künstlicheintelligenzimgesundheitswesen–versprechenund ... · definitionenvon...

Künstliche Intelligenz im Gesundheitswesen – Versprechen und Verantwortung

NOVARTIS Gesundheitsforum 2018Dr. R. Malina, IBM

Novartis Gesundheitsforum 2018, R. Malina, IBM 1

In 20 Minuten Geschichte

Woher kommt KI

Warum jetzt

Was ist KI

Versprechen

Was könnte KI leisten

Verantwortung

Wie können wir KI verstehen

Was sind die Grenzenvon KI

Worauf sollen wirachten


Meilensteine der Künstlichen Intelligenz

Novartis Gesundheitsforum 2018, R. Malina, IBM

1950 Turing: “Computing Machinery and Intelligence”

1958 Rosenblatt: Perceptron

1966 Weizenbaum: ELIZA

1997 Deep Blue (Schach)

2007 DARPA Urban Challenge

2011 Watson (Jeopardy)

2016 AlphaGo (Go)

2017 China erklärt KI zur nationalen Priorität

Warum jetzt?


Rechenleistung

Daten

Algorithmen

Definitionen von “Künstlicher Intelligenz”


WikipediaVersuch, menschenähnliche Entscheidungsstrukturen in einemnichteindeutigen Umfeld nachzubilden, d. h., einen Computer so zu bauenoder zu programmieren, dass er eigenständig Probleme bearbeiten kann

Gabler WirtschaftslexikonKünstliche Intelligenz (KI) beschäftigt sich mit Methoden, die es einemComputer ermöglichen, solche Aufgaben zu lösen, die, wenn sie vomMenschen gelöst werden, Intelligenz erfordern.

Regelbasierte Systeme vs Künstliche Intelligenz


Explizit,formuliert

Implizit,“trainiert”

ProgrammRegeln

Resultat

AIBlack Box

Resultat

Daten Daten

Andrew Ng – The State of AI (YouTube):“we don’t know what we are doing”

Versprechen

Was könnte Künstliche Intelligenz leisten?

Nota Bene: Alle Aussagen sind Hypothesen über die Zukunft, stellen kein Versprechen und keinen Vorschlagdar und werden sich vielleicht als falsch herausstellen.


Datenmengen bewältigen


2011 Gesundheitsdaten: 150 EB

2018 nur 1% wird analysiert

2020 Verdopplung alle 73 Tage

2035 Personalmangel imGesundheitssystem: 12.9M

1https://consumervaluecreation.com/2016/02/07/sharing-exogenous-data-will-transform-the-healthcare-industry/ 2https://gigaom.com/2013/03/10/the-big-data-world-is-operating-at-1-percent/3 University of Iowa Carver College of Medicine 4 NCBI 5 WHO

1100 TB

400 GB

6 TB

Erkennen und Vergleichen


Bilder diverser Modalitäten:

CT, MR, Röntgen, Ultraschall, Derma

Stimme:

posttraumatische Belastungsstörunghttps://www.technologyreview.com/s/603200/voice-analysis-tech-could-diagnose-disease/

Vorhersagen


Fortschritt von Alzheimerarxiv.org/abs/1807.03876

Sterberisiko nach Herzerkrankungendoi.org/10.1371/journal.pone.0202344

Ausbreitung von Krankheitenwww.drivendata.org/competitions/44/dengai-predicting-disease-spread/(Wettbewerb!)

Vorschläge machen


Krankenakte

+

Vergleichbare Krankenakten

+

Medizinische Literatur

+

Expertise von Spezialisten

Unterstützen / Automatisieren


Clinical Trial Matching

Monitoring

Erkennung von Retinopathiewww.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm604357.htm

Alarmierung bei Schlaganfall (CT)www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm596575.htm

© Panasonic

Verantwortung

Wie können wir KI verstehen?

Was sind die Grenzen von KI?

Worauf sollen wir achten?



“It’s not artificial intelligence I’m worried about, it’s human stupidity.”

Neil JacobsteinChair, Artificial Intelligence & Robotics, NASA Research Park


“By far, the greatest danger of Artificial Intelligence isthat people conclude too early that they understand it.”

Eliezer Yudkowskywww.overcomingbias.com, et al.

Manipulation von KI


Bilderkennung:

Täuschung durch “Adversarial Patch”arxiv.org/abs/1712.09665

Robustheit der KI


Bilderkennung:

Falsch positive Erkennung

Falsch negative Erkennungwww.labsix.org/physical-objects-that-fool-neural-nets/

arxiv.org/abs/1412.6572

Bias


Präferenzenin der Wahl der Trainingsdaten

Bewusst (Expertenwissen) oderunbewusst (Vorurteile?)

NachvollziehbarkeitKontrolle durch Experten


Auswahl der Trainingsdaten

Quellen der Befunde/Signale

Fehlergrösse, Signifikanz

Nächst-beste Antworten

AI als “Augmentierte Intelligenz”


Sicherheit

Berechtigung

Unveränderbarkeit

Auditierbarkeit

Begründung

Verwendung

Vergessen

Gemeinwohl - Einzelwohl

Datenhoheit

Zusammenfassung


• Die Zeit der Künstlichen Intelligenz ist gekommen

• Sowohl Fähigkeiten als auch Anwendungsmöglichkeiten wachsen

• Verständnis der Funktionsweise von KI steckt noch in den Kinderschuhen

• Daten sind die Grundlage für KI und müssen geschützt werden

• KI (AI) sollte als “Augmentierte Intelligenz” verstanden werden

• Ausbildung ist wichtig für Expertise in KI-Training und Anwendung

“We have to teach our kids to be very, very innovative, very creative […] independent thinking, teamwork, and care for others"Jack Ma, Alibaba (multiple sources)

künstlicheintelligenzimgesundheitswesen–versprechenund ... · definitionenvon...

Documents