Künstliche Intelligenz: Aktuelle Einsatzgebiete und Anwendungsfälle

Als Sprachassistenten im Wohnzimmer, in Suchmaschinen im Internet oder als Systeme für das autonome Fahren im Auto: Künstliche Intelligenz (KI) wird bereits heute in vielfältiger Weise eingesetzt und ist schon längst Bestandteil unseres Alltags.

Als Sprachassistenten im Wohnzimmer, in Suchmaschinen im Internet oder als Systeme für das autonome Fahren im Auto: Künstliche Intelligenz (KI) wird bereits heute in vielfältiger Weise eingesetzt und ist schon längst Bestandteil unseres Alltags. KI ist nicht mehr nur Fiktion oder die Technologie von Morgen, sondern hat sich bereits heute zu einer der wichtigsten Basistechnologien entwickelt. Eine Übersicht über die Ursprünge und eine Definition von KI haben wir bereits in einem unserer vorherigen Posts vorgestellt. In diesem Artikel zeigen wir die universelle Anwendbarkeit von KI anhand von anschaulichen Praxisbeispielen in verschiedenen Industrien.

Medizin

KI-Systeme finden in immer mehr medizinischen Bereichen Anwendung, wie beispielsweise bei der Auswertung von medizinischem Bildmaterial. Hier werden mit Hilfe von KI Krankheiten identifiziert und klassifiziert, außerdem können sehr präzise Diagnosen getroffen werden1,2. Ein weiteres aktuelles Beispiel ist die Entwicklung einer mobilen Applikation, mit der am Hustengeräusch der Nutzer erkannt wird, ob ein (asymptomatischer) Fall von Covid-19 vorliegt3. Mit einer Genauigkeit von mindestens 98,5% bei der Erkennung von infizierten Personen ist diese Methode sehr zuverlässig. Ein weiteres Beispiel findet sich im Deutschen Krebsforschungszentrum und der Universitätsklinik Heidelberg. Hier wird KI sehr erfolgreich als digitaler Assistent eingesetzt, um schwarzen Hautkrebs zu erkennen4.
Neben diesen Anwendungsfällen kommt KI aber auch bei administrativen Aufgaben in der medizinischen Finanzverwaltung und zur Verbesserung des betrieblichen Arbeitsablaufs in Kliniken, etwa bei der Organisation von Patientendaten, zum Einsatz2.

Recht und Polizei

Auch im juristischen Bereich wird KI bereits heute erfolgreich eingesetzt. Konkrete Anwendung findet KI in Software, die Datenbanken mit vergangenen Rechtsprechungen durchsucht und diese dann als Grundlage für einen aktuellen Fall nutzen kann. Bryter entwickelt ein System bei dem Nutzer auf Ihre spezifischen Fragen Antworten des Computers erhalten, z.B. ob ein Gegenstand steuerlich absetzbar ist5.
Auch Polizeibehörden setzen vermehrt auf den Einsatz von KI. Beispielsweise kam bei den Missbrauchsfällen in Bergisch-Gladbach eine KI-Software zum Einsatz, die selbständig Bildmaterial durchsucht und klassifiziert6.

Autonomes Fahren

Obwohl die Entwicklung KI-basierter Systeme für das autonome Fahren aufgrund der hohen Komplexität und Unvorhersehbarkeit von Ereignissen im Straßenverkehr als sehr anspruchsvoll gilt, sind auch hier schon erste Anwendungen im Einsatz7. Der Weg hin zu vollständigem autonomem Fahren wird in 5 Stufen eingeteilt, die sich im Automationsgrad und somit auch ihrem Einsatz von künstlicher Intelligenz unterscheiden. So finden sich auf Level 1, bei dem sich Fahrer und Fahrassistenzsysteme die Kontrolle teilen (“hands on”), bereits erste Anwendungen wie automatische Abstandshaltung und automatischer Spurhalteassistent, bei denen KI in Zusammenarbeit mit Sensoren und Kameras eingesetzt wird. Bei Level 2 handelt es sich um teilautomatisiertes Fahren, wobei das Fahrzeug bestimmte Fahraufgaben wie Spur- und Abstandshaltung selbständig ausführen kann (“hands off”). Dazu benötigen die eingesetzten KI-Systeme deutlich mehr Rechenleistung, um alle Aufgaben gleichzeitig ausführen zu können, was das Fahrzeug zunehmend zum rollenden Computer werden lässt. Beim automatisierten Fahren (Level 3) ist nur noch bedingt ein Eingreifen des Fahrers notwendig (“eyes off”), während beim vollautomatisierten Fahren (Level 4) und autonomen Fahren (Level 5) überhaupt keine Aufmerksamkeit des Fahrers notwendig ist (“eyes off”, beziehungsweise “steering wheel optional”)8.

Bild9: Versuchsträger mit Sensorik für autonomes Fahren.

Industrieunternehmen

In der industriellen Produktion findet KI bereits heute eine breite Anwendung, insbesondere bei der intelligenten Wartung (Predictive Maintenance), der Bedarfsplanung sowie bei der Produktqualitätskontrolle10.
Der Automobilhersteller General Motors (GM) hat beispielsweise ein System entwickelt, mit dem Fertigungsfehler bei der Produktion mit Industrierobotern erkannt werden können, noch bevor die Fehler auftreten. So können Kosten für ungeplante Produktionsstopps, die für GM teilweise bis zu 20.000 US-Dollar pro Minute Ausfallzeit betragen, vermieden werden10, 11. Beim französischen Lebensmittelunternehmen Danone wird KI in der Bedarfsplanung eingesetzt, um mit Hilfe von maschinellem Lernen Nachfrageschwankungen vorherzusehen. Durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz werden Prognosefehler reduziert und Umsatzeinbußen vermieden12.
Ein weiteres Anwendungsbeispiel für KI-gestützte automatisierte Qualitätskontrolle findet sich beim Reifenhersteller Bridgestone: Dort konnte die Produktuniformität, d.h. die gleichbleibende Qualität der Produkte, dank eines KI-basierten Kontrollsystems deutlich verbessert werden10, 13.

Bildung

KI kann Lehrkräften durch automatisiertes Benoten der Arbeiten von Schülerinnen und Schüler unterstützen und soll so auch subjektive Beurteilungen vermeiden. Auch bei der gezielten Förderung bestimmter Fähigkeiten und das Erkennen von persönlichen Schwächen der Schülerinnen und Schüler bietet sich der Einsatz von KI an. Einige deutsche Schulen nutzen hierfür bereits Lernplattformen, die über einen riesigen Datenpool an gelösten Aufgaben verfügen und anhand der individuellen Antworten Vorschläge geben, mit welchen Aufgaben ein Schüler fortfahren soll. So sollen gezielt Wissenslücken geschlossen werden14.

Werbung

Nicht nur Internetgiganten wie Google, Amazon und Facebook nutzen die ihnen zur Verfügung stehenden Nutzerdaten und KI-basierte Empfehlungssystem, um individuell angepasste Werbung zu präsentieren15. Auch für andere Unternehmen spielen KI-basierte Systeme eine wichtige Rolle bei der gezielte Kundenansprache mit personalisierter Werbung. Unternehmen hoffen dadurch das Kaufverhalten der Kunden zu beeinflussen und deren Kauferlebnis nach individuellen Bedürfnissen und Wünschen zu gestalten16.
Das Medienhaus RTL verwendet mit „Contextual Video Tagging“ beispielsweise einen KI-Algorithmus, mit dem redaktionelle Inhalte mit passenden Werbespots verknüpft werden. So wird in einer Kochsendung, wenn beispielsweise gerade frische Zutaten verwendet werden, die passende Werbung eines Supermarkts eingeblendet17.

Finanzindustrie

Im Finanzsektor kommen KI-basierte Instrumente zum Einsatz, die Betrugsfälle im Finanz- und Versicherungsgeschäft erkennen und verhindern sollen. Machine Learning-Modelle werden auch eingesetzt, um Kreditanfragen zu beurteilen und abzuwickeln18. Beispielsweise hat der Anbieter Teradata eine KI-gestützte Plattform entwickelt, die mit Hilfe von Deep Learning-Verfahren Betrugsmuster in Banktransaktionen sowohl im Online-Banking als auch bei Kreditkarteneinsätzen sowie bei Transaktionen in der Filiale und am Geldautomaten erkennen kann19, 20.
Auch im Börsenhandel wird bereits KI eingesetzt. Hierbei nutzen beispielsweise Investmentbanken KI-gestützte Trading-Bots, die eigenständig mit Finanzprodukten handeln. In dem durch Trading-Bots automatisierten Handel von Finanzprodukten können immense Kosten eingespart werden, da lediglich fehlerhafte Trades von den Mitarbeitern überprüft werden müssen und bei allen erfolgreich durchgeführten Trades der komplette personelle Arbeitsaufwand entfällt21.

1 Kobayashi et al. 2019: https://link.springer.com/article/10.1007/s11604-018-0793-5

2 Visvikis et al. 2019: https://link.springer.com/article/10.1007/s00259-019-04373-w

3 Massachusetts Institute of Technology 2020: https://news.mit.edu/2020/covid-19-cough-cellphone-detection-1029

4 Bundesministerium für Bildung und Forschung 2019: https://www.bmbf.de/de/was-ki-fuer-die-medizin-bedeutet-9177.html

5 Frankfurter Allgemeine Zeitung 2019: https://www.faz.net/aktuell/rhein-main/kuenstliche-intelligenz-fuer-juristische-problemen-16098581.html

6 Deutsche Welle 2020: https://www.dw.com/de/bergisch-gladbach-mit-ki-gegen-kindesmissbrauch/a-54636515

7 Economist 2020: https://www.economist.com/technology-quarterly/2020/06/11/driverless-cars-show-the-limits-of-todays-ai

8 SAE International 2016: https://www.sae.org/standards/content/j3016_201609/

9 Shutterstock 2020: https://www.shutterstock.com/de/image-photo/fremont-ca-usa-feb-28-2020-1693673494

10 Capgemini 2019: https://www.capgemini.com/de-de/news/ki-in-der-industrie/

11 iFlexion 2020: https://www.iflexion.com/blog/machine-learning-image-classification

12 Toolsgroup 2016: https://www.toolsgroup.com/blog/ex-machina-ai-and-the-future-of-supply-chain-planning/

13 Harvard Business School 2018: https://digital.hbs.edu/platform-rctom/submission/bridgestone-production-system-innovation-through-machine-learning/

14 Tagesspiegel 2020: https://www.tagesspiegel.de/wissen/kuenstliche-intelligenz-in-der-schule-boese-ki-unbekannte-ki/26244684.html

15 Economist 2020: https://www.economist.com/technology-quarterly/2020/06/11/businesses-are-finding-ai-hard-to-adopt

16 Kietzmann et al., 2018 https://www.researchgate.net/publication/327500836_Artificial_Intelligence_in_Advertising_How_Marketers_Can_Leverage_Artificial_Intelligence_Along_the_Consumer_Journey

17 Handelsblatt 2020: https://www.handelsblatt.com/technik/digitale-revolution/digitale-revolution-werbung-im-perfekten-moment-wie-kuenstliche-intelligenz-eine-ganze-branche-veraendert/26308380.html?ticket=ST-4934412-9FcQtcQxEoFaUkhaSb4t-ap1
18 PWC 2020:https://www.pwc.de/de/finanzdienstleistungen/kuenstliche-intelligenz-im-finanzsektor.html

19 Teradata 2020: https://www.teradata.de/

20 Computerwoche 2018: https://www.computerwoche.de/a/ki-dienste-helfen-bei-der-betrugserkennung,3545722
21 Consorsbank 2018: https://wissen.consorsbank.de/t5/Blog/Wie-k%C3%BCnstliche-Intelligenz-den-B%C3%B6rsenhandel-ver%C3%A4ndern-k%C3%B6nnte/ba-p/75654

Autor dieses Artikels ist Robert Dehghan.

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