Bis 2023

Diese fünf Technologien verändern unser Leben

(Bild: thinkstockphotos.de)

Zum wiederholten Mal hat der US-Computergigant IBM am Dienstag seine Prognose „5 in 5“ veröffentlicht: eine Liste mit fünf Trends und technischen Innovationen mit dem Potenzial, das Leben der Menschen in den nächsten fünf Jahren nachhaltig zu verändern. Dazu gehören dieses Jahr neue Entwicklungen auf den Gebieten Umweltschutz, Plagiate, IT-Sicherheit, künstliche Intelligenz und Quantencomputer.

1. Schutz vor Hackern durch Gitterkryptographie
Hackerangriffe werden in den kommenden Jahren zunehmen und immer raffinierter werden, ist IBM überzeugt und arbeitet deshalb an neuartigen Verschlüsselungsmethoden wie der sogenannten Gitterkryptographie, bei der die Daten in komplexen algebraischen Strukturen, den sogenannten Lattices, versteckt werden. Eine verwandte Technik, die sogenannte Fully Homomorphic Encryption, geht noch weiter und ermöglicht es, Berechnungen an Daten durchzuführen, ohne sie vorher zu entschlüsseln.

„So könnten beispielsweise Hausärzte Patientendaten an Labore für notwendige Untersuchungen weiterreichen ohne jemals die Identität desjenigen preiszugeben, von dem die Probe stammt“, erläutert IBM in einem Blogeintrag. Hätten diese Technologien früher Jahre in Anspruch genommen, könnten sie dank algorithmischer Tuning- und Hardwarebeschleunigungstechniken demnächst in Stunden oder sogar Minuten durchgeführt werden, prognostiziert das Unternehmen.

2. Ozean-Überwachung per KI-Mikroskop
Plankton ist einer der Indikatoren für die Wasserqualität in unseren Ozeanen. Bereits geringe Veränderungen in diesen beeinflussen das Verhalten der Meeresorganismen. Vor dem Hintergrund, dass laut IBM bis 2025 mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung in Gebieten leben wird, in denen Wasser knapp ist, arbeitet der Konzern deshalb an kleinen, autonomen Mikroskopen, die in Gewässern platziert werden können, um Plankton zu überwachen.

Die Ergebnisse könnten genutzt werden, um Temperaturänderungen, Verschmutzungen zu oder sogar Bedrohungen für die Wasserversorgung, etwa durch eine Algenblüte, zu erfassen bzw. vorherzusagen. Ausgestattet mit einer leistungsstarken, aber stromsparenden KI könnten die Mikroskope die Daten künftig sogar lokal analysieren und in Echtzeit auf etwaige Anomalien reagieren, so IBM.

3. Unvoreingenommene künstliche Intelligenz
„KI-Systeme sind nur so gut, wie die Daten, die sie verarbeiten. Schlechte Daten können implizit rassistische, geschlechtsspezifische oder ideologische Verzerrungen enthalten“, erläutert IBM. Es sei daher auch in Zukunft davon auszugehen, dass viele KI-Systeme „mit schlechten Daten trainiert werden und entsprechende Ergebnisse produzieren“. Am IBM Watson Lab des MIT werde deshalb aktuell versucht, Prinzipien zu beschreiben, die Menschen bei der Entscheidungsfindung anwenden.

Ziel ist es, zukünftig Maschinen zu bauen, die bestimmte menschliche Werte und Prinzipien bei der Entscheidungsfindung anwenden. Gleichzeitig arbeiten IBM-Forscher daran, rassistische, geschlechtsspezifischen oder ideologische Vorurteile, die in einem Trainingsdatensatz auftreten können, so zu reduzieren, dass jeder KI-Algorithmus, der später aus diesem Datensatz lernt, so frei von Vorurteilen wie möglich ist.

4. Digitale „Fingerabdrücke“ entlarven Produktfälschungen
Geht es nach IBM, werden in den nächsten fünf Jahren manipulationssichere digitale „Fingerabdrücke“, die kleiner als ein Salzkorn sind, in alltägliche Gegenstände und Geräte integriert werden und die Unversehrtheit und Echtheit eines Produkts sicherstellen können.

Mit Hilfe dieser sogenannten Crypto Anchors könnten beispielsweise Malariateststreifen mit einem unveränderlichen optischen Code oder sogar einzelne Malariapillen mit einem essbaren Farbton magnetischer Tinte beschichtet werden. Arzt oder Patient könnten dann mittels eines einfachen Scans sofort überprüfen, ob sein Test oder ein entsprechendes Medikament sicher und echt ist.

5. Quantencomputer werden Mainstream
In fünf Jahren, prognostiziert IBM zu guter Letzt, werden Quantencomputer auch außerhalb von Forschungslaboren in verschiedenen Industriezweigen wie der Pharmaforschung, der Materialwirtschaft oder der Finanzbrache zum Einsatz kommen und dabei helfen, Berechnungen und Simulationen durchzuführen, für die klassische Rechner bislang nicht die nötige Leistung hatten.

Diese Quantencomputer würden von einer neuen Art von Fachleuten und Entwicklern genutzt, für die es in Zukunft mehr Vorlesungen und Kurrikula zu Quantenphysik an Hochschulen geben müsse, um nicht wie bei dem aktuell stark nachgefragten Berufsbild des Data Scientists in Engpässe auf dem Arbeitsmarkt zu geraten.