Der Computer als Arzt

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Automatisiertes Lernen. Künstliche Intelligenz findet besonders im medizinischen Bereich verstärkte Anwendungsgebiete. Ein Expertenkommentar von Sinan Tankaz, Head of Artificial Intelligence, Kapsch BusinessCom.

Sind Computer die besseren Ärzte? Diese Frage bewegt Mediziner, Computerwissenschaftler und Sozialforscher gleichermaßen. Die Antwort lautet wohl ja und nein. Wenn es etwa darum geht, auf Bildbefunden Anomalien zu erkennen und diese mit Dutzenden bis Tausenden anderen Fällen zu vergleichen, ja. Wenn es aber um genaues Zuhören geht und die individuellen Lebensumstände eines Patienten in Diagnostik und Therapie einfließen zu lassen, nein.

Ein zunehmend genutztes Hilfsmittel in der Medizin ist die Künstliche Intelligenz. Sie kann nicht nur in der Diagnostik helfen, sondern übernimmt auch Routineaufgaben und viele Verwaltungsschritte. Praktische Beispiele für unterschiedliche medizinische Anwendungen gehen von der Diagnostik bei Leberzirrhose über Verbesserungen bei der Bildanalyse bis zur komplett automatisierten Erkennung einer Leberschädigung. Am weitesten fortgeschritten ist die Technologie in der intelligenten Analyse von Dokumenten. Davon gibt es im medizinischen Bereich sehr viele, etwa Arztbriefe und Verordnungen, die dann entsprechend durchforstet und ausgewertet werden.

Komplizierte Wechselwirkungen
Diese sogenannte AI-Engine (Maschine) findet sich in unstrukturierten Dokumenten komplett selbstständig zurecht. Sie sammelt Informationen über Medikation, Inhaltsstoffe, Wirkstoffe, Dosierung, Symptome und Krankheitsverlauf und das hilft einmal, den Einsatz von Medikamenten zu optimieren. Besonders zeigt sich die Überlegenheit jedoch in der Analyse von komplexen Zusammenhängen bei Patienten mit sehr vielen Medikationen. Hier können auch unstrukturierte Dokumente extrahiert werden und sodann (auch) mittels internationaler Datenbanken analysiert werden, ob es Wechselwirkungen gibt.

Um alle Einsatzgebiete, die auch andere Branchen und die Industrie betreffen, entsprechend abzubilden, hat Kapsch BusinessCom eine eigene Artificial-Abteilung geschaffen. Der Aufbau einer Künstlichen Intelligenz ist aufwändig. Es braucht viele Daten und viel Zeit. Wir setzen die Grenze bei etwa 10.000 Datensätzen an. Gibt es zu wenig Daten, können regelbasierte Analysesysteme sinnvoller sein. Umgekehrt funktioniert eine trainierte AI selbständig ohne Regeln. Die Engine lernt, die zu übernehmenden Abläufe zu verstehen.

Sensibler Qualitätsanspruch
So hoch das Potential von AI im medizinischen Bereich ist, so aufwändig ist auch hier die Entwicklung. Große AI-Anwendungen wie etwa Google-Translate werden erst durch praktische Erfahrung am Markt wirklich gut. Das bedeutet dann aber auch, dass das zwei Jahre lang nicht optimal funktioniert. Diesen Qualitätsanspruch würde man im medizinischen Bereich nicht durchgehen lassen, hier sind Daten, Anwendungen und vor allem Folgewirkungen zu sensibel.

Um nun die Qualität bei der Entwicklung von Artificial Intelligence in diesem sensiblen Bereich gewährleisten zu können, arbeitet Kapsch in Österreich mit vielen Universitäten und Instituten zusammen. Dabei nutzen wir konkrete österreichische Daten, die hier anonymisiert sowie annotiert werden und mit den unsere AI-Engines dann lernen.

MINT-Schwerpunkt an niederösterreichischen Schulen

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Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik als weiterer Schwerpunkt der niederösterreichischen Bildungspolitik. Bis Herbst 2020 sollen die standortpolitisch relevanten MINT-Fächer bereits an zwölf NMS im Fokus stehen.

(NOe-WP/red/mich/cc) Aktuell stehen den dreißig Neuen Mittelschulen (NMS) mit Sport-Schwerpunkt sechs Schulen mit dem Schwerpunkt MINT (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik) gegenüber. Zu den fünf Standorten in Raabs/Thaya, Lassee, Ybbsitz und in den NMS Theodor-Körner 3 und 4 in St. Pölten ist heuer mit Wiener Neustadt der sechste MINT-Schul-Standort dazugekommen. „Weitere sechs sollen mit September 2020 an den Start gehen“, so Christiane Teschl-Hofmeister, NOe-Bildungs-Landesrätin und Johann Heuras, Niederösterreichs Bildungsdirektor.

Vielfältige Chancen für alle niederösterreichischen Talente
„Die neue Schiene ist ein Beitrag, allen Talenten in allen Regionen des Landes passende Chancen zu bieten und mit der MINT-Themenvielfalt zwischen Umweltschutz und Robotik insbesondere auch Mädchen anzusprechen“, unterstreicht Teschl-Hofmeister. „Im MINT-Bereich werden die meisten künftigen Arbeitsplätze entstehen, die auch mit guten Aufstiegs- und Verdienstchancen verbunden sind“, ergänzt Thomas Salzer, Präsident der NOe-Industriellenvereinigung, die die Schulen laufend stark unterstützt.

Berührungsängste abbauen
„Es gilt die Berührungsängste mit den MINT-Fächern abzubauen, Neugierde zu wecken und die Experimentierfreude zu fördern“, betont Johann Heuras. Teschl-Hofmeister und Heuras wollen das nicht nur mit fächerübergreifenden Projekten und Wettbewerben erreichen, sondern auch „mit entsprechenden Ressourcen und dafür werden die Industrie, die gewerbliche Wirtschaft und das Land in enger Zusammenarbeit sorgen.“

Keine Angst vor Robotern

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Pflegeroboter, Haushaltsdiener oder autonome Flugtaxis werden Menschen verstärkt unterstützen. Robotik-Forscher Sami Haddadin erörtert Zukunftsfragen rund um künstliche Intelligenz bei Veranstaltung von Akademie der Wissenschaften.

(red/czaak) Sie reichen Speisen und Getränke, helfen beim Umbetten von Patienten, geben Medikamente oder übernehmen schwere Arbeiten. Die nächste Generation computergesteuerter Roboterassistenten erledigt vielfältige Aufgaben von Pflegekräften in Medizin und Altenbetreuung. Als lernfähige, vernetzte und einfach zu bedienende Roboterassistenten kommen sie zunehmend zum Einsatz.

Diese Anwendungsbereiche werden sich in Zukunft stark erweitern und auch private Haushalte miteinbeziehen. Sami Haddadin, international renommierter Robotikforscher, EU-Berater und deutscher Leibniz-Preisträger, erörtert diese Themenbereiche bei einer Veranstaltung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften am Freitag, den 22. Novembern in Wien.

Das elektronische Heinzelmännchen
Die rasanten wissenschaftlich-technischen Fortschritte in Algorithmik, Mechatronik und Chiptechnologie werden unsere Gesellschaft nachhaltig verändern, und zwar gleichermaßen im privaten wie im beruflichen Leben. Intuitive und intelligente Interaktionssysteme ermöglichen es zukünftig erstmals auch Laien, modernste Robotertechnologie zu nutzen.

Noch herrscht vielfach Skepsis zum Zusammenleben von Mensch und Maschine. Müssen wir fürchten, dass menschliche Arbeiten bald von Maschinen übernommen werden? Werden Roboter eines Tages klüger als Menschen sein? Wohin die Entwicklung geht und über welche Kompetenzen lernende Maschinen und Algorithmen verfügen werden, darüber spricht Robotikforscher Sami Haddadin am 22. November im Festsaal der Österreichischen Akademie der Wissenschaften. „Der Mensch muss keine Angst vor den Maschinen haben“, ist Haddadin überzeugt.

Sami Haddadin
Haddadin ist Direktor der Munich School of Robotics and Machine Intelligence an der Technischen Universität München und Inhaber des Lehrstuhls für Robotik und Systemintelligenz. Er ist Mitglied in der KI-Enquete-Kommission des Deutschen Bundestags sowie Mitglied der EU High-Level Expert Group on Artificial Intelligence. 2017 wurde ihm der Deutsche Zukunftspreis von Bundespräsident Frank-Walter Steinmeier verliehen, 2019 wurde er mit dem Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis ausgezeichnet, dem wichtigsten Forschungspreis Deutschlands.

Die aktuellen Viktor Kaplan-Lectures im Rahmen der Akademievorlesungen der ÖAW bringen international angesehene Experten nach Wien, die sich mit zukunftsorientierten Fragen aus verschiedensten Fachgebieten der Technik auseinandersetzen. Sami Haddadin: „Robotik und künstliche Intelligenz. Der Mensch ist der Mittelpunkt der Technologie“ am Freitag, den 22. November im Festsaal der Österreichischen Akademie der Wissenschaften; Dr. Ignaz-Seipel-Platz 2 in 1010 Wien; Beginn ist um 18 Uhr, die Teilnahme ist kostenlos mit vorheriger Anmeldung.

Auslagern als integrierter Bestandteil

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Bei Händlern und Dienstleistern gehen digitale Wertschöpfungsketten von Anbot bis Lieferung. Betriebe konzentrieren sich auf Produkt und Vertrieb und holen sich für Bereiche wie Bezahlwesen oder Zusatzdienste externe Spezialisten.

(Christian Czaak) Für Online-Shops und internetgestützte Finanzdienstleistungen müssen bestehende Prozesse allein wettbewerbsbedingt einfach mit neuen digitalen Services kombinierbar sein. Eine zentrale Rolle spielt dabei die zunehmende Personalisierung von Kundendiensten.

Wesentlich für Architektur und Abläufe sind auch die EU-Verordnungen bei Datenschutz (DSGVO) und Zahlungsdiensterichtlinien (PSD2) und als übergreifende Spange sollte immer eine (weiterhin) möglichst einfache und trotzdem sichere Kundennutzung mitgedacht werden. Umfangreiche Dateneingaben werden von Konsumenten als aufwändig empfunden und sind Hauptgrund für den Abbruch eines Online-Einkaufs oder -Vertragsabschlusses.

Alle Interessen abgebildet
Damit nun etwa bei Internet-Shops die PSD2-bestimmte verstärkte Kundenauthentifizierung unterstützt wird, empfehlen Experten eine softwarespezifische Aktualisierung des Shopsystems und der verbundenen Bezahlsysteme. „Aktuelle Lösungen bedienen sowohl den rechtlichen Aspekt aus Sicht der Onlinehändler wie auch den Kundenanspruch an sichere und einfache Nutzungsmodalitäten“, so Roland Toch, Managing Director Central Eastern Europe bei Wirecard.

Das Fintech hat aktuell eine Bezahlseite entwickelt, welche die PSD2-konforme Abwicklung von Onlinezahlungen ermöglicht und optisch individuell an das vertraute Erscheinungsbild des Shops angepasst werden kann. Mittels optimiertem Datenvolumen und Ladezeit wird das Design dann auch rasch und responsive auf allen Endgeräten angepasst.

Intelligente Kundenbetreuung
Gefordert beim Thema digitale Innovation ist auch die Versicherungsbranche. Hier ist beispielsweise die Anzahl der Internetportale für Preisvergleiche regelrecht explodiert und die Branche muss darauf nun richtlinienkonform reagieren. Hier sehen Experten entweder die Möglichkeit den Preiskampf aufzunehmen oder mit Mehrwert beim Kundenservice zu punkten und auf Innovationen wie künstliche Intelligenz (AI) zu setzen. Da der persönlich menschliche Kontakt weiterhin unersetzbar gilt, sollte der Einsatz intelligenter Systeme bereits im Vorfeld geschehen.

Das kann als Unterstützung von Mitarbeitern in Contact-Centern sein, wo Anfragen schon sortiert beim richtigen Ansprechpartner ankommen. Das System scannt und lernt aber auch bei schriftlichen Kundenanliegen und filtert sodann die oftmals ausführlich beschriebenen Versicherungsfälle der Kunden. Mittels dieser Indizierung landen Anfragen ebenso rasch beim richtigen Betreuer, diese werden entlastet und können sich dann etwa intensiver telefonischen Anfragen widmen.

Neben einem besseren Kundenservice bringt das dem Versicherungsunternehmen Ersparnis bei Zeit und Kosten durch einen effizienteren Einsatz der personellen Ressourcen. In einem weiteren Schritt kann AI auch für die Analyse von Fotos, Rechnungen oder Befunden eingesetzt werden und dann den Aufwand der Sortierung reduzieren. „In jeder dynamischen Branche können nur die gewinnen, die mittels Innovation den Endkunden spürbar zufriedener machen“, erläuert Jochen Borenich, Mitglied des Vorstands bei Kapsch BusinessCom, einen zentralen Aspekt im Einsatz innovativer Technologien.

Künstliche Intelligenz gegen Unfallfolgen

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Forscher der kanadischen Universität Waterloo entwickeln neues Sicherheitssystem für autonome Autos. Künstliche Intelligenz ermöglicht Berücksichtigung von Geschwindigkeit, Winkel, Fahrzeuge und Fußgänger.

(PTA/red/cc) Der Forscher Amir Khajepour von der kanadischen University of Waterloo und sein Team haben ein intelligentes System für selbstfahrende Autos entwickelt. Zielsetzung ist die Reduktion von Folgen möglicher Unfälle. Wenn der Algorithmus erkennt, dass ein Zusammenstoß unvermeidlich ist, werden alle Reaktionen in überaus kurzer Zeit durchgespielt, so ein Bericht von PressetextAustria.

Oberste Regel der Forscher war, dass auf keinen Fall Fußgänger zu Schaden kommen dürfen. Das System wägt dabei alle relevanten Faktoren ab und das beinhaltet die eigene Geschwindigkeit und die der Fahrzeuge im Nahfeld, den voraussichtlichen Aufprall-Winkel, den Fahrzeugtyp und die Unterschiede im Gewicht. Daraus wird dann das beste Manöver errechnet, um die Folgen zu minimieren und dazu gehören etwa auch Bremsen oder das Einschlagen einer anderen Richtung.

Ethische Fragen
"Das System berücksichtigt das gesamte Umfeld, einschließlich aller Fahrzeuge und Hindernisse", so Dongpu Cao aus dem Team von Khajepour. Für diesen selbst ist ein solches System unumgänglich, weil die populäre Vorstellung, dass autonom fahrende Autos keine Unfälle verursachen, ein Mysterium sei. "Es gibt hunderte oder gar tausende Variablen, über die wir keine Kontrolle haben", so der Verkehrsforscher. Es könnte etwa Blitzeis auftreten oder plötzlich Geröll aus einem Bergrutsch auf der Straße liegen.

Autonome, selbstfahrende Autos treffen in Sekundenbruchteilen sehr viele Entscheidungen, die auf den Daten von Bewegungs- und Beschleunigungssensoren sowie Kameras beruhen. Das neue System basiert auf einem Algorithmus, der plötzliche Ereignisse berücksichtigt. Die kanadischen Forscher versuchten allerdings nicht, komplexe ethische Fragen zu berücksichtigen - etwa, ob die Insassen des eigenen Fahrzeugs besser geschützt werden sollten als andere oder ob man alle Beteiligten möglichst weitgehend vor Verletzungen bewahren sollte.

Deutsche Konjunktur stabilisiert sich

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Die Deutsche Wirtschaft erholt sich weiter. Steigende Exporte der Industrie, verbesserter Geschäftsgang beim Gewerbe, gute Auslastung im Baugeschäft und robuster Konsum als Ursachen, so das aktuelle ifo-Konjunkturbarometer.

(red/czaak) Die deutsche Konjunktur hat sich im aktuellen dritten Quartal 2019 weiter stabilisiert. „Dazu hat vor allem die Industrie beigetragen, wo insbesondere die Warenexporte gestiegen sind“, erläutert Timo Wollmershäuser, ifo-Konjunkturchef. „Auch die Stimmung im Verarbeitenden Gewerbe hat sich seit der Jahresmitte wieder verbessert“, so Wollmershäuser.

Parallel zu diesen Parametern zeigt sich die deutsche Konsum- und Baukonjunktur weiter in robuster Verfassung. Auch wenn sich der Beschäftigungsaufbau hier etwas verlangsamt hat, verzeichneten die privaten Haushalte hohe Einkommenszuwächse. „Neben steigenden Tariflöhnen wurden zur Jahresmitte auch staatliche Transferzahlungen wie Renten und Kindergeld erhöht. Dazu fallen die Hypothekenzinsen weiter und entsprechend steigt die Vergabe von Wohnbaukrediten“, unterstreicht ifo-Experte Wollmershäuser.

Rezessionsängste definitiv weg
In Summe, unter Einrechnung der schwächeren ersten Quartale des heurigen Jahres, bleibt die deutsche Konjunktur immer noch etwas abgekühlt. In den kommenden Monaten ist jedoch keine tiefgreifende gesamtwirtschaftliche Rezession zu befürchten, so das Ergebnis der umfassenden Analysen der ifo-Experten. Dazu beigetragen hat auch das Instrument der Kurzarbeit.

„Dieses von zehn Prozent der Betriebe in Anspruch genommene Instrument stabilisiert die Einkommen der Beschäftigten“, betont Wollmershäuser. Laut den ifo-Experten dürfte die Stabilisierung und der positive Ausblick auch in der nächsten Zeit weiter zunehmen. Die Wahrscheinlichkeit eines harten Brexits oder einer neuen Eskalation beim Handelskrieg zwischen den USA und China reduziert sich laufend.

Wie groß ist mein Stress?

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Donau-Uni Krems entwickelt in Kooperation mit deutschen Universitäten eine App um Stress zu erfassen. „TrackYourStress“ identifiziert Stress-Auslöser und ermöglicht exakte Dokumentation.

(red/mich/cc) Die Smartphone-Applikation „TrackYourStress“ ermöglicht Personen ihren Stress-Level im Alltag zu dokumentieren und das inkludiert auch die Identifikation verschiedener Auslöser und sogenannter Fluktuationen von Stress. Im aktuellen Projekt wurde zudem untersucht, ob die App selbst den Stress-Level verändert und hier zeigen erste Ergebnisse, dass der Stress-Level während der Nutzung nicht ansteigt, außer bei Personen mit einer erhöhten Reaktivität bei Misserfolgen.

Grundsätzlich hängt individueller Stress von der Einschätzung der Relevanz und der potentiellen Gefahr der Situation ab und andererseits von der individuellen Einschätzung der Handbarkeit. Wenn die Situation relevant erscheint, aber die eigene Kapazität unzureichend, um damit umgehen zu können, ist Stress die Konsequenz. Aufgrund Genetik, Erfahrungen, persönlicher Merkmale und weiterer sozialer Faktoren variieren die Schwere sowie Intensität und Häufigkeit des Stress-Levels zwischen Individuen. Wenn Stress dauerhaft anhält, kann dies etwa das Risiko von mentalen oder somatischen Erkrankungen erhöhen.

Die Zusammenhänge von Stress verstehen
Um die Auslöser von Stress besser verstehen zu können, entwickelten nun Teresa O’Rourke und Thomas Probst vom Department für Psychotherapie und Biopsychosoziale Gesundheit an der Donau-Universität Krems in Kooperation mit deutschen Universitäten (Anm. etwa Ulm) eine spezielle Smartphone-Applikation. „TrackYourStress“ untersucht insbesondere die Fluktuation des Stress-Levels im Alltag. Personen können dabei anhand einer Skala ihren Stress-Level in unterschiedlichen Situationen angeben.

Untersucht wurde auch ein möglicher Stress-Level durch die Anwendung der Stress-App selbst und das scheint nur bei Personen mit erhöhter Reaktivität bei Misserfolgen der Fall. „Durch die neue App können Personen leichter herausfinden, womit der Stress-Level zusammenhängt und das ist etwa auch für Unternehmen zur Gefährdungsbeurteilung psychischer Belastungen interessant“, so Thomas Probst, der die aktuelle Studie leitet. „Die nächsten Studien werden ‚TrackYourStress‘ mit biologischen Stressmarkern wie Cortisol verbinden“, so Probst.

Moderne Kulturmetropole versus traditionelle Region

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Das „kaiserliche“ Bad Ischl wird 2024 für ein Jahr EU-Kulturhauptstadt. St. Pölten wird nun moderne Kulturmetropole für Generationen. Land Niederösterreich und Stadt nützen umfangreiche Bewerbsdynamik für nachhaltige Weiterentwicklung als Landeskulturhauptstadt.

(red/czaak) Die Entscheidung der Jury ist gefallen, Bad Ischl hat die Wahl als Europäische Kulturhauptstadt 2024 gewonnen. Neben der touristisch besonders mit „kaiserlicher Tradition verbunden Region Bad Ischl, hatten sich auch das Vorarlberger Dornbirn und Niederösterreichs Landeshauptstadt St. Pölten in einem zeitaufwendigen und ressourcen-intensiven Prozess um den Titel beworben. „Zu allererst wollen wir unseren Freunden aus Bad Ischl herzlich zu diesem Erfolg gratulieren“, zeigte Johanna Mikl-Leitner, NOe-Landeschefin, nach der Verlautbarung eine faire Wettbewerbshaltung. „Gemeinsam haben Land und Stadt St. Pölten in den letzten zwei Jahren sehr hart gearbeitet, jetzt gibt es natürlich Enttäuschung“, so Mikl-Leitner weiter.

Landeskulturhauptstadt
„Bei dieser professionellen Vorbereitung sind viele Ideen und Projekte entstanden, die zu einer unglaublichen Bewegung geführt haben. Wir sehen das als Auftrag, diese Dynamik mitzunehmen und St. Pölten 2024 entsprechend als Landeskulturhauptstadt zu etablieren und ganz Niederösterreich als Kulturland weiter zu entwickeln“, erläuterte die Landeshauptfrau. „Wir lassen den Kopf nicht hängen, denn die Vorbereitungsarbeiten waren zu gut und zu professionell“, betonte Mikl-Leitner. Parallel wird in einem weiteren Schritt nun die Niederösterreichische Landesausstellung 2022 in Marchegg vorbereitet und danach „mit voller Kraft St. Pölten als Landeskulturhauptstadt 2024 umgesetzt“.

Matthias Stadler, Bürgermeister von St. Pölten sieht das Ergebnis des Wettbewerbs auch als Chance. „Wir müssen nun keine Formalien einhalten, können selbst entscheiden, wofür wir unser Geld ausgeben und werden für 2024 ein herzeigbares Programm umsetzen.“ Stadler weiter: „Wir werden Europa zeigen, was es verpasst hat. Unser Ehrgeiz ist noch größer geworden.“