30.06.2022

Experten klären auf: So erkennt man Deepfake-Videos

Nach einer Serie von Fake-Videocalls mit dem angeblichen Bürgermeister von Kiew - Vitali Klitschko - sind nun viele europäische Behörden beunruhigt über weitere Troll-Anrufe. Die AI-Experten Clemens Wasner und Mic Hirschbrich klären auf, woran Deepfake-Videos zu erkennen sind.
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AI-Experten Mic Hirschbrich und Clemens Wasner. (c) Mic Hirschbrich und enliteAI
AI-Experten Mic Hirschbrich und Clemens Wasner. (c) Mic Hirschbrich und enliteAI

Von Madrid über Wien bis hin zu Warschau, mehrere europäische Stadtchefs wurden letzte Woche Opfer von Fake-Videocalls mit dem angeblichen Amtskollegen, Vitali Klitschko. Darunter auch der Bürgermeister von Wien, Michael Ludwig. Während anfangs noch Gerüchte um den potentiellen Einsatz von Deepfake in den Medien kursierten, bekannte sich mittlerweile ein russisches Komiker-Duo, Wladimir Kusnezow und Alexej Stoljarow, das unter dem Künstlernamen “Wowan und Lexus” arbeitet, zu den Fake-Anrufen. Gegenüber dem ARD-Politikmagazin Kontraste sagten die Komiker, dass keine künstliche Intelligenz eingesetzt wurde. “Ich will nicht verraten, wie wir es angestellt haben, aber es war leicht”, so Wowan und Lexus im Telefonat mit Kontraste.

Auch wenn die Fake-Anrufe mit Michael Ludwig, Franziska Giffey und Co sich nicht als Deepfake erwiesen haben, wächst nun das Misstrauen der Behörden gegenüber Videocalls. Das Thema sowie das Risiko rund um Deepfake-Anrufe bleibt also dennoch relevant.  Die brutkasten-Redaktion hat sich bei zwei AI- und Digitalisierungs-Experten – Clemens Wasner (enliteAI-CEO und Co-Founder von AI Austria) und Mic Hirschbrich (Co-Founder von Apollo.ai) – erkundigt, wie man sich vor Deepfake-Anrufen schützen und diese identifizieren kann. 

In den letzten Tagen füllten viele Gerüchte rund um Deepfakes und künstlicher Intelligenz das Internet. Es wurde viel spekuliert, ohne über ausreichendes Grundwissen über das Thema zu verfügen. Was bedeutet Deepfake und was ist Deepfake Live tatsächlich? 

Clemens Wasner: Als „Deepfake“ wird die zugrundeliegende Technologie bezeichnet, bei der ein künstliches neuronales Netz (Deep Neural Network) zunächst mit Bilddaten der nachzuahmenden Person trainiert wird. Wer sich dazu genauer einlesen will, kann nach dem Begriff “Generative Adversarial Network (GANs)” suchen. Bei “Deepface Live” handelt es sich um ein als Open Source verfügbares Tool, mit dem Face Swappings – mit vorgefertigten synthetischen Gesichtern – durchgeführt werden können. Darüber hinaus ist es auch möglich, eigene Gesichter – im aktuellen Beispiel das Gesicht von Vitali Klitschko – zu trainieren. Um dies aber in ausreichend hoher Qualität hinzubekommen, ist ein großer Aufwand zu betreiben – die Anleitung hierfür hat 100 Schritte.

Wie gut sind diese Technologien? 

Mic Hirschbrich: Technisch hat Deepfake in der Vergangenheit immer dann besonders gut funktioniert, wenn es Referenz-Doubles gab, die dem Original sehr ähnlich sahen. Ich erinnere mich an den berühmten Tom Cruise Deep Fake. Der Schauspieler hat schon ohne KI-Einsatz eine sehr große Ähnlichkeit.  Dennoch ist das live besonders anspruchsvoll. Bei „Live Deep Fake“ von bekannten Prominenten und so langer Interaktion waren bislang Fehler meist sichtbar und erkennbar. 

Ist es möglich, Deepfake in Gesprächen zu erkennen? Wenn ja, wie ?

Clemens Wasner: Da wäre zunächst die Qualität des Fake-Gesichtes zu beachten. Oft verfügen Deepfake-Gesichter über weniger Details als das Ausgangsbild – wie weniger Falten oder Gesichtsbehaarung. Diese sind im Livestream natürlich nur sehr schwer zu erkennen, da man parallel dazu keinen Vergleich mit dem Original durchführen kann. Was aber sehr wohl auffallen kann, sind unterschiedliche Pigmentierungen von Gesicht und Körper, wie es bei den ersten Zelensky-Fakes im Februar der Fall war. 

Ein weiteres potentielles Erkennungsmerkmal sind der Mund und die Mundbewegung während des Sprechens. Deepfakes wirken hier oft unnatürlich, da sich die Lippen entweder zu wenig bewegen – ähnlich den Lippen nachdem man eine Spritze beim Zahnarzt bekommen hat – oder sich zu sehr biegen. Neben der eigentlichen Qualität des Gesichtes gibt es aber auch noch Videostream-spezifische Merkmale wie Bildrate, Auflösung und Beleuchtung, die darüber Aufschluss geben können, ob am Bild manipuliert wurde.

Wie kann ich mich vor Deepfake schützen?

Clemens Wasner: Als Gesellschaft müssen wir zunächst bei unserer Medienkompetenz ansetzen, um die Sensibilisierung gegenüber Falschinformationen zu erhöhen. Darüber hinaus werden Medien Anstrengungen unternehmen müssen, um sicherzugehen, dass sie keine Deepfakes verbreiten. Als wahrscheinlichstes Szenario erscheint mir dabei, dass sie entlang der Redaktionsarbeit Tools verwenden können (ähnlich dem MS Tool), welche Fakten- und Deepfake-Checks durchführen. Um hier immer am Laufenden zu bleiben, wäre wie im Cyber-Security-Bereich ein Zertifizierungssystem denkbar, dass den Stand der verwendeten Software sicherstellt und am Laufenden hält.

Mic Hirschbrich: Mit Medienkompetenz, Filtern und ordentlichen Protokollen. Bei der weitaus größeren Plage – den Fake-News – haben wir gelernt, dass für die große Zahl der Falschnachrichten sich nur sehr wenige Quellen verantwortlich zeichnen. Beim US Wahlkampf hat man mit der Sperre einer Handvoll Accounts – fast 90% aller Wahl-Falschnachrichten verhindern können. Da Deep-fake technisch aufwendiger ist, ist die Quellenzahl nochmal deutlich geringer. Man sollte diese Troll-Fabriken aussperren und nicht immer gleich eine Technologie-Debatte lostreten. Das Problem sind die (wenigen) Trolle, die große (staatliche) Mittel zur Verfügung haben. 

Gibt es dazu schon bestehende Lösungen oder sind diese noch in der Entwicklungsphase? 

Clemens Wasner: Auf technologischer Seite wird auf jeden Fall intensiv an Lösungen gearbeitet. So haben die großen IT Konzerne bereits vor drei Jahren damit begonnen, sehr große Datensätze an Deepfakes freizugeben, damit Forscher:innen und Startups Algorithmen für die Erkennung dieser entwickeln können. Die jetzige Deepfake-Welle wird zu einer Beschleunigung dieser Bemühungen führen und es ist nur noch eine Frage der Zeit, bis gängige Videokonferenz-Tools Deepfake-Detektoren anbieten werden.

Mic Hirschbrich: Wie beim Spam-Schutz, werden wir Deepfake-Filter selbstverständlich einsetzen. Jedoch wird es natürlich zu größeren Vorfällen kommen, vor allem in den ersten Phasen. Die Frage ist da viel mehr, wie bringen wir diese Filter-Erkennungs-Technologie an verschiedene Nutzer:innen in der Politik, den Medien und der Wirtschaft.  Der Klitschko-Skandal hätte einfach durch saubere Protokolle verhindert werden können. So etwas sollte nicht passieren. 

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ISS, SAP
Philipp Herzig, CTO SAP I © SAP

SAP hat auf seiner jährlichen Entwicklerkonferenz „SAP TechEd“ Ende Oktober eine Reihe von KI-Innovationen bekannt gegeben, die das SAP-Portfolio für Entwickler erweitern. Erweiterungen der Joule-Lösungen und der SAP Business AI Platform – einschließlich des neuesten Foundation Models von SAP für tabellarische Daten – sollen neue Tools zur Entwicklung und Erweiterung von KI-Agenten bereitstellen. Zugleich sollen sie den Agenten Daten- und Geschäftskontext für logisches Denken sowie zusätzliche Governance-Kontrollen bieten. Um sie unternehmensweit verantwortungsvoll einsetzen zu können, so der Plan.

SAP Business AI Plattform als Basis

„Auf der SAP TechEd präsentieren Entwickler seit jeher die neuesten Innovationen“ sagt Philipp Herzig, CTO von SAP. „In diesem Jahr zeigen wir, wie KI nicht einfach nur lernt, Unternehmen zu verstehen, sondern auch Geschäftsprozesse abzuwickeln. In ‚Joule Work‘ machen Nutzer ihre Eingaben und erledigen Aufgaben in einer durchgängigen Anwendungsumgebung, in der gesamten SAP-Landschaft und darüber hinaus. Das ist die Neuerung, die wir in großem Maßstab bereitstellen.“

Die Basis von allem bildet die SAP Business AI Plattform. Sie sorge für eine schnellere Wertschöpfung, da Geschäftsprozesse von Anfang an verstanden würden, und biete eine höhere Genauigkeit. „Außerdem erfüllt sie die Anforderungen von Unternehmen, gewährleistet ab der ersten Implementierung einen sicheren, kontrollierten und konformen Betrieb und bietet eine einzigartige Kontextebene, die auf dem Prozess- und Branchenwissen aus über 50 Jahren aufbaut, das in jeder Agenten-Aktion verankert ist“, so Herzig weiter.

Code und No-Code

Gebaut werden KI-Agenten im „Joule Studio“. Das ist sowohl ohne Programmierkenntnisse per Klick-Baukasten (No-Code) möglich, als auch mit eigenem Code (Pro-Code). Dafür stehen über 70 verschiedene KI-Modelle zur Auswahl.

Durch neue Funktionen für „Joule Work“ sollen KI-Agenten noch wirkungsvoller komplexe Geschäftsprozesse über offene Protokolle (A2A und MCP) handhaben können. Diese Innovationen machen „Joule Work“ leistungsfähiger, um den Kontext besser zu verstehen, Entscheidungen zu treffen und mehrstufige Workflows über Unternehmenssysteme und Geschäftsbereiche hinweg auszuführen, so der Claim.

SAP erweitert seine KI-Plattform damit eigenen Angaben zufolge um eine neue Orchestrierungsschicht, damit Assistenten und Agenten komplexe, mehrstufige Abläufe über verschiedene SAP-Systeme hinweg zuverlässiger erledigen können. Der SAP Knowledge Graph soll künftig auch Daten aus kundeneigenen SAP- und Drittquellen einbinden, sodass Nutzer ihre Informationen in natürlicher Sprache durchsuchen und exakte, auf den eigenen Daten basierende Antworten erhalten.

Auch andere Anbieter-Einbindung möglich

Agenten anderer Anbieter sollen außerdem über ein kontrolliertes Agenten-Gateway sicher auf „Joule Agents“ zugreifen und mit ihnen zusammenarbeiten können, ohne dass „Kontrolle und Governance verloren gehen“. Das neue „SAP Enterprise AI Gateway“ bündelt zudem Authentifizierung, Richtlinien, Routing, Überwachung, Nutzungsverfolgung und Auditing des gesamten KI-Datenverkehrs im Unternehmen. Ergänzend sollen ein neuer „Joule Assistent“, der „SAP AI Agent Hub“ und ein „AI Governance Assistant“ Kunden dabei helfen, die EU-KI-Verordnung einzuhalten.

Beim „Tabular Foundation Model“ kündigt SAP das Modell „SAP-RPT-2.0“ an, das künftig auch Anomalien und Ausreißer in Tabellendaten erkennen soll. „SAP-RPT-TS“ hingegen soll Geschäftskennzahlen prognostizieren können.

Einsatz auf der ISS

„Es gibt große Weiterentwicklungen bei unseren Tabular Foundation Models“, ergänzt Herzig. „Daraus ist inzwischen eine ganze Modellfamilie geworden. Ein etwas ausgefallener technischer Ausblick ist, dass wir diese Modelle gemeinsam mit Hewlett Packard Enterprise auch auf der Internationalen Raumstation (ISS) einsetzen – für die vorausschauende Wartung im Weltraum.“ Das Modell soll zudem Ausfälle vorhersagen können, ohne dass die dafür benötigten Daten zur Erde übertragen werden müssen.

„SAP-RPT wurde generisch trainiert und kann– ähnlich wie große Sprachmodelle im Bereich Sprache – auf eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungsgebiete übertragen werden“, so Herzig weiter. „Creditplus verwendet solche Modelle beispielsweise für die Risikobewertung. Hitachi setzt sie für die vorausschauende Wartung seiner Maschinen ein. ‚Oxford Cancer‚ nutzt sie, um anhand von Proteinmarkern Krebserkrankungen bei Patienten besser vorherzusagen als mit bisherigen Modellen“, sagt er.

Wenn man sich die Internationale Raumstation ansehe, genauer gesagt das Columbus-Modul, in dem SAP das Modell einsetzt, gebe es dort enorme Datenmengen.

„Nicht einfach zur Erde herunterladen“

„Die Maschinen auf der ISS erzeugen Telemetriedaten, die sehr nützlich sind. Allerdings handelt es sich um rund zehn Gigabyte an Daten. Diese kann man nicht einfach zur Erde herunterladen – das würde viel zu lange dauern, wenn man schnell reagieren möchte, etwa um bestimmte Muster oder Auffälligkeiten in Zeitreihen zu erkennen“, erklärt Herzig. „Die Modelle lassen sich direkt vor Ort einsetzen, weil sie im Vergleich zu großen Sprachmodellen relativ klein sind. Sie können also unmittelbar auf der Raumstation betrieben werden. Und es ist kein Training erforderlich. Man speist die aktuellen Daten direkt als Live-Datenstrom ein und erhält sofort Vorhersagen.“

Der CTO sieht den Anwendungsfall auf der Raumstation nicht bloß als eine Marketingaktion, sondern als Zeugnis dafür, wie weit man gehen könne. Er sagt: „Wie nützlich ist die Technologie unter solch extremen Bedingungen? Auf der Erde ist heute vieles einfach. Wir haben schnelle Internetverbindungen und leistungsfähige GPUs. Bei solchen Anwendungsfällen spielt die Latenz kaum eine Rolle. Aber können wir auch in einer Umgebung echten Mehrwert schaffen, die nur eingeschränkt angebunden ist – oder zumindest sehr weit entfernt? Genau das wollten wir zeigen: Mit einer lokalen Verarbeitungsumgebung lassen sich Probleme lösen, deren Lösung sonst schwierig wäre, weil man zunächst sämtliche Daten zur Erde übertragen müsste. Anschließend müsste man sie dort auswerten und die Ergebnisse zurückübermitteln. Dann könnte es aber bereits zu spät sein.“

SAP löst „Data Drift“-Problem

Ein zentrales Problem bei klassischen KI-Modellen ist der sogenannte Data Drift: Data Scientists trainieren ihre Modelle auf historischen Daten, doch schon beim Abschluss des Trainings können sich die eintreffenden Daten statistisch verändert haben. Die neuen Modelle von SAP wollen genau hier ansetzen.

Man könne jederzeit aktuelle Daten ins Kontextfenster geben und erhalte darauf basierend präzise Vorhersagen, ohne neu trainieren zu müssen. „Veränderungen in Struktur oder Eigenschaften der Daten erkennt das Modell unmittelbar“, betont Herzig. „Das wollten wir demonstrieren: Müsste man bei veränderten Bedingungen erst alle Informationen zur Erde übertragen und das gesamte Modell neu trainieren, wäre es dafür viel zu spät. Dann würde man auf der ISS sagen: ‚Schön, dass ihr uns das jetzt mitteilt – aber das hättet ihr uns schon vor einem oder zwei Monaten sagen müssen‘.“

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