19.01.2023

Smart Living: Wie Roboter fahren, pflegen und heilen könnten

Smart Living ist mehr als Herd-, Heizung- und Lichtsteuerung via Smartphone. Wie künstliche Intelligenz den Gesundheits- und Mobilitätssektor revolutionieren könnte, verrät die Innovation Map der WKÖ.
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Smarte Robotik und Künstliche Intelligenz könnten urbanes Zusammenleben maßgeblich verändern. (c) Wirtschaftskammer Österreich
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Smart Living, also “intelligentes”, KI-gestütztes Leben im digitalen Zeitalter, hält viel mehr bereit als Herd-, Heizungs- und Lichtsteuerung via Smartphone. Wie “smart” der Pflege- und Mobilitätssektor im Jahr 2035 aussehen könnte, verrät die Innovation Map der Wirtschaftskammer Österreich (WKÖ). Die Map zeigt 105 Technologien, gegliedert in fünf Cluster, die Wirtschaft und Gesellschaft bis 2035 beeinflussen könnten. Bei “Smart Living” dreht sich alles um KI-gestützte Alltagshelfer:innen und ihren Mehrwert für Gesundheit, Mobilität und Gesellschaft.

Wie smarte Robotik den Alltag erleichtert

Neue Technologien sollen die Art und Weise, wie Menschen miteinander leben und interagieren, deutlich verändern. Damit rechnen jene Innovator:innen, die die Zukunftsszenarien der Innovation Map entwickelten. Ihnen zufolge sollen Smart Living und KI-gestützte Robotik in Zukunft nicht nur private und öffentliche Haushalte revolutionieren, sondern Infrastruktur und Ökosystem automatisieren.

Smart Living soll städtische Dynamiken verbessern und urbane Innovationen vorantreiben. Hinter automatisierten Alltagsabläufen verbirgt sich also viel mehr als die utopische Vorstellung selbstfahrender Autos und pflegender Roboter. Smart Living könnte sich bald nahtlos in unser tägliches Leben integrieren. Wie realitätsnah derartige Visionen tatsächlich sind? Die Innovation Map der WKÖ gibt Einblicke in die Zukunft.

Aus Utopie wird Realität

Eine Zukunft ohne Fachkräftemangel, mit weniger Personalknappheit und klimaneutraler Mobilität scheint gerade in der aktuellen Wirtschaftslage nahezu utopisch. Warum die nahtlose Integration automatisierter Alltagshelfer:innen jedoch keineswegs utopisch ist, sondern bald der Realität entsprechen könnte, zeigen die Vorzeigeprojekte der Innovation Map: Gerade in puncto Fachkräftemangel, Dekarbonisierung und Automatisierung urbaner Transportsysteme zeigen neue “Smart Living” Technologien realisierbares Zukunftspotenzial.

Künstliche Intelligenz (KI) und Robotik könnten Berufsgruppen mit Fachkräftemangel, wie die Alters- und Krankenpflege, schon bald entlasten. Die Lösung: KI-gestützte Pflegeroboter. Schon 2012 wurden Schätzungen der International Federation of Robotics (IFR) zufolge 450.000 Operationen weltweit mit Medizin-Robotern durchgeführt, wie das deutsche Zukunftsinstitut berichtet. Durch die erwartete Zunahme an pflegebedürftigen Personen werde bereits in naher Zukunft eine unzureichende Verfügbarkeit an Pflege- und Betreuungsfachkräften erwartet. Bei tatenloser Fortentwicklung würden bis 2030 also rund 76.000 Fachkräfte fehlen, so das Sozialministerium. Dies entspreche einem jährlichen Personalbedarf an 3.900 bis 6.700 Fachkräften.

Wie Roboter fühlen und pflegen

Dank maschinellem Lernen und Sehen könnten KI-gestützte Roboter bald zur Pflege älterer Menschen sowie zur Betreuung von Menschen mit Behinderung bereitstehen. Auch bei der Verrichtung alltäglicher Aufgaben könnten Roboter Überwachungs- und Hilfsarbeit leisten. Dank einer Reihe vorprogrammierter Algorithmen würden smarte Roboter ihre Handlungen an die spezifischen Bedürfnisse ihrer Patient:innen anpassen und so maßgeschneiderte Dienste garantieren. Haptische Arbeits- und Alltagshilfe sei dabei nur der Anfang.

Dank künstlicher Intelligenz und Sensorik sollen Pflegeroboter in der Lage sein, Emotionen und Verhaltensmuster wahrzunehmen. Sie würden also Gesten ihrer Patient:innen verstehen und auf verbale wie nonverbale Hinweise reagieren können. KI-gestützte Pflegeroboter könnten ihren Patient:innen damit nicht nur bei Hebearbeiten, bei der Mahlzeitenzubereitung sowie bei der Verabreichung von Medikamenten helfen, sondern auch emotionale Bedürfnisse stillen. Außerdem sollen sie Therapeut:innen bei der Behandlung von Depressionen, Phobien und posttraumatischen Störungen unterstützen.

Selbstfahrend und staufrei

Pflege-Robotik sei jedoch nicht das Einzige, das uns in einer smarten, KI-gestützten Zukunft erwartet. Sowohl das Team der Innovation Map als auch internationale Expert:innen rechnen mit einer automatisierten Zukunft ohne Stau und deutlich weniger CO2-Emissionen. Das Zauberwort: Autonome Mobilität, also die Integration selbstfahrender Autos in urbane Transportsysteme. Selbstfahrende Autos könnten Staus und Verkehrsverzögerungen in urbanen Gebieten vorbeugen und damit das verkehrsbedingte CO2-Aufkommen reduzieren. Die Folge: Der urbane Straßenverkehr wird sicherer und Parkplatzssuche ein Problem der Vergangenheit.

Fahrerlos in die Zukunft

Fahrerlose Transportsysteme sind kein utopisches Zukunftsdenken, sondern werden weltweit vielerorts bereits erfolgreich getestet: Das italienische Startup NEXT mit CEO Tommaso Gecchelin hat bereits 2020 ein modulares, autonomes Transportkonzept entwickelt und einen Prototypen bei der Expo in Dubai vorgestellt. Das Konzept basiert auf elektrifizierten, selbstfahrenden Einheiten, den sogenannten Pods, die je sechs Sitzplätze bieten. Die Pods können entweder einzeln fahren oder sich als gesammelte Einheit, sozusagen als Bus, gemeinsam fortbewegen. Next kombiniert auf diese Art und Weise die Stärken des individuellen und öffentlichen Verkehrs und soll so das Verkehrssystem sehr effektiv entlasten. Noch werden die Next Pods klassisch von Fahrern gesteuert, sollen aber in naher Zukunft auch autonom fahren können.

Wie eine fahrerlose Zukunft aussehen könnte, testen auch die beiden Innovationslabore ALP.Lab und Digitrans in der Steiermark und in Oberösterreich: Die Testlabore bieten der lokalen Automobilindustrie die notwendige Technik zur vollständigen Simulationsumgebung für automatisiertes Fahren. Vor allem die Besonderheiten alpiner Fahrumgebungen, wie winterliche Fahrverhältnisse, Tunnel und Mautstationen, machen das Testlabor im europäischen Kontext zu einer zukunftsweisenden Institution.

Ohne Stau und Stress: Was eine fahrerlose Zukunft bringen könnte

Stresslose Pendelfahrten ohne verflossene Opportunitätskosten. Oder noch viel besser: Unabhängiges Fortbewegen ohne Führerschein, CO2- und Stau-Reduktion inklusive. Dafür braucht es allerdings architektonische Veränderungen urbaner Transportsysteme und vor allem die Aufnahmebereitschaft unserer Gesellschaft. Zweiteres versucht die WKÖ mit ihrer Innovation Map schon heute umzusetzen, damit autonome Technologien und KI-gestützte Robotik schon bald einen Platz in unserer Gegenwart finden.

Du willst wissen, welche Innovator:innen hinter diesen zukunftsweisenden Technologien stecken und wie sie die Zukunft mitgestalten? Die BOLD COMMUNITY bringt globale Vordenker:innen und Pionier:innen aus den Bereichen Wirtschaft, Politikgestaltung, Forschung und Kunst an einen Tisch, um damit unkonventionelle Innovationen zu ermöglichen und zu fördern. Interessiert? Registriere dich auf der Website und folge der Community auf den Channels LinkedIn oder Instagram.

Du willst die Zukunft schon heute erleben?

Dann stöbere am besten gleich durch die Innovation Map der WKÖ: Die interaktive Map zeigt 105 Technologien, die nach ihrem Technology Readiness Level von ihrer Vision bis zu ihrem konkreten Produkt eingeordnet, Nachhaltigkeitszielen zugeordnet und mit Forschungsergebnissen, Papers und Hintergrundinformationen belegt wurden. Die Map wurde von internationalen Forschungseinrichtungen und Universitäten wie Stanford, dem Imperial College London und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT), aber auch österreichischen Universitäten wie der Uni Innsbruck, validiert.

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GitHub Accelerator
Foto: Adobe Stock

Mit künstlicher Intelligenz (KI) und Open Source ist es so eine Sache. OpenAI trägt den Anspruch der Offenheit zwar im Namen. Kritiker:innen – zu denen auch Elon Musk gehört – stellen sich aber die Frage, wie viel davon bei dem Unternehmen rund um CEO Sam Altman noch davon übrig ist. Und in der KI-Community ist es eine durchaus heiß diskutierte Frage, inwiefern es überhaupt wünschenswert ist, Modelle auf Open-Source-Basis zu veröffentlichen.

Gegner:innen argumentieren beispielsweise, dass frei zugängliche Modelle von “bösen” Akteur:innen für ethisch verwerfliche Zwecke eingesetzt werden können. Befürworter:innen des Open-Source-Ansatzes befürchten dagegen, dass die Tech-Riesen mächtige Modelle entwickeln, die für niemanden mehr nachvollziehbar seien.

Eine der wichtigsten Plattformen für OpenSource-Code ist jedenfalls GitHub. Seit 2018 gehört das bekannteste Tool für Versionsverwaltung zu Microsoft. GitHub unterhält auch einen eigenen Accelerator, mit dem Software-Projekte gefördert werden. In diesem Jahr dreht er sich ganz um das Thema KI – und zwar konkret, um Open-Source-KI. “Wir suchen nach Menschen und Projekten, die KI-basierte Lösungen mit einer Open-Source-Lizenz und einer Community entwickeln, um die Welt zu verbessern”, hieß es dazu im Aufruf des Unternehmens.

Projekt HackingBuddyGPT von TU-Forscher:innen für GitHub Accelerator ausgewählt

Am Freitag präsentierte GitHub nun die elf Siegerprojekte. Zum Zug kam dabei auch ein Projekt aus Österreich: HackingBuddyGPT möchte Forscher:innen im Bereich der IT-Security dabei helfen, große Sprachmodelle (LLM) dafür zu nutzen, um neue Angriffsvektoren ausmachen zu können – ohne dass dafür mehr als 50 Code-Zeilen nötig sein sollen.

Hinter dem Projekt stecken Forscher:innen der Technischen Universität Wien, es ist Teil des Interactive Programming & Analysis Lab. Der PhD-Student Andreas Happe ist der ursprüngliche Autor der Software, ebenfalls mit dabei sind Associate Professor Jürgen Cito sowie die Master-Studierenden Diana Strauß und Manuel Reinsperger.

Weiteres Projekt mit Österreich-Bezug in GitHub Accelerator

Österreich-Bezug hat auch noch ein weiteres Projekt im GitHub Accelerator: Bei LLMware.ai rund um US-Gründerin Namee Oberst ist der Österreicher Stefan Bachhofner an Bord. Er war in der Vergangenheit laut LinkedIn-Profil unter anderem als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TU Wien sowie an der Wirtschaftsuniversität (WU) tätig.

Die ausgewählten Projekte erhalten Unterstützung im Gegenwert von fast 400.000 US-Dollar. 40.000 Dollar sind dabei Finanzierung von GitHub-Sponsoren. Zusätzlich können die Projekte im GitHub Accelerator bis zu 350.000 US-Dollar an Technologie-Leistungen von Microsoft abrufen, etwa in Form von Credits für Microsofts Cloud-Plattform Azure, mittels derer auch Zugang zu führenden KI-Modellen ermöglicht wird.

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