Tech-Steckbriefe

 
Künstliche Intelligenz

Was ist es?

Computersysteme, die versuchen Menschen zu sein. Sie können Aufgaben ausführen, die normalerweise menschliche Intelligenz erfordern, wie visuelle Wahrnehmung, Spracherkennung, Entscheidungsfindung und Übersetzung zwischen Sprachen.

Was kann es?

  • uns in Schach, Go und jeder Menge anderer Spiele erledigen

  • mit uns telefonieren, ohne dass wir sofort merken, dass wir nicht mit einem Menschen reden

  • uns viele Entscheidungen abnehmen, ob wir das wollen oder nicht, z.B. beim Online-Shoppen

  • Vorurteile sowie unsere Bubble verstärken

  • rasend schnell unbeschreiblich viel Information durchgehen, Daten vergleichen und Muster erkennen

  • Ärzte bei der Diagnostik unterstützen

  • komplexe Sachverhalte modellieren

Was kann es (noch) nicht?

  • die Weltherrschaft übernehmen

  • Elon Musk auf den Mars bringen

  • tatsächlich mit unserer Intelligenz gleichziehen (allgemeine oder starke KI), dazu fehlt jeder bisher entwickelten KI die Fähigkeit auf den verschiedensten Gebieten zu brillieren, Emotionen und Empathie zu entwickeln oder auch nur zu verstehen und vieles mehr

Woran hakt's?

An einer langen Liste von Herausforderungen und Problemen, hier ein paar der wichtigsten:

  • keine ausreichenden oder qualitativ minderwertige Datensätze, um die KI zu trainieren - häufig beides

  • hohe Kosten für das Trainieren der KI

  • Datenfragmentieren

  • die grosse Frage: Wem gehören die Daten überhaupt?

  • Black-Box-Problem: KI-Entscheidungen können nicht nachvollzogen werden

  • Korrelationen in einem Datensatz, die fälschlich für kausale Zusammenhänge gesehen werden

  • algorithmische Verzerrung: enthält der Trainingsdatensatz Vorurteile, was häufig der Fall ist, dann lernt die KI eben diese Vorurteile und verstärkt sie zusätzlich

  • die offene Frage, wie man KIs regulatorisch handhabt, robuste Mechanismen der Aufsicht und Rechenschaftspflicht

  • noch ist es unmöglich eine KI zu entwickeln, die verschiedene Präferenzen und Werte einer Bevölkerung verstehen und umsetzen kann

Welche gesellschaftlichen Auswirkungen sollten wir beachten?

Auch ohne allgemeine KI, die uns vor noch ganz andere Herausforderung stellen würde, gibt es bereits drastische Auswirkungen auf die Gesellschaft, darunter

  • die Verletzung der Privatsphäre, indem Daten von Menschen genutzt werden, die dem nicht vollumfänglich zugestimmt haben oder sich der Nutzung nicht bewusst sind

  • die Benachteiligung von Individuen oder Teilen der Gesellschaft durch algorithmische Verzerrung

  • eine sich schnell entwickelnde Übermacht einiger weniger Konzerne, was sich nicht nur auf die Dynamik zwischen Big Tech und kleinerer Firmen, sowie Big Tech und Privatmenschen auswirkt, sondern auch auf das Machtverhältnis zwischen Wirtschaft und Staat

Immuntherapie

Was ist es?

Immuntherapie generell: Behandlung einer Erkrankung durch Stimulierung, Verstärkung, Unterdrückung oder Desensibilisierung des Immunsystems.
Beispiel CAR-T-Zell-Therapie: Dabei holt man T-Zellen aus dem Körper des Patienten und verändert sie genetisch derart, dass sie durch einen neuen Rezeptor (CAR=chimeric antigen receptor) gezielt Marker auf den Tumorzellen des Patienten erkennen und die Zellen bekämpfen. Dann gibt man die Immunzellen dem Patienten wieder zurück und lässt sie ihre Arbeit machen.

Was kann es?

  • verschiedene Blutkrebsarten (Leukämien) bekämpfen

  • ein immunologisches Gedächtnis gegen den Tumor aufbauen

Was kann es (noch) nicht?

  • solide Tumoren bekämpfen, denn die bestehen oft aus zu unterschiedlichen Zellen, die keine gemeinsamen Marker haben, auf die man die CAR-T-Zellen ansetzen könnte; außerdem ist es schwierig für die CAR-T-Zellen, einen soliden Tumor zu durchdringen und häufig hemmt dieser die Immunzellen aktiv

  • sofort verfügbar sein: die Herstellung der individuellen CAR-T-Zellen braucht etwa vier Wochen je Patient

Woran hakt's?

  • an Nebenwirkungen wie Zytokinsturm (selbstverstärkende Überreaktion des entzündungsfördenden Arms der Immunabwehr) und Neurotoxizität (Schädigung von Nervenzellen)

  • an der Entstehung therapieresistenter Tumorzellen, man versucht das zu vermeiden, indem die CAR-T-Zellen auf mehrere Tumormarker gleichzeitig ansetzt

  • Skalierbarkeit, da es kein Fliessbandprodukt ist sondern für jeden Patienten individuell hergestellt werden muss

  • u.a. daraus folgende hohe Kosten

  • Zulassung: wenn man individuelle Therapien anbieten will, kann man keine herkömmlichen klinischen Studien durchführen, denn man hat ja nur einen Studienteilnehmer, nicht Tausende; es braucht also einen neuen Zulassungsprozess für personalisierte Therapien im Allgemeinen

Welche gesellschaftlichen Auswirkungen sollten wir beachten?

  • Wer kommt in den Genuss derart aufwendiger und kostspieliger individualisierter Therapien? Die Möglichkeit besteht, dass diese Therapien letztendlich günstiger sind, als Standardtherapien, die bei vielen nicht anschlagen und dadurch enorme Mehrkosten generieren können. Sollte sich das nicht bewahrheiten, steigt das Risiko einer 2-Klassen-Gesundheitsversorgung.

 
 
Internet of Things

Was ist es?

Alle möglichen Dinge, die über das Internet miteinander verbunden sind, kommunizieren und Daten sammeln. Das können Küchengeräte und Möbel, Wearables, Lichtschalter und Autos sein, aber auch Maschinen in einer Fabrik, landwirtschaftliche Geräte auf dem Feld oder Müllcontainer in der Stadt. Eine möglichst weitreichende digitale Vernetzung der physischen Umwelt.

Was kann es?

  • vieles in unserem Leben erleichtern und unsere Bequemlichkeit bedienen, zum Beispiel in einem Smart Home, dessen Elemente von Lichtschalter bis Türschloss und Heizung wir bequem per Internet steuern können

  • einige Aspekte unserer Gesundheit in Echtzeit überwachen

  • die Effizienz der Industrie 4.0 steigern, indem Produktionsschritte optimal und in Echtzeit aufeinander abgestimmt werden, ebenso Logistik, Prozesskontrolle, Wartung und Reparatur

  • die Logistik und Organisation von Städten und Verkehr verbessern

  • eigentlich überall mitspielen, wo eine direkte Abstimmung von Geräten oder Dingen und/oder das Sammeln und die Übertragung von Daten in Echtzeit wichtig ist

Was kann es (noch) nicht?

  • wirklich alles integrieren und unsere gesamte Umwelt vernetzen

  • auf Anweisungen reagieren, die nicht per Computer oder verbal gegeben werden, z.B. Bewegungen - das ist allerdings im Kommen

Woran hakt's?

  • Interoperabilität: Der Gerätemarkt ist das reinste Babylon, kein Gerät versteht das andere, geschweige denn, dass es mit dessen Daten etwas anfangen kann - gebraucht werden funktionierende Schnittstellen und technische Standards

  • Sicherheit: Die meisten IoT-Geräte kommen mit extrem schlechter Sicherheitsausstattung und eröffnen dadurch, sobald sie mit einem Netzwerk verbunden sind, Hackern sehr bequeme Eintrittspforten; auch durch DDoS-Attacken (distributed denial of service), bei denen ein Netzwerk an Geräten Server lahmlegen, indem sie sie mit Daten fluten,  ist ein beliebter Angriff über IoT

  • Privatsphäre: geht einher mit der Sicherheit und dem eigentlichen Sinn der Geräte, nämlich so viele Daten wie möglich zu sammeln

  • Instabiles Internet: Eine Beeinträchtigung der Internetverbindung führt natürlich zu einer Beeinträchtigung der Gerätekommunikation - 5G soll hier den nächsten Sprung nach vorne ermöglichen

Welche gesellschaftlichen Auswirkungen sollten wir beachten?

  • die Verletzung der Privatsphäre, indem Daten von Menschen gesammelt werden, die dem nicht vollumfänglich zugestimmt haben oder sich der Nutzung nicht bewusst sind

  • die Benachteiligung von Menschen, die keinen Zugang zum Internet haben (immerhin rund 40% der Weltbevölkerung in 2021) und so die Vorteile nicht nutzen können

  • eine sich schnell entwickelnde Übermacht einiger weniger Konzerne, was sich nicht nur auf die Dynamik zwischen Big Tech und kleinerer Firmen, sowie Big Tech und Privatmenschen auswirkt, sondern auch auf das Machtverhältnis zwischen Wirtschaft und Staat

  • die grundsätzliche Frage, was mit unserer Gesellschaft passiert, wenn unsere gesamte Umwelt und jeder Schritt und Handgriff, den wir tun, registriert wird

 

 
Genom-Editierung

Was ist es?

Umfasst mehrere Technologien, mit denen sich das Genom verändern lässt. Ältere Technologien sind extrem aufwändig, teuer und ungenau. Die neue "Genschere" CRISPR/Cas dagegen ist relativ präzise, schnell und kostengünstig. CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) ist die Vorlage, nach der molekulare Suchhunde die DNA abklappern, um den zu verändernden Bereich zu finden und dann die eigentliche Schere Cas dorthin zu beordern.

Was kann es?

  • einen Zoo an modifizierten Tieren herstellen, darunter Ziegen mit mehr Fell und Rinder mit mehr Muskeln

  • ebenso einen botanischen Garten an neuen (Nutz-)Pflanzen erzeugen

  • Tiermodelle für die Erforschung spezifischer Krankheiten herstellen

  • womöglich AIDS heilen: Die FDA gab 2021 grünes Licht für die ersten klinische Studie, die untersucht, ob mit CRISPR das HI-Virus, das sich in unsere DNA integrieren kann, wieder aus unserer DNA heraus geschnitten werden kann

  • eine neue Generation Diagnostika begründen

  • über einen Prozess namens Gene Drive unerwünschte Spezies ausrotten

  • Bier leuchten lassen

Was kann es (noch) nicht?

  • fehlerfreie "Designer-Babies" herstellen

  • als Allzweck-Werkzeug für alle möglichen Gendefekte herhalten; vor allem Erkrankungen, die auf mehrere Gendefekte zurückgehen, sind für die Genschere schwierig zu beheben

  • personalisierte Therapien zur Verfügung stellen

  • aus Elefanten Mammuts basteln

Woran hakt's?

  • Präzision: Die Genschere editiert teils auch Gensequenzen, die sie nicht schneiden sollte, das führt häufig zu heftigen Nebenwirkungen (off-target-Effekte)

  • Verlässlichkeit: Wird die Schere an einem Embryo angesetzt, kommt es häufig vor, dass einige Zellen von ihr behandelt werden, andere dagegen nicht; das Ergebnis ist ein Mischwesen aus korrigierten und originalen Zellen (Mosaizismus)

  • Abwehr: Will man CRISPR/Cas direkt im Menschen statt nur in der Petrischale anwenden, gibt es ein Problem mit unserem Immunsystem, das das bakterielle Protein Cas als Fremdkörper identifiziert

Welche gesellschaftlichen Auswirkungen sollten wir beachten?

  • Wer kommt in den Genuss derart aufwendiger und kostspieliger individualisierter Therapien? Die Möglichkeit besteht, dass diese Therapien letztendlich günstiger sind, als Standardtherapien, die bei vielen nicht anschlagen und dadurch enorme Mehrkosten generieren können. Sollte sich das nicht bewahrheiten, steigt das Risiko einer 2-Klassen-Gesundheitsversorgung

  • Vor allem aber: Wie weit gehen wir bei der Genom-Editierung von uns Menschen? Wo ziehen wir die Linie zwischen therapeutischer und verbessernder Anwendung (Stichwort Human Enhancement)? Ziehen wir die Linie überhaupt? Und wenn nicht, wie gehen wir gesellschaftlich damit um?

 
Blockchain

Was ist es?

Eine Datenbank, die auf allen Computern eines dezentralen Netzwerks die gleiche Information zu einem Vorgang speichert. Die Blockchain gehört damit zu den Distributed Ledger-("verteiltes Hauptbuch"-) Technologien. Die Information wird in Blöcken wie an einer Kette (engl. Chain) aneinandergereiht, wobei das Netzwerk gemeinsam entscheidet, wer wann welche Information in der Kette ablegen darf. Die Informationsspeicherung auf allen Computern des Netzwerkes soll es nahezu unmöglich machen, die abgelegte Information nachträglich zu manipulieren.

Was kann es?

  • Information ohne zentrale Autorität verwalten, z.B. Kryptowährungen

  • das, was eine herkömmliche Datenbank eben auch kann: ein Grundbuch oder andere Eigentumsrechte verwalten; Finanztransaktionen nachverfolgbar ablegen und mir sagen, wo mein Kaffee herkommt

  • angeblich auch zuverlässig garantieren, dass ich keine Blutdiamanten erwerbe

  • smarte Verträge verwalten, bei denen die Vereinbarung nicht auf rechtliche Durchsetzung beruht, sondern ohne menschliches Zutun vom Netzwerk verifiziert und automatisch durchgesetzt wird

  • einen beispiellosen Hype generieren, siehe Bitcoin und andere Kryptowährungen

Was kann es (noch) nicht?

Seine Versprechen tatsächlich einlösen: weder sind die abgelegten Daten wirklich sicher, noch lassen sich alle Verträge als smarte Verträge organisieren und erst recht nicht über die Blockchain garantieren, dass ich fair geschürfte Diamanten erwerbe

Woran hakt's?

  • technische Limitationen: begrenzte Geschwindigkeit der Informationsablage; die Schwierigkeit, Algorithmen in einem dezentralen System upzugraden; die Komplexität des Systems

  • ökologische Auswirkungen: Der Energieverbrauch einer Blockchain ist gewaltig, Stand März 2022 verbraucht allein Bitcoin so viel Energie wie ganz Tschechien und eine einzige Bitcoin-Transaktion generiert so viel CO2, wie ein Economy-Flug von Zürich nach Chicago

  • Datensicherheit: wie alles vernetzte Digitale und jeder Code lässt sich auch eine Blockchain hacken, es ist nur mit grösserem Aufwand verbunden

  • Link zur Realität: auch wenn eine Blockchain relativ fälschungssicher Informationen verwalten kann, sie kann nicht garantieren, dass die ursprünglich eingespeiste Information tatsächlich wahr ist

 

Welche gesellschaftlichen Auswirkungen sollten wir beachten?

  • Umgehung von Staatsmonopolen: Kryptowährungen bieten eine Alternative zu staatlich verwalteten Währungen, was durchaus gewollt ist; doch das schafft einerseits neuen Raum für Geldwäsche und dergleichen, andererseits lassen sich wichtige geldpolitische Instrumente nicht mehr einsetzen, was zu schwer abschätzbaren Effekten führen kann

  • ökonomisches Ungleichgewicht: Der Hype um Kryptowährung hat einige Leute in kürzester Zeit enormen Reichtum beschert, und das zu einem guten Teil auf Kosten der Allgemeinheit, siehe ökologische Auswirkungen

  • überhaupt: die ökologischen Auswirkungen...