Eine der potenziell disruptivsten digitalen Technologien hat das Stadium der breiten Nutzbarkeit erreicht: Künstliche Intelligenz (KI). Als Innovationsagentur setzen wir uns mit den Möglichkeiten und Herausforderungen von KI-Anwendungen auseinander, die für den Menschen Nutzen bringen und zugleich Sicherheit bieten. Das Vermitteln und der Erwerb von Medienkompetenz in allen Altersgruppen sowie das Bewusstsein für IT-Sicherheit ist dafür ein unverzichtbarer Baustein.

Künstliche Intelligenz, die dem Menschen zu einem gesünderen Leben verhilft

Künstliche Intelligenz (KI) ist seit Jahren als Schlüsseltechnologie auf der ganzen Welt gefragt. Wir finden entsprechende Anwendungen in Suchmaschinen, in digitalen Sprachassistenten oder auch in Navigationssystemen. Die KI-Technologien, die in der Mensch-Technik-Interaktion entstehen, sind jedoch besonders: Hier steht der Mensch im Zentrum der Forschung. Es geht nicht nur darum, funktionierende KI-Anwendungen zu entwickeln. Vielmehr soll die Interaktion zwischen Mensch und KI so gewinnbringend wie möglich für den Menschen gestaltet werden.

KI-Anwendungen sollen vom Menschen lernen, um bestmöglich auf dessen individuelle Bedürfnisse eingehen zu können. Zudem ist wichtig, dass der Mensch die Kontrolle behält. Besonders in sensiblen Anwendungen, wie etwa im Gesundheitsbereich ist Fingerspitzengefühl gefragt. Ein Beispiel für ein solches Zusammenspiel liefert das BMBF-Forschungsprojekt Eghi.

Im Projekt Eghi entwickeln Forschende ein auf KI basierendes, lernendes Assistenzsystem, das Menschen bei einer gesünderen Lebensweise unterstützen soll. Das System erfasst Verhaltensdaten mithilfe von Smartphones und Wearables. Diese Daten wertet Eghi aus und formuliert individualisierte Handlungsempfehlungen. Nutzende können dem System ein Feedback geben. Auf der Basis gibt das System Verhaltensempfehlungen, die zu den Menschen passen sollen und leicht umzusetzen sind. Am Ende entscheidet aber immer der Mensch, ob er der Empfehlung folgt.

Innerhalb der Projektträgerschaft „Mensch-Technik-Interaktion“ (MTI II) begleitet die VDI/VDE-IT die Forschungsförderung von Verbundprojekten, die einen Beitrag zur Gesundheit und Lebensqualität der Menschen leisten. Im Fokus stehen interaktive Technologien, die uns im Alltag unterstützen und unser Leben vereinfachen sollen. Sie beruhen meist auf Schlüsseltechnologien, wie der Robotik, der erweiterten Realität (XR) oder Künstlicher Intelligenz (KI) und werden mithilfe der Forschungsförderung für ganz konkrete Anwendungsszenarien adaptiert und weiterentwickelt.

Als Projektträger unterstützt die VDI/VDE-IT das BMBF bei der Konzeption von Fördermaßnahmen, bei Ausschreibungen und Auswahlprozessen geeigneter Förderprojekte sowie der administrativen Verwaltung der Förderetats. Gleichzeitig stehen die fachlichen Kolleginnen und Kollegen beratend zur Seite und unterstützen die Fach- und Wissenschaftskommunikation.

Umsatz durch Künstliche Intelligenz im Gesundheits­wesen weltweit in den Jahren 2022 und 2027

(in Millarden US-Dollar)

Der globale Umsatz mit KI im Gesundheitsbereich könnte von 6,9 Mrd. US-Dollar im Jahr 2022 auf rund 67,4 Mrd. US-Dollar im Jahr 2027 steigen.

Quelle: https://de.statista.com/statistik/daten/studie/971348/umfrage/umsatz- durch-kuenstliche-intelligenz-im-gesundheitswesen/

BENEDIKT KRIEGER | FACHLICHER BERATER

„In der schnellen Auswertung großer Datenmengen mit statistischen Methoden ist die KI unschlagbar. Unser menschliches Denken und Handeln weicht aber oft von der statistischen Norm ab. Wichtig ist daher das richtige Zusammenspiel von Mensch und KI. Wenn wir unsere menschlichen Stärken mit denen der KI vereinen, entstehen vielfache Potenziale.“

Ein auf KI basierendes, lernendes Assistenzsystem, das Menschen bei einer gesünderen Lebensweise unterstützt – daran arbeiten Forschende im Förderprojekt Eghi.

Spielend die digitale Zukunft sichern: Eine Initiative zur IT-Sicherheitsforschung für Jugendliche

Der Umgang mit Smartphone, Internet und sozialen Medien ist für Kinder und Jugendliche heute selbstverständlich. Und die Bedeutung digitaler Medien wird in Zukunft noch wachsen. Doch die Gefahren der digitalen Welt werden häufig unterschätzt.

Die Initiative „Sichere die digitale Zukunft!“, die gemeinsam mit dem Bundesministerium für Bildung und Forschung und spezialisierten Agenturen entwickelt wurde, zielt deshalb darauf ab, Schülerinnen und Schüler für die Gefahren zu sensibilisieren und die Aufgaben und Themen der IT-Sicherheitsforschung zu vermitteln. Dazu gehören etwa die Sicherheit von Smart Homes und Smart Cities, die sichere Authentifizierung und kritische Infrastrukturen, Datenschutz und Privatheit oder die Bekämpfung von Desinformation.

Im Mittelpunkt der Initiative steht das Online-Spiel „Tonis Escape – dem Hacker auf der Spur“. Es ist als Serious Game konzipiert, also als Spiel mit Bildungsanspruch. Schülerinnen und Schüler begleiten die Hauptfigur Toni Webber durch ein Abenteuer im Kontext eines Zukunftsszenarios und werden so auf interaktive Weise an verschiedene Themenbereiche der IT-Sicherheitsforschung heranführt. Begleitend informieren Forscherinnen und Forscher in Videos und Podcasts auf der Website darüber, wie sich das digitale Leben heute und in Zukunft sicher gestalten lässt und geben Einblicke in ihre Arbeit. Eine Handreichung für Lehrkräfte bietet praktische Tipps, wie das Spiel als didaktisches Instrument im Unterricht eingesetzt werden kann.

In 2023 wird die Initiative durch eine Infotour an Schulen und Museen verlängert. Gemeinsam mit Expertinnen und Experten der IT-Sicherheitsforschung werden Schulklassen besucht und mit dem gemeinsamen Spielen des Games spezifische Fragen diskutiert. Die Tour wird medial begleitet.

Die VDI/VDE-IT unterstützt das BMBF seit 2012 innerhalb der Projektträgerschaft im Bereich der IT-Sicherheit und Kommunikationssysteme. Übergeordnetes Ziel dabei ist es, mithilfe von Forschung die digital vernetzte Welt zu stärken und sicherer zu gestalten. Die VDI/VDE-IT übernimmt im Rahmen des Auftrags auch die Umsetzung der Wissenschaftskommunikation. Unter anderem ging 2022 die Kommunikationsinitiative „Sichere die digitale Zukunft!“ des BMBF an den Start.

Kurzer Trailer zum Online-Spiel „Tonies Escape – dem Hacker auf der Spur“

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler stellen in kurzen Videos die Themen ihrer Forschung einfach zugänglich vor, um junge Menschen für IT-Sicherheitsforschung zu begeistern.

TANJA TERNEY HANSEN-SCHWEITZER |
PROJEKTLEITERIN ÖFFENTLICHKEITSARBEIT

„Die Kommunikationsinitiative hilft dabei, eine für die Zukunft des Innovationsstandorts Deutschlands elementare Zielgruppe mit dem eher schwer zugänglichen und komplexen Thema der IT-Sicherheitsforschung zu erreichen − und vielleicht sogar für eine Karriere in der Forschung zu interessieren.“

Nachhaltigkeit durch den Einsatz von KI: Eine Orientierungshilfe für anwendende Unternehmen

Nachhaltigkeit gewinnt in allen Branchen an Relevanz. Nicht nur, weil sie ökologisch und gesellschaftlich dringender denn je zu beachten ist, sondern auch weil neue regulatorische Rahmenbedingungen stärkere Anforderungen an Unternehmen stellen. In einer Studie, die von unserem Institut für Innovation und Technik (iit) im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) verfasst wurde, konnten positive Wirkpotenziale durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) in neun der siebzehn UN-Nachhaltigkeitsziele identifiziert werden.

Im Rahmen der Begleitforschung wurden zwölf praxisnahe Anwendungsfälle aus dem Innovationswettbewerb „Künstliche Intelligenz als Treiber für volkswirtschaftlich relevante Ökosysteme“ (KI-Innovationswettbewerb) und dem ebenfalls vom BMWK geförderten Technologieprogramm „Smarte Datenwirtschaft“ betrachtet. Für jeden Anwendungsfall wurden quantitative und qualitative Nachhaltigkeitseffekte sowie die Investitionskosten für die Implementierung geschätzt. Darüber hinaus wurden als Orientierungshilfe die notwendigen technischen und personellen Voraussetzungen erläutert und der aktuelle Reifegrad der jeweiligen KI-Anwendungen dargestellt.

Die Ergebnisse in Kurzform: Für mehr als die Hälfte der KI-Anwendungen sind funktionsfähige Prototypen bereits im Einsatz. Für die überwiegende Anzahl der Systeme ist eine Marktreife in zwei bis drei Jahren zu erwarten. Die Investitionen für die KI-Anwendungen einschließlich der Implementierungskosten wurden in Relation zu den erzielten, auch wirtschaftlichen, Effekten als vertretbar bewertet. Für Implementierung und Betrieb der KI-Anwendungen sind spezifische KI- oder Data-Science-Kompetenzen bei den Anwendern in der Regel nicht zwingend notwendig. Als die zentrale Herausforderung wurde Datenverfügbarkeit und -qualität identifiziert, welche die Implementierungsdauer und den Entwicklungsaufwand der KI-Anwendungen immens beeinflusst.

Mit dem KI-Innovationswettbewerb fördert das BMWK herausragende Ansätze für neue Formen KI-basierter Plattformökonomie in allen wichtigen Sektoren der deutschen Wirtschaft. Dem iit in der VDI/VDE-IT kommt hierbei seit 2020 die Aufgabe der wissenschaftlichen Begleitung zu.

STEFFEN WISCHMANN |PROJEKTLEITUNG

„Die nachhaltige Transformation gehört zu den drängendsten Aufgaben unserer Zeit. Gleichzeitig stehen Unternehmen unter enormem Wettbewerbsdruck. KI, klug eingesetzt, hat das Potenzial sowohl die Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen als auch nachhaltigere Prozesse und Produkte zu implementieren. Unsere Studie demonstriert dies eindrucksvoll.“

Technologie-Scouting zeigt Anwendungsbeispiele neuester digitaler Technologien für den Mittelstand

Digitale Technologien spielen eine wichtige Rolle für die Zukunftsfähigkeit der mittelständisch geprägten deutschen Wirtschaft. Sie bieten neue Lösungen für mehr Energie- und Ressourceneffizienz, ermöglichen neue Produktions- und Logistikstrukturen, verbessern die Arbeitsbedingungen vor Ort, optimieren die Abläufe in den Unternehmen und tragen so dazu bei, innovative Veränderungsprozesse in Organisationen zu erschließen.

Ein vielversprechendes Beispiel aus der Praxis: Das Projekt HAPTIK hat eine vollständig rechtssichere Anwendung für digitale und in Echtzeit abrufbare Frachtpapiere auf Basis der Blockchain-Technologie entwickelt. Die Lösung ersetzt analoge Konnossemente als wichtigste Warenwertpapiere der Seefracht durch rechtssichere digitale Versionen und löst Papier als Informationsträger im internationalen Handel ab. Dadurch werden Prozesse erheblich beschleunigt und kosteneffizient gestaltet und der Weg für eine vollständig digitale Abwicklung des Exports und der Exportfinanzierung geebnet.

Im Projekt Forum Digitale Technologien setzt das Team der VDI/VDE-IT das Technologie-Scouting für den Mittelstand um. Dabei verfolgen wir das Ziel, die Sichtbarkeit und Wahrnehmung der Ergebnisse aus den Projekten des Förderrahmens „Digitale Technologien“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Mittelstand zu stärken und mögliche Anwendungsfelder für mittelständische Unternehmen aufzuzeigen. Durch verschiedene Formate werden Beispiele für den Einsatz digitaler Technologien in der Praxis greifbar gemacht.

In Zusammenarbeit mit der BMWK-Initiative Mittelstand-Digital setzt die VDI/VDE-IT die regelmäßig stattfindende, virtuelle Pitch-Event-Reihe „Mit digitalen Technologien zum Erfolg“ um. Weiterhin produzieren und veröffentlichen unsere fachlichen Kolleginnen und Kollegen regelmäßig Videointerviews mit Projektvertreterinnen und -vertretern zu den Potenzialen der Technologien für den Einsatz in kleinen und mittelständischen Unternehmen. In beiden Formaten geben die Projektverantwortlichen Einblicke in konkrete Anwendungsmöglichkeiten und Nutzen der entwickelten Lösungsansätze. Als zusätzliche Impulse beschreiben Infokarten zu den jeweiligen Lösungen die Motivation der Projektinitiatoren und zeigen den Mehrwert sowie konkrete Anwendungsfälle der entwickelten Technologien auf. Darüber hinaus haben sich die genannten Formate als zielführende Möglichkeit erwiesen, um den aktiven Austausch und die Vernetzung zwischen Innovatorinnen und Innovatoren sowie Anwenderunternehmen anzuregen.

Interview mit Hauke Precht, Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, zum Projekt Haptik auf den Tagen der Digitalen Technologien des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) am 29.08.2022.

BIRGIT BUCHHOLZ | PROJEKTLEITERIN FORUM DIGITALE TECHNOLOGIEN

„Durch das Technologie-Scouting erhalten die geförderten Projekte eine öffentliche Plattform zur Vorstellung ihrer innovativen Lösungen und können sich direkt mit Anwendungsunternehmen vernetzen. Das Aufzeigen von konkreten Einsatzfeldern und Vorteilen der Lösungen dient mittelständischen Unternehmen als Inspiration und soll zur Anwendung motivieren.“

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