Di, 16. Oktober 2018

Röntgen-Blick & Co.

12.01.2017 10:22

Diese Technologien werden unser Leben verändern

Zum bereits elften Mal hat der US-Computergigant IBM seine Prognose "5 in 5" veröffentlicht: eine Liste mit fünf technischen Innovationen mit dem Potenzial, das Leben der Menschen in den nächsten fünf Jahren nachhaltig zu verändern. Sie basieren auf Ergebnissen von Marktanalysen, gesellschaftlichen Trends sowie Projekten aus den IBM-Forschungszentren rund um den Globus.

Künstliche Intelligenz gibt Einblick in mentale Gesundheit
Viele Abläufe im Gehirn sind trotz der Erfolge in der Forschung nach wie vor ein Geheimnis. Ein Schlüssel für ein besseres Verständnis der komplexen Zusammenhänge ist laut IBM die Sprache. In den nächsten fünf Jahren werden dem Konzern nach kognitive Systeme in der Lage sein, aus der Art und Weise, wie wir sprechen wichtige Rückschlüsse auf unsere mentale und physische Verfassung zu ziehen.

Im Rahmen eines Projekts ist es IBM-Experten bereits gelungen, Abschriften und Tonaufnahmen aus Patientengesprächen mit künstlicher Intelligenz zu kombinieren, um so in den Unterlagen Sprachmuster aufzudecken, die zukünftig dabei helfen sollen, Psychosen, Schizophrenie, manisches Verhalten oder Depression präzise vorherzusagen. Momentan benötige das kognitive System, das diese Daten verarbeite, nur noch 300 Wörter, um eine entsprechende Vorhersage zu treffen, teilte das Unternehmen.

Die Forscher hoffen, dass in Zukunft ähnliche Techniken auch bei neurologischen Krankheiten wie Alzheimer, posttraumatischen Belastungsstörungen und sogar bei Autismus und Aufmerksamkeitsdefizitstörungen angewendet werden können.

KI-Sehhilfen erweitern die Sehfähigkeiten
Das menschliche Auge kann mehr als 99,9 Prozent des elektromagnetischen Spektrums nicht sehen. In den letzten 100 Jahren hat die Wissenschaft jedoch entsprechende Geräte entwickelt, die mithilfe von Strahlen und ihrer Energie auf unterschiedlichen Wellenlängen Dinge sichtbar machen - Beispiele dafür sind das Radar oder Röntgenaufnahmen. Obwohl oft schon seit Jahrzehnten in Gebrauch, sind die Geräte nach wie vor nur von Spezialisten zu bedienen und teuer in Unterhalt und Anschaffung.

In fünf Jahren werden es uns laut IBM entsprechende Sehhilfen in Kombination mit KI erlauben, größere Bandbreiten des elektromagnetischen Spektrums zu sehen, um wertvolle Einblicke in Dinge zu bekommen. Noch wichtiger: Diese Hilfen werden tragbar, bezahlbar und überall verfügbar sein.

Globale Zusammenhänge besser verstehen
Die Zusammenhänge und die Komplexität unserer unmittelbaren Umgebung bleiben uns in den allermeisten Fällen verborgen. Mit dem Internet der Dinge und seiner bereits mehr als sechs Milliarden verbundenen Geräte wird sich das nachhaltig ändern: Kühlschränke und Glühbirnen, Drohnen, Kameras, Wetterstationen, Satelliten oder Teleskope liefern jeden Monat bereits Exabytes an zusätzlichen, bisher nur wenig genutzten Daten. Nach der Digitalisierung von Informationen, Transaktionen und sozialen Interaktionen ist es jetzt an der Zeit, die Abläufe der physischen Welt zu digitalisieren.

In den nächsten fünf Jahren sollen Algorithmen und Software der Prognose zufolge dabei helfen, diese Informationen aus der physischen Welt zu organisieren und zu verstehen. Beispiel Landwirtschaft: Durch das Sammeln, Organisieren und Analysieren von Daten zu Klima, Bodenbeschaffenheit, Grundwasserspiegel und Anbaumethoden können zukünftig Bauern auf Basis entsprechender Daten ihr Saatgut auswählen, den richtigen Standort für Felder bestimmen und den Ertrag optimieren - ohne dabei beispielsweise kostbare Grundwasserreserven unnötig auszubeuten.

Chips werden zu medizinischen Laboren
Früherkennung von Krankheiten ist entscheidend für deren Behandlung. Allerdings gibt es auch Krankheiten wie Parkinson oder Krebs, die nur schwer frühzeitig zu diagnostizieren sind. Eine Möglichkeit der Früherkennung sind Biopartikel in Körperflüssigkeiten wie Speichel, Tränen, Blut, Urin oder Schweiß. Da diese Partikel aber oft 1000 Mal kleiner sind als der Durchmesser eines menschlichen Haars, sind sie extrem schwer nachzuweisen.

Der IT-Pionier prognostiziert, dass Chips in den nächsten fünf Jahren zu winzigen medizinischen Laboren werden, die unsere Körperflüssigkeiten scannen und uns rechtzeitig wissen lassen, ob es Zeit für einen Arzttermin ist. Das Ziel der Forschungen ist es, die notwendigen Untersuchungen, für die bisher eine voll ausgestattete Laborumgebung gebraucht wurde, auf einem einzigen Chip zu bündeln.

Dies soll es den Nutzern in Zukunft ermöglichen, schnell und regelmäßig Biomarker auszulesen und diese Informationen bequem von zu Hause in der Cloud zu speichern, wo sie mit weiteren Daten von beispielsweise Schlafmonitoren oder Smart Watches verknüpft und von einer KI analysiert werden können.

Intelligente Sensoren entdecken Umweltverschmutzung in Echtzeit
Die meisten Schadstoffe sind für das menschliche Auge unsichtbar - bis ihre Auswirkungen nicht mehr zu ignorieren sind. Methan beispielsweise ist eine Komponente von Erdgas, einer eigentlich sauberen Energiequelle. Wenn Methan allerdings in die Luft gelangt, bevor es verbrannt wird, trägt es neben Kohlendioxid entscheidend zur Erderwärmung bei.

In den Vereinigten Staaten entsteht Methan vor allem bei Verarbeitungsvorgängen in der Öl- und Gasindustrie. Die amerikanische Umweltbehörde EPA schätzt, dass allein aus natürlichen Methanquellen 2014 mehr als neun Millionen Tonnen Methan ausgetreten sind. Das entspricht der Menge von Treibhausgasen, die in den letzten 100 Jahren von der amerikanischen Eisen- und Stahl-, Zement- und Aluminium-Branche zusammengenommen produziert wurde.

In fünf Jahren, schätzt IBM, werden jedoch neue, preiswerte Sensortechnologien verfügbar sein, die an Gasquellen, Tanks und Pipelines angebracht werden und dafür sorgen, dass die Industrie bisher schwer zu findende Lecks in Echtzeit entdecken kann. Netzwerke aus Sensoren des Internets der Dinge werden in der Cloud miteinander verbunden sein und die weit verstreuten Quellen und die Förder-Infrastruktur überwachen, um innerhalb von Minuten - statt wie bisher nach Wochen - ein Leck zu entdecken. Und somit helfen, Verschmutzungen und die Wahrscheinlichkeit von Katastrophen zu reduzieren, prognostiziert IBM.

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