Jahresrückblick 2020 – KI als Unterstützung im Kampf gegen die Pandemie


Das letzte Jahr stand unter dem Motto „neue Herausforderungen erfordern neue Lösungen“. Wir alle fanden uns plötzlich im Home Office mit unzähligen Videokonferenzen und die Digitalisierung nahm 2020 einen noch schnelleren Einzug in unser tägliches Leben als vorher. Auch Anwendungen Künstlicher Intelligenz fanden mehr gesellschaftliche Akzeptanz bzw. erwiesen sich gerade in der Gesundheitsbranche als nützliche Werkzeuge zur Problemlösung. Man kann also sagen, Corona hat uns 2020 zu einem Technologieschub gezwungen. Wir geben Ihnen heute einen kleinen Rückblick, wo dabei KI überall eine Rolle gespielt hat.


Schon zu Anfang des Jahres 2020 war das Coronavirus dabei sich auszubreiten. Am 9. Januar berichtete die WHO erstmals vom Ausbruch einer grippeähnlichen Erkrankung im chinesischen Wuhan. Doch war es damals nicht die WHO, die das Coronavirus als erstes entdeckte. Bereits am 31. Dezember 2019 berichtete die Plattform BlueDot von Fällen „ungewöhnlicher Lungenentzündung“ in dem Gebiet. Der BlueDot Algorithmus auf Basis von Machine Learning erkannte das Virus, indem er Nachrichten in Foren, Blogs o.ä. analysiert und auswertet. Mittels Flugticket-Daten konnte sogar vorausgesagt werden, in welchen Ländern sich das Virus als erstes verbreiten wird*.


Weiter wurde KI zur Ermittlung und Analyse von Standortdaten über Smartphones eingesetzt, um Kontakte zu tracken und die Verbreitung des Virus zu beobachten. In Deutschland wurde dafür Mitte des Jahres 2020 die Corona-Warn-App entwickelt, stets unter Berücksichtigung des Datenschutzes und des Schutzes der Identität des Einzelnen. Drastischere Vorgehen konnten in China oder Singapur beobachtet werden. China setzte KI zur totalen digitalen Überwachung der Bürger, durch z.B. Helme mit integrierten Geräten zur Körpertemperaturmessung für Strafverfolgungsbehörden, ein. In Singapur wurden durch Smartphones und Geolokalisierung sogar die vorhandenen Ausgangssperren und deren Einhaltung überprüft.


IBM Research hat 2020 mit dem Worldwide Non-Pharmaceutical Interventions Tracker eine Datenbank geschaffen, die Maßnahmen enthält, die eingesetzt wurden, um das Virus einzudämmen wie z.B. das Tragen von Masken, Schulschließungen etc. Im gleichen Zuge werden diese Daten ausgewertet, um Erkenntnisse über die Wirksamkeit der Maßnahmen zu gewinnen. Mithilfe der Datenbank können mittlerweile sogar zukünftige Maßnahmen simuliert und eingeschätzt werden**.


Medizinisch spannend ist ein KI-System, das Coronaviren in Sekundenschnelle in CT-Scans erkennen und von einer Lungenentzündung unterscheiden kann. Diese Innovation kam von der Alibaba DAMO Akademie. Die Software wurde mittels Deep Learning Verfahren trainiert, um auf einem CT-Scan zu erkennen, ob Merkmale von Covid-19 in der Lunge vorhanden sind. Laut Alibaba arbeitet die Software mit einer Genauigkeit von 96%***.


Auch bei Herstellung eines Impfstoffes gegen Sars-Cov-2 wurde KI eingesetzt. Um den neuartigen Impfstoff herstellen zu können, musste erst herausgefunden werden, welche Wechselwirkungen die Viren-Proteine mit den menschlichen Zellen haben können. Mittels Machine Learning konnten die Wechselwirkungen schnellstmöglich erforscht werden, anstatt monatelang Experimente durchführen zu müssen. KI ermöglichte demnach einen am Menschen testbaren Impfstoff in kürzester Zeit. Einen spannenden Podcast zu diesem Thema finden Sie hier.


Zuletzt fand KI im November 2020 Einsatz in einer App, die eine Corona-Infektion am Husten erkennen soll. Forscher des MIT, der Universität Cambridge und der EPFL arbeiteten an der Smartphone-Lösung. Die Forscher fanden heraus, dass Covid-Infizierte, die keinerlei Symptome zeigen, anders husten als gesunde Personen. Für das menschliche Gehör ist dieser Unterschied kaum wahrnehmbar, mit Hilfe von Machine Learning Auswertungen kann er aber erkannt werden. Eine Selbstdiagnose durch ein kurzes Husten ins Smartphone könnte so in Zukunft möglich sein, wobei ein positives Ergebnis natürlich durch einen tatsächlichen Corona-Test ergänzt werden sollte****.


Wir hoffen, Sie konnten in diesem Beitrag neue Eindrücke gewinnen und wir bleiben gespannt, welche neuen technologischen Lösungen das Jahr 2021 für uns bereithält.





* https://www.aerzteblatt.de/nachrichten/109037/Kuenstliche-Intelligenz-sagte-Krankheitsausbruch-in-Wuhan-voraus


** https://ibm.github.io/wntrac/


*** https://www.alibabacloud.com/blog/speeding-up-ct-scans-to-detect-covid-19_596124


**** https://www.swr.de/swraktuell/baden-wuerttemberg/suedbaden/kuenstliche-intelligenz-schweizer-covid-19-husten-app-100.html

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