung von Wartungs- und Verabreichungsrobotern eingesetzt (A. Chun, In einer Zeit des Coronavirus zahlen sich Chinas Investitionen in die AI in hohem Maße aus, South China Morning post, 18. März 2020). 

Der Beitrag der Künstlichen Intelligenz, der auch in Bezug auf die Organisation eines besseren Zugangs zu wissenschaftlichen Publikationen oder die Unterstützung der Forschung unbestreitbar ist, macht weder klinische Testphasen überflüssig, noch ersetzt sie die menschliche Expertise vollständig. Die strukturellen Probleme, auf die die Gesundheitsinfrastrukturen in dieser Krisensituation stoßen,  beruhen nicht auf den technischen Gegebenheiten, sondern auf der Organisation des Gesundheitswesens, die in der Lage sein sollten, solche Situationen zu verhindern (Artikel 11 der Europäischen Sozialcharta). Gleichwohl sollten auch Notfallmaßnahmen unter Einsatz technischer Lösungen, einschließlich der KI, am Ende der Krise bewertet werden. Diejenigen, die die individuellen Freiheiten einschränken, sollten nicht unter dem Vorwand eines besseren Schutzes der Bevölkerung verharmlost werden. Insbesondere sollten die Bestimmungen des Übereinkommens 108+ weiterhin angewandt werden.


Der Beitrag der künstlichen Intelligenz bei der Suche nach einem Heilmittel

Die erste Aufgabe der KI, die angesichts einer Gesundheitskrise erwartet wird, ist sicherlich die Unterstützung der Forscher bei der Suche nach einem Impfstoff, der in der Lage ist, das Pflegepersonal zu schützen und die Pandemie einzudämmen. Biomedizin und Forschung stützen sich schon seit Langem auf vielfältige Anwendungsbereiche der Informatik und Statistik. Der Einsatz der KI ist ein intergrativer Teil davon.

Die Vorhersagen der der KI im Hinblick auf die Struktur des Virus haben den Wissenschaftlern bereits monatelange Experimente erspart. Die KI scheint insoweit eine bedeutende Unterstützung geleistet zu haben, auch wenn sie aufgrund der so genannten "kontinuierlichen" Regeln und der unendlichen Kombinatorik für die Untersuchung der Proteinfaltung begrenzt ist. Das amerikanische Start-Up-Unternehmen Moderna hat sich durch die Beherrschung einer auf der Boten-Ribonukleinsäure (mRNA) basierenden Biotechnologie ausgezeichnet, für die das Studium der Proteinfaltung unerlässlich ist. Dank der Unterstützung durch die Bioinformatik, deren integraler Bestandteil die KI ist, konnte die Zeit für die Entwicklung eines am Menschen testbaren Impfstoff-Prototyps erheblich verkürzt werden. 

In ähnlicher Weise hat der chinesische Technologieriese Baidu in Partnerschaft mit der Oregon State University und der Universität von Rochester im Februar 2020 seinen Algorithmus zur Vorhersage der linearen Faltung veröffentlicht, um die gleiche Proteinfaltung zu untersuchen. Dieser Algorithmus ist bei der Vorhersage der Struktur der sekundären Ribonukleinsäure (RNA) eines Virus viel schneller als herkömmliche Algorithmen und liefert den Wissenschaftlern zusätzliche Informationen darüber, wie sich Viren verbreiten. Die Vorhersage der Sekundärstruktur der RNA-Sequenz von Covid-19 wäre somit durch Linearfold in 27 Sekunden anstatt in 55 Minuten berechnet worden (Baidu, How Baidu is bringing AI to the fight against coronavirus, MIT Technology Review, 11. März 2020). DeepMind, eine Tochtergesellschaft von Googles Muttergesellschaft Alphabet, hat seine mithilfe seines AlphaFold-KI-Systemns erstellten Vorhersagen über die Proteinstrukturen von Coronaviren ebenfalls im Internet veröffentlicht (J. Jumper, K. Tunyasuvunakool, P. Kohli, D. Hassabis et al, Computational predictions of protein structures associated with COVID-19, DeepMind, 5. März 2020). Darüber hinaus haben IBM, Amazon, Google und Microsoft den US-Behörden die Rechenleistung ihrer Server zur Verfügung gestellt, um sehr große Datensätze in der Epidemiologie, Bioinformatik und Molekülmodellierung zu verarbeiten (F. Lardinois, IBM, Amazon, Google und Microsoft arbeiten mit dem Weißen Haus zusammen, um Rechenressourcen für die COVID-19-Forschung bereitzustellen, Techcrunch, 22. März 2020).


Künstliche Intelligenz, eine treibende Kraft für den Wissensaustausch

In den Vereinigten Staaten traf sich das Büro für Wissenschafts- und Technologiepolitik des Weißen Hauses am 11. März 2020 mit Technologieunternehmen und großen Forschungsgruppen, um zu ermitteln, wie die KI-Tools unter anderem dazu genutzt werden könnten, die Tausenden von weltweit veröffentlichten Forschungspapiere über die Pandemie zu sichten (A. Boyle, White House seeks the aid of tech titans to combat coronavirus and misinformation, GeekWire, 11. März 2020). 

Tatsächlich wurden in den Wochen nach dem Auftreten des neuen Coronavirus in Wuhan, China, im Dezember 2019 fast 2.000 Forschungsarbeiten über die Auswirkungen dieses neuen Virus, über mögliche Behandlungen und über die Dynamik der Pandemie veröffentlicht. Diese Menge an wissenschaftlicher Literatur spiegelt natürlich das Verlangen der Forscher wider, diese große Gesundheitskrise in den Griff zu bekommen, aber sie stellt auch eine echte Herausforderung für alle dar, die sich diese Menge an wissenschaftlicher Literatur zunutze machen wollen. 

Microsoft Research, die National Library of Medicine und das Allen Institute for AI (AI2) stellten daher am 16. März 2020 ihre Arbeit vor, die darin bestand, mehr als 29.000 Dokumente über das neue Virus und die breitere Familie der Coronaviren zu sammeln und auszuwerten. 13.000 dieser Dokumente wurden in der Form aufbereitet, dass die den Artikeln zugrunde liegenden Daten sowie Informationen über die Autoren und ihre Zugehörigkeit für die Computer lesbar sind. Kaggle, eine Google-Tochtergesellschaft und Plattform, die normalerweise datenwissenschaftliche Wettbewerbe organisiert, stellte rund 10 Schlüsselfragen zum Coronavirus. Diese Fragen reichen von Risikofaktoren und nichtmedikamentösen Behandlungen bis hin zu den genetischen Eigenschaften des Virus und den Bemühungen um die Entwicklung von Impfstoffen. An dem Projekt sind auch die Chan-Zuckerberg-Initiative (benannt nach dem Facebook-Gründer Mark Zuckerberg und seiner Frau Priscilla Chan) und das Center for Security and Emerging Technologies der Georgetown University beteiligt (W. Knight, Researchers Will Deploy AI to Better Understand Coronavirus, Wired, 17. März 2020). 


Künstliche Intelligenz, Beobachter und Vorhersager der Entwicklung der Pandemie

Dem kanadischen Unternehmen BlueDot wird das Verdienst zugeschrieben, das Virus mittels einer KI frühzeitig erkannt zu haben, die kontinuierlich über 100 Datensätze, wie Nachrichten, Flugticketverkäufe, demographische Daten, Klimadaten und Tierpopulationen, überprüfen konnte. BlueDot entdeckte am 31. Dezember 2019 in Wuhan, China, das, was zum damaligen Zeitpunkt als Ausbruch einer Lungenentzündung galt, und identifizierte die weiteren Städte, in denen ein entsprechender Ausbruch am wahrscheinlichsten war (C. Stieg, How this Canadian start-up spotted coronavirus before all other knew about it, CNBC, 3. März 2020).

Ein Forscherteam, das mit dem Bostoner Kinderkrankenhaus zusammenarbeitet, hat zudem eine KI entwickelt, um die Ausbreitung des Coronavirus zu verfolgen. Das System namens HealthMap integriert Daten aus Google-Suchen, sozialen Medien und Blogs sowie Diskussionsforen: Informationsquellen, die Epidemiologen normalerweise nicht nutzen, die aber nützlich sind, um die ersten Anzeichen eines Ausbruchs zu erkennen und die Reaktion der Öffentlichkeit zu bewerten (A. Johnson, How Artificial Intelligence is Aiding the fight Against Coronavirus, Datainnovation, 13. März 2020).

Das Internationale Forschungszentrum für künstliche Intelligenz (IRCAI) in Slowenien hat unter der Schirmherrschaft der UNESCO eine "intelligente" Medienbeobachtung zum Coronavirus mit dem Namen Corona Virus Media Watch gestartet, die auf der Grundlage einer Auswahl von im Internet frei verfügbaren Medienberichten über globale und nationale Nachrichten zum Thema informiert. Das Tool, das ebenfalls mit Unterstützung der OECD und der Technologie zur Informationsextraktion des Ereignisregisters entwickelt wurde, präsentiert sich als nützliche Informationsquelle für politische Entscheidungsträger, die Medien und die Öffentlichkeit , da hiermit  aufkommende Trends im Zusammenhang mit Covid-19 in den jeweiligen Ländern und auf der ganzen Welt beobachtet werden können. 


Künstliche Intelligenz zur Unterstützung des Gesundheitspersonals

Zwei chinesische Unternehmen haben ihrerseits eine auf KI basierende Coronavirus-Diagnosesoftware entwickelt. Das in Peking ansässige Start-up-Unternehmen Infervision hat seine Software so geschult, dass sie Lungenprobleme mit Hilfe von Computertomographie (CT)-Scans erkennen kann. Ursprünglich zur Diagnose von Lungenkrebs eingesetzt, kann die Software auch Lungenentzündungen erkennen, die mit Atemwegserkrankungen wie dem Coronavirus einhergehen. Berichten zufolge haben mindestens 34 chinesische Krankenhäuser diese Technologie genutzt, um 32.000 Verdachtsfälle zu untersuchen (T. Simonite, Chinese Hospitals Deploy AI to Help Diagnostic Covid-19, Wired, 26. Februar 2020). 

Die Alibaba DAMO Akademie, der Forschungszweig der chinesischen Firma Alibaba, hat ebenfalls ein KI-System angelernt, Coronaviren mit einer angeblichen Genauigkeit von 96%in CT-Scans zu erkennen. Nach Angaben des Unternehmens könne das System die 300 bis 400 Scans, die zur Diagnose eines Coronavirus erforderlich sind, in 20 bis 30 Sekunden verarbeiten, während ein erfahrener Arzt für die gleiche Sichtung normalerweise 10 bis 15 Minuten benötigt. Das System soll mindestens 26 chinesischen Krankenhäusern geholfen haben, mehr als 30.000 Fälle zu überprüfen (C. Li, How DAMO Academy's AI System Detects Coronavirus Cases, Alizila, 10. März 2020).

In Südkorea soll die KI dazu beigetragen haben, die Zeit, die für die Entwicklung von Testkits auf der Grundlage der genetischen Ausstattung des Virus benötigt wurde, auf einige Wochen zu reduzieren, während sie normalerweise zwei bis drei Monate gedauert hätte. Die Biotech-Firma Seegene nutzte ihr automatisiertes Testentwicklungssystem, um das Testkit zu entwickeln und weit zu verbreiten. Groß angelegte Tests sind in der Tat entscheidend, um Beschränkungen der Bewegungsfreiheit der Bevölkerung möglichst schnell zu beenden. Diese Testpolitik scheint zur relativen Kontrolle der Pandemie in Südkorea, das 118 medizinische Einrichtungen mit diesem Gerät ausgestattet und mehr als 230.000 Menschen getestet hat, beigetragen zu haben, (I. Watson, S. Jeong, J. Hollingsworth, T. Booth, How this South Korean company created coronavirus test kits in three weeks, CNN World, 13. März 2020).

 

Künstliche Intelligenz als Instrument zur Kontrolle der Bevölkerung 

Das von Singapur bei der Kontrolle von Epidemie-Risiken mit Hilfe von Technologie gesetzte Beispiel ist sicherlich einzigartig und aufgrund der gesellschaftlichen Akzeptanz restriktiver Sicherheitsmaßnahmen schwer zu exportieren: Erlass einer Ausgangssperre für gefährdete Bevölkerungsgruppen sowie die Überprüfung ihrer Einhaltung durch Mobiltelefone und Geolokalisierung sowie stichprobenartige Hauskontrollen (K. Vaswani, Coronavirus: Die Detektive rennen um die Eindämmung des Virus in Singapur, BBC News, 19. März 2020). Die KI wurde recht häufig zur Unterstützung einer solchen Massenüberwachungspolitik eingesetzt, wie zum Beispiel in China, wo Geräte zur Temperaturmessung und zur Erkennung von Personen oder zur Ausstattung von Strafverfolgungsbehörden mit "intelligenten" Helmen, die Personen mit hoher Körpertemperatur kennzeichnen können, eingesetzt wurden. Da Gesichtserkennungsgeräte jedoch aufgrund des Tragens von chirurgischen Masken nicht mehr einwandfrei funktionierten, gleichzeitig jedoch viele Dienste in China – auch Staatliche Dienste für Überwachungsmaßnahmen – auf ihre Nutzung angewiesen sind, versuchte das Unternehmen Hanvon, diese Schwierigkeit zu beheben. Es behauptet nunmehr ein Gerät entwickelt zu haben, mit dem die Erkennungsrate von Trägern chirurgischer Masken auf 95% erhöht wird (M. Pollard, Even mask-wearder can be ID'd, China facial recognition company says, Reuters, 9. März 2020). In Israel wurde ein Plan zur individuellen telefonischen Nachverfolgung entwickelt, um die Benutzer davor zu warnen, sich mit Personen zu treffen, die möglicherweise Träger des Virus sind (A. Laurent, COVID-19: Die Staaten nutzen die Geolokalisierung, um zu wissen, wer die Eindämmung respektiert, Usebk & Rica, 20. März 2020 - nur auf Französisch). In Südkorea wird eine an die Gesundheitsbehörden übertragene Warnung ausgelöst, wenn sich Personen nicht an die Isolationsperiode halten, beispielsweise wenn sie sich an einem überfüllten Ort wie in öffentlichen Verkehrsmitteln oder einem Einkaufszentrum aufhalten (ebd. ). In Taiwan wird den Infizierten ein Mobiltelefon ausgehändigt, das ihre GPS-Position aufzeichnet, damit die Polizei ihre Bewegungen verfolgen und sicherstellen kann, dass sie sich nicht vom Ort ihrer Isolation entfernen (ebd.). In Italien hat ein Unternehmen eine Smartphone-Anwendung entwickelt, mit der die Reiseroute einer mit dem Virus infizierten Person verfolgt und Personen, die mit ihr in Kontakt gekommen sind, gewarnt werden können. Nach Angaben des Entwicklers sei  die Privatsphäre garantiert, da die Anwendung weder Telefonnummern noch persönliche Daten preisgeben würde (E. Tebano, Coronavirus, pronta la app italiana per tracciare i contagi: "Così possiamo fermare l'epidemia", Corriere della Sera, 18. März 2020). In der Lombardei haben die Telefonbetreiber Daten über die Bewegung von Mobiltelefonen von einem Telefonendgerät zum anderen zur Verfügung gestellt (M. Pennisi, Coronavirus, come funzionano il controllo delle celle e il tracciamento dei contagi. Il Garante: "Non bisogna improvvisare", Corriere della Sera, 20. März 2020).

In den Vereinigten Staaten kann in dieser Gesundheitskrise ein Spannungsfeld zwischen der Gewährleistung individueller Rechte und dem Schutz kollektiver Interessen beobachtet werden. So verfügt die GAFAM in den Vereinigten Staaten über Informationen, die in Krisenzeiten äußerst wertvoll wären: eine immense Menge an Daten über die amerikanische Bevölkerung. Larry Brilliant, Epidemiologe und Geschäftsführer von Google.org, behauptet, er könne "das Gesicht der öffentlichen Gesundheit verändern" und glaubt, dass "nur wenige Dinge im Leben wichtiger sind als die Frage, ob die wichtigsten Technologien zu mächtig sind, aber eine Pandemie ist zweifellos eine davon" (N. Scola, Big Tech steht vor einer "Big Brother"-Falle auf Coronavirus, POLITICO, 18. März 2020). Die US-Regierung hat daher diese Unternehmen aufgefordert, Zugang zu aggregierten und anonymen Daten, insbesondere auf Mobiltelefone, zu erhalten, um die Verbreitung des Virus zu bekämpfen (T. Romm, E. Dwoskin, C. Timberg, US-Regierung, Tech-Industrie, die über Möglichkeiten der Nutzung von Smartphone-Lokalisierungsdaten zur Bekämpfung des Coronavirus diskutiert, The Washington Post, 18. März 2020). Diese Unternehmen waren jedoch angesichts des rechtlichen Risikos und des potenziellen Imageschadens vorsichtig (S. Overly, White House seeks Silicon Valley help fight fight coronavirus, POLITICO, 11. März 2020). Eine gesetzliche Datenregulierung hätte wahrscheinlich dazu beigetragen, den öffentlich-privaten Dialog zu gestalten und festzulegen, in welcher Art Notfällen das kollektive Interesse den individuellen Rechten (sowie den Bedingungen und Garantien eines solchen Mechanismus) vorgehen sollte, aber der Kongress hat in den letzten zwei Jahren keine Fortschritte bei einem solchen Gesetz erzielt. 

Schließlich haben sich Versuche der Fehlinformation in sozialen Netzwerken und im Internet verbreitet. Ob es sich um das Virus selbst, die Art und Weise seiner Verbreitung oder die Mittel zur Bekämpfung seiner Auswirkungen handelt, es sind viele Gerüchte in Umlauf gebracht worden ("Falsche Nachrichten" und Desinformationen über das Coronavirus SARS-CoV2, INSERM, 19. Februar 2020). KI ist eine Technologie, die bereits mit einer gewissen Wirksamkeit von Plattformen zur Bekämpfung unangemessener Inhalte eingesetzt wird. UNICEF nahm am 9. März 2020 eine Erklärung über Fehlinformationen über das Coronavirus an, in der sie beabsichtigt, "aktiv Schritte zu unternehmen, um genaue Informationen über das Virus bereitzustellen, indem sie mit der Weltgesundheitsorganisation, den Regierungsbehörden und Online-Partnern wie Facebook, Instagram, LinkedIn und TikTok zusammenarbeitet, um sicherzustellen, dass genaue Informationen und Ratschläge verfügbar sind, und indem sie Schritte unternimmt, um die Öffentlichkeit zu informieren, wenn ungenaue Informationen auftauchen". Die Verabschiedung restriktiver Maßnahmen in den Mitgliedsstaaten des Europarates, um die Besorgnis der Öffentlichkeit nicht zu schüren, ist ebenfalls vorgesehen. Der Expertenausschuss des Europarates für Medienumfeld und Medienreform (MSI-REF) betonte jedoch in einer Erklärung vom 21. März 2020, dass "die Krisensituation nicht als Vorwand benutzt werden sollte, um den Zugang der Öffentlichkeit zu Informationen zu beschränken. Auch sollten die Staaten keine Beschränkungen der Medienfreiheit einführen, die über die in Artikel 10 der Europäischen Menschenrechtskonvention erlaubten Grenzen hinausgehen". Der Ausschuss betont auch, dass "die Mitgliedstaaten zusammen mit allen Medienakteuren danach streben sollten, ein Umfeld zu schaffen, das Qualitätsjournalismus fördert".


Künstliche Intelligenz: eine Bewertung ihres Einsatzes nach einer Krise

Die digitale Technologie, einschließlich der Informationstechnologie und der KI, erweist sich insgesamt als wichtiges Instrument, um eine koordinierte Reaktion auf diese Pandemie zu ermöglichen. Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten veranschaulichen zugleich die Grenzen dessen, was derzeit mit eben dieser Technologie erreicht werden kann, von der wir nicht erwarten können, dass sie strukturelle Schwierigkeiten wie die vieler Gesundheitssysteme auf der ganzen Welt ausgleicht. Das Streben nach Effizienz und Kostensenkung in den Krankenhäusern, oft unterstützt durch die Informationstechnologie, sollte die Qualität der Dienstleistungen nicht mindern oder den universellen Zugang zur Gesundheitsversorgung beeinträchtigen - auch unter außergewöhnlichen Umständen. 

Es sei daran erinnert, dass Artikel 11 der Europäischen Sozialcharta (die von 34 der 47 Mitgliedstaaten des Europarats ratifiziert wurde) ein Recht auf Gesundheitsschutz vorsieht, das die Unterzeichner verpflichtet, "entweder unmittelbar oder in Zusammenarbeit mit öffentlichen und privaten Organisationen geeignete Maßnahmen zu ergreifen, die insbesondere darauf abzielen, : 1) die Ursachen von Krankheiten so weit wie möglich zu beseitigen; 2) Beratungs- und Erziehungsleistungen zur Verbesserung der Gesundheit und zur Entwicklung eines individuellen Verantwortungsbewusstseins für die Gesundheit zu erbringen; 3) epidemische, endemische und andere Krankheiten sowie Unfälle so weit wie möglich zu verhindern.”

Schließlich sollte es möglich sein, die am Ende der Krise ergriffenen Notfallmaßnahmen zu bewerten, um die Vorteile und Probleme zu ermitteln, die durch den Einsatz digitaler Werkzeuge und KI entstehen. Insbesondere sollten die vorübergehenden Maßnahmen zur Kontrolle und Massenüberwachung der Bevölkerung durch diese Technologie weder trivialisiert noch dauerhaft werden (Y. N. Harari, Yuval Noah Harari: the world after coronavirus, The Financial Times, 20. März 2020). 

Die Standards im Bereich des Datenschutzes, wie das Übereinkommen 108(+) des Europarates, müssen weiterhin vollständig und unter allen Umständen angewendet werden: sei es die Verwendung biometrischer Daten, die Geolokalisierung, die Gesichtserkennung oder die Verwendung von Gesundheitsdaten. Der Einsatz von Notfallmaßnahmen sollte in voller Absprache mit den Datenschutzbehörden erfolgen und die Würde und das Privatleben der Nutzer respektieren. Die unterschiedlichen Verzerrungen der verschiedenen Arten von Überwachungsvorgängen sollten berücksichtigt werden, da diese zu einer erheblichen Diskriminierung führen können (A.F. Cahn, John Veiszlemlein, COVID-19 Tracking Data and surveillance risks are more dangerous than their rewards, NBC News, 19. März 2020).

www.coe.int/ai

Towards an application of AI based on human rights, the rule of law and democracy

www.coe.int/cahai

Ad hoc Committee on AI - CAHAI

 Leaflet