Wie die Salzburg AG mit einer neuen Crowdinvesting-Plattform die Energiewende vorantreibt

24.08.2018

Wiener Forscherin Charlotte Stix: 4 Bereiche, wo KI zur Revolution wird

Die Österreicherin Charlotte Stix forscht und lehrt an der Cambridge University im Bereich Künstliche Intelligenz. Im Interview spricht sie über vier große KI-Anwendungsbereiche.

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✨ AI Kontextualisierung

Charlotte Stix ist Policy Officer und Forscherin im Bereich Künstliche Intelligenz (KI) des Leverhulme Centers für die Zukunft der Intelligenz an der Universität Cambridge. Für die Abteilung Robotik und Künstliche Intelligenz der Europäischen Kommission verwaltete sie 18 Millionen Euro an Budget für Robotik- und KI-Projekte. Charlotte Stix gab den TeilnehmerInnen der I.E.C.T. – Summer School on Entrepreneurship Ein- und Ausblicke in die Anwendung von Künstlichen Intelligenzen. Sie spricht im Interview mit uns über die vier Bereiche, in denen besonders gravierende Disruptionen auf uns zukommen.

+++ Wo steht die Artificial Intelligence wirklich? +++

Gesundheit: Unterstützung, kein Ersatz für ÄrztInnen

Stix: Der Gesundheitsbereich ist ein Paradebeispiel für die positive Anwendung von Künstlicher Intelligenz. Hier besteht ganz klar die Möglichkeit, Menschenleben sowohl direkt als auch indirekt zu retten. Zwei Themenbereiche sind hier besonders hervorzuheben.

Erstens, Künstliche Intelligenz, die neue Wirkstoffe und Medikamente findet. Künstliche Intelligenz ist in der Lage sich rasant durch eine viel höhere Anzahl an Dokumenten und Suchergebnissen zu arbeiten als Menschen es jemals können werden. Es kann diese vergleichen, mit internationalen Datenbanken abgleichen, neu kombinieren und dadurch womöglich neue Wirkstoffe oder bisher nicht angedachte Wirkstoffe als potentielle Medikamente für Krankheiten entdecken. Das Problem dabei ist natürlich Intellectual Property – gehört das Ergebnis der KI dem Menschen, der die KI erfunden hat, oder all den Studien, Dokumenten und Laborergebnissen, respektiv deren WissenschaftlerInnen, die der Untersuchung der KI zugrunde liegen?

Ein zweites großes Thema ist die Benutzung von KI bei der Früherkennung von Krankheiten. Die Technologie basiert dabei hauptsächlich auf Image Recognition und hilft zum Beispiel Wartezeiten bei potentiellen Akutfällen stark zu reduzieren. Vor einem Jahr schon wurde ein wissenschaftliches Paper in Nature publiziert, das zeigt, dass KI Hautkrebs genauso gut erkennen kann wie DermatologInnen. Potentielle Früherkennung bei Krebsfällen ist natürlich unglaublich wichtig um Menschenleben zu retten.

Auch interessant ist KI für die Früherkennung von Krankheiten, welche das Sehen beeinflussen können. Zu dem Thema wurde in England gerade eine wissenschaftliche Research Partnerschaft zwischen Deepmind und dem Moorfields Eye Hospital eröffnet. Denn das System von Deepmind ist in der Lage über 50 Krankheiten genauso gut wie AugenärztInnen zu erkennen. Die Genauigkeit und Schnelligkeit mit der KI Ergebnisse interpretieren kann bevor die Krankheit weit fortgeschritten ist, wird in der Zukunft hoffentlich vielen PatientInnen das Augenlicht erhalten.

Natürlich ist der Datenschutz und die informierte Zustimmung der Betroffenen dabei sehr wichtig. Diese Themen muss man gemeinsam mit den PatientInnen ansprechen, Fragen und Zweifel abklären und mit gut durchdachter Legislative überwinden. Da tragen sowohl das Krankenhaus, wie auch die KI Company, als auch der Staat eine große Verantwortung. Nur so kann man sicherstellen, dass alle Prozesse ethisch ablaufen. Auf der anderen Seite funktioniert KI oftmals schon so gut, dass es durchaus sein kann, dass Menschen in der Zukunft möchten, dass sich eine Künstliche Intelligenz ihre Bilder anschaut.

Manche haben die Sorge, dass eine KI bald ÄrztInnen ersetzt, aber das bezweifle ich. In den wenigsten Fällen wollen Menschen nur von einem Roboter, der sich auf ein KI System beruft, beraten werden. Die meisten werden wohl einen Menschen dabei haben wollen. Ersetzen ist oft eine Frage der Akzeptanz und viel weniger des Möglichen. Und gerade im Gesundheitswesen ist die Akzeptanz der PatientInnen ausschlaggebend.

Ein weiterer Bereich, der ein großes Problem für Spitäler darstellt, wird leider momentan nicht von KI Companies beachtet, da er oft als eher unattraktiv angesehen wird. In Spitälern wird noch unglaublich viel auf Papier geschrieben, Sachen werden von einem wichtigen Labor zum anderen gesendet, Dokumente müssen gesucht werden und all das verbraucht wichtige Zeit, die das Krankenhauspersonal für PatientInnenpflege benützen könnte. Das wäre ein klarer Bereich – das Thema Datenschutz einmal ausgeklammert – bei dem Künstliche Intelligenz die ÄrztInnen dabei unterstützen könnte, schneller und besser zu verstehen, wie ein Patient zu behandeln ist.

+++ Event: VIP night am 13.9. – Künstliche Intelligenz: Die Welt in fünf Jahren +++

Altenpflege: Eine Frage der Kultur

Stix: In Europa tendieren wir dazu, Roboter in der Pflege wenig einzusetzen. Als Begründung wird oft genannt, dass es die Menschenwürde beeinflussen würde. Wie vorher schon angesprochen: Wir bevorzugen Menschen als Pflegepersonal.   Interessant dabei ist, dass es in Ländern wie Japan als relativ normal angesehen wird, Roboter zu haben, die zum Beispiel für alte Leute Aufgaben erfüllen, mit ihnen sprechen und ein aktiver Bestandteil ihres Lebens sind. Akzeptanz von Robotern hat auch mit Kultur zu tun. In unseren Breiten werden Roboter trotz der wunderbaren Möglichkeiten, die sie bieten, oft mit Angst und Abneigung beäugt, denn sie sind ja nur ein abstraktes Metallgehäuse.

Wenn es uns schlecht geht haben wir zwar gerne, dass das Problem gelöst wird, aber noch lieber, dass es von einem Menschen gelöst wird.   In anderen Kulturen, wie zum Beispiel eben in Japan wird es eher akzeptiert, dass Objekte auch „Geist“ besitzen können. Dieses Verständnis des japanischen Shinto-Glaubens wirkt sich demnach auch auf Roboter aus. Das ist ein ganz anderes Verständnis wie bei einer Kultur, die vom christlichen, monotheistischen Glauben geprägt ist, wo im strengsten Fall ein Bilderverbot besteht. Roboter sind eben eine Art von Abbild. Da hören Tech-WissenschaftlerInnen oft, dass sie sich anmaßen „Gott zu spielen“. Zwischen verschiedenen Kulturen gibt es also große Unterschiede, wie Objekte und damit auch Roboter oder KI gesehen werden. Und das wirkt sich natürlich besonders stark aus, wenn diese Objekte im Gesundheitsbereich eingesetzt werden.

Erziehung: Demokratisierung des Lernens

Stix: Wie kann künstliche Intelligenz bei Erziehung helfen? KI kann StudentInnen und LehrerInnen stark unterstützen, sowohl beim Lehren als auch beim Lernen. Ganz banal kann KI zum Beispiel LehrerInnen helfen, Tests zu benoten. Klingt nicht sehr spannend, ist aber eine wirkliche Hilfe, die Zeit spart. Diese gesparte Zeit kann dann auch direkt wieder in die SchülerInnen investiert werden. Beim Thema „life-long learning“ und „personal tailored education“ ist KI auch wichtig. LehrerInnen und ProfessorInnen haben selten Zeit, jeder SchülerIn tagtäglich persönlich zu helfen.

Eine KI kann sich nicht nur merken, wie die bestimmte Person in vergangenen Tests abgeschnitten hat, was sie gelernt hat und wie sie am Besten gelernt hat, sondern kann sich beziehend auf dieses Wissen auch individuell an die Bedürfnisse des Lernenden anpassen. Die KI kann damit sowohl während der Schulzeit als auch im späteren Leben zur individuellen Bildung beitragen.   Außerdem: Eine private NachhilfelehrerIn ist teuer und viele Menschen können sich diese extra Stunden nicht leisten. Eine KI andererseits kann schnell skaliert werden und wird in diesem Bereich in der Zukunft wahrscheinlich relativ billig sein, wie man auch schon an MOOCs (Massive Online Open Courses) sehen kann.

Energie: Extreme Einsparungen

Stix: Meiner Meinung nach wird KI in der Lage sein, die meisten, wenn nicht alle Sustainable Development Goals von den United Nations zu lösen. Eine immer wichtiger werdende Thematik hierbei ist unser globaler Energiekonsum und damit unser Beitrag zum Klimawandel.   Auch hierbei kann KI jetzt schon helfen. Deepmind hat gerade publiziert, dass sie es geschafft haben, die Energie, die Google in seinen Datenzentren benutzt, um 40 Prozent zu reduzieren. Das System nimmt alle fünf Minuten einen Snapshot von den ganzen im Kühlsystem des Datenzentrums verteilten Sensoren. Diese Snapshots werden dann von einem DNN angeschaut, welches vorhersagt, wie verschiedene nächste Schritte den Energiekonsum beeinflussen. Das KI-System sucht dann nach dem Schritt, der den Energiekonsum am meisten reduziert ohne Sicherheitsvorgaben zu verletzten.

Video-Interview mit Hermann Hauser am Rande der I.E.C.T. Summer School 2018:

⇒ Zur Website der I.E.C.T. – Summer School 2018

⇒ Zur Website von Charlotte Stíx

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Wholomics hat sich zum Ziel gesetzt, diverse Krebsarten bereits im Stadium eins zu erkennen. Eine Validierungsstudie gibt Hoffnung, aktuell befindet sich das Startup in der zweiten Finanzierungsrunde.

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Es ist wohl eine der schockierendsten Nachrichten, die man erhalten kann: Diagnose Krebs. Dabei werden verschiedenste Krebsarten oftmals erst in späten Stadien erkannt, was die Überlebenschance stark verringert. Das soll sich bald ändern. Die beiden Wholomics-Gründer Patrick Strasser und Maximilian Schneider entwickelten einen Test, der mit hoher Genauigkeit verschiedene Krebserkrankungen bereits im Stadium eins feststellen können soll.

“Heutzutage zählt es als Durchbruch, wenn ein Medikament für Krebspatienten im Stadium vier eine sechs Monate längere Überlebensdauer erzielt. Allerdings hätte man einen viel größeren Impact, wenn man Krebs einfach früher erkennen könnte”, erklärt Wholomics-CEO Strasser im brutkasten-Interview. Denn bei den meisten Krebsarten, die man bereits im Stadium eins erkennt, hätten die Patienten eine “5-Jahres-Überlebensrate von über 90 %”. Im Stadium drei bzw. vier falle die Überlebenschance rapide ab.

Daher entwickelten Strasser und Wholomics-CTO Schneider einen Test, der darauf ausgelegt ist, mehrere Krebsarten bereits in frühen Stadien aus einer einzigen Blutprobe zu erkennen. Der Test analysiert diverse Veränderungen im Blutserum, also der Flüssigkeit im Blut, die mit einer frühen Tumorentwicklung in Zusammenhang stehen können. Die Ergebnisse einer Validierungsstudie sind vielversprechend, denn der Wholomics-Test erkannte eigenen Angaben zufolge 38 von 40 Krebserkrankungen im Stadium eins, darunter Darm-, Magen- und gynäkologische Tumore. Die Intellectual Property der Methode liegt bei Wholomics. Eine erste Version des Tests, der Wholomics Multi-Cancer Check, ist bereits über eine Partnerfirma, Novogenia, erhältlich. Strasser und Schneider möchten sich aber darauf konzentrieren, den Test in der breiten Bevölkerungsmasse einsetzen zu können.

Vom Forscher zum Unternehmer

Die beiden Wholomics-Gründer kennen einander seit ihrem Studium an der TU München und fassten gerade wissenschaftliche Publikationen zusammen, als ihnen die Idee für einen neuen Test zur Krebsfrüherkennung kam. Die Umstellung vom Forscher zum Unternehmer beschreibt der Biochemiker Strasser als “leicht”. Dennoch stellt ihn das Unternehmertum vor einige Herausforderungen. “Als Startup-Founder lernt man im Endeffekt nie aus. Das heißt, jeden Tag, jede Woche gibt es neue Dinge, die man sich selbst beibringen oder die man lernen muss“, erklärt Strasser und ergänzt: “Ein Founder hat mir mal gesagt, die wissenschaftliche Grundlage ist sozusagen das A und O deines Unternehmens. Aber 80 Prozent werden dann im Endeffekt auf der Business-Seite durchgesetzt.”

Wholomics wurde bisher mit dem aws First Incubator und der Forschungsprämie unterstützt. Aktuell befindet sich das Unternehmen in der zweiten Finanzierungsrunde und ist noch auf der Suche nach Investoren. Strasser und Schneider wollen die Runde im letzten Quartal dieses Jahres schließen. “Wir suchen nicht nur nach Geldgebern, sondern eben auch nach strategischen Partnern, die z. B. im Bereich Diagnostik Erfahrung haben”, sagt Strasser. Mit der Entwicklung ihres Startups zeigt sich der Biochemiker zufrieden, auch wenn der Standort Österreich seine Schwierigkeiten mit sich bringe. Die Regulierungen in der EU erschweren laut dem Krebsforscher jedem Diagnostik-Startup den Start.

Das Ziel sind 2027 die USA, aber ohne FDA-Approval

Zudem brauche es in der EU hohe Investments, um ein medizinisches Produkt auf den Markt zu bringen. “Da muss man dann abwägen, wie die tatsächliche Marktzugangslage ist. Und die ist in Österreich oder im DACH-Raum generell etwas schwieriger”, erklärt Strasser, der mit Schneider den Großteil von Wholomics besitzt. Der Blick der beiden Österreicher richtet sich daher über den großen Teich. Sie arbeiten aktuell in den USA an der Eröffnung eines sogenannten CLIA-Labors. Dadurch soll der Test zur Krebsfrüherkennung als “Lab Developed Test” in den Vereinigten Staaten 2027 auf den Markt gebracht werden können. Er werde somit firmenintern validiert und könne anschließend an Privatpersonen weiterverkauft werden. Ein FDA-Approval sei dann nicht mehr nötig.

Wholomics als die nächste Generation der Krebsfrüherkennungstests

“Im Endeffekt wollen wir quasi die nächste Generation von Multi-Cancer Early Detection Tests auf den Markt bringen. Der größte Unterschied zwischen uns und anderen Anbietern ist, dass wir einfach sehr hohe Frühstadien-Erkennungsraten haben”, sagt Strasser. Langfristig will sich Wholomics am Markt als “First Line Diagnostic” platzieren, also als eine erste Reihe an Untersuchungen, die bei Krebsverdacht durchgeführt werden. Diese Tests sollen dann von Versicherern rückerstattet werden. Als potentielle Kunden beschreibt Strasser in den USA zu Beginn unter anderem Ärzte, später auch Krankenkassen, wobei man den Test immer unter ärztlicher Begleitung durchführen muss.

In Zukunft kann es mehrere unterschiedliche Use-Cases für Wholomics geben, wie z. B. einen Stratifizierungstest. Durch diese Tests werden Personen in klare Gruppen eingeteilt. Dadurch kann in der Medizin einer Person die passende Behandlung verschrieben werden. “Im Endeffekt laufen alle diese Use-Cases darauf hinaus, dass eine Blutprobe analysiert wird und wir das molekulare Profil nach Krebs-Signaturen untersuchen”, sagt Strasser.

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