Mit 5G kommt KI im Alltag an

Künstliche Intelligenz und 5G-Mobilfunk sind ein Traumpaar der Technologiewelt. Die blitzschnelle Datenübertragung per Mobilfunk ist die Grundlage für viele nützliche KI-Anwendungen. Von ihnen profitieren zum Beispiel Radfahrer, Patientinnen – und von Tag zu Tag mehr Menschen.

Früher Spielfeld der Spezialisten – heute Hoffnungsträger: Künstliche Intelligenz (KI) begegnet uns in immer mehr Lebensbereichen. Wir alle können mit ihrer Hilfe inzwischen gute Texte generieren und erstaunliche Bilder erschaffen. KI erledigt die Arbeit auf unseren Befehl in Sekunden. Oft ist 5G-Mobilfunk daran beteiligt. Und manchmal kann dies sogar das Leben von Radfahrenden retten. 

 Zum Beispiel in Saarlouis: Hier testen Fachleute ein System, das warnt, wenn ein abbiegendes Auto einem Fahrrad gefährlich nahe kommt. Eine Bilderkennung auf Basis von KI registriert die Situation rechtzeitig. Dafür muss die Datenübertragung aber schnell und ohne Verzögerungen funktionieren. Bilder einer Kamera werden drahtlos über 5G-Mobilfunk an einen Rechner geschickt, auf dem die Bilderkennung-Software läuft. Droht Gefahr, blinkt ein Leuchtstreifen auf der Straße auf. 

Was verstehen wir unter Künstlicher Intelligenz?

Künstliche Intelligenz (KI) ist menschenähnliches Lernen und Denken, das von einer Maschine ausgeführt wird. KI kann, wie die menschliche Intelligenz, viele Ausprägungen haben: Sie generiert oder überarbeitet Texte, erstellt oder analysiert Bilder. Sie kann inzwischen auch menschliche Mimik, Gestik und Stimmen täuschend echt nachbilden. Grundlage hierfür sind Daten, aus denen die KI ihre Informationen bezieht, um zu lernen. KI-Systeme haben die Fähigkeit, mit der Zeit immer weiter zu lernen – durch neue Daten oder auch durch Korrekturen, die von Menschen vorgenommen werden. Die Entwicklung von KI ist sehr dynamisch und beinahe live zu verfolgen: Vor wenigen Jahren waren sinnvolle Chats mit einem Computer sehr ernüchternd – doch dank fortschreitender Software-Entwicklung und immer mehr Trainingsdaten sind heute Unterhaltungen auf hohem Niveau problemlos möglich. 

5G bildet die Grundlage für KI in Echtzeit 

Schneller Mobilfunk, zum Beispiel nach 5G-Standard, hilft insbesondere bei Echtzeit-KI-Anwendungen. Denn oftmals arbeitet KI mit extern gesammelten Daten. Das können etwa Aufzeichnungen von Sensoren sein, Bilder einer Kamera oder Sprache. Computer verarbeiten die Daten auf der Grundlage von vorher festgelegten Handlungsanweisungen, sogenannten Algorithmen. Mit der Zeit passen die Algorithmen, basierend auf den gesammelten Daten, die Datenverarbeitung an – sie lernen also. Sie können dann immer bessere oder eher zutreffende Ergebnisse liefern. In Saarlouis etwa können potenziell gefährliche Situationen für die Fahrradfahrenden mit der Zeit immer besser erkannt werden. 

KI arbeitet auch innerhalb von Mobilfunknetzen 

 KI und 5G unterstützen sich gegenseitig. Auf der einen Seite liefert 5G die Übertragungsraten für große Datenmengen. Auf der anderen Seite hilft die KI dabei, große Datenmengen zu analysieren. 

So kann KI auch innerhalb von 5G-Netzen bestimmte Aufgaben übernehmen. Die 5G-Technologie macht es zum Beispiel möglich, dass unterschiedliche Anwendungen mit verschiedenen Anforderungen gleichzeitig über ein Mobilfunknetzwerk betrieben werden. Während eine Anwendung vielleicht besonders große Datenmengen übertragen will, braucht eine andere Anwendung eine möglichst kurze Verzögerung (Latenz) bei der Übertragung. Die Steuerung dessen könnte KI übernehmen. 

Diese Fähigkeit, ein Netz aufzuteilen, wird auch Network-Slicing genannt. Ein Netz wird dabei in mehrere virtuelle Scheiben (englisch: slices) unterteilt. Die KI kann die Erstellung dieser Slices übernehmen. Häufig werden die einzelnen Bereiche des Slicings noch manuell eingestellt. Künftig soll KI diese Arbeit automatisch übernehmen, was Unternehmen wertvolle Zeit ersparen würde. Durch die zunehmenden Datenmengen ist zu erwarten, dass Firmen auf die Unterstützung durch KI-basierte Systeme zurückgreifen werden. 

KI und 5G helfen Menschen und Maschinen 

Die schnelle 5G-Datenübertragung ermöglicht auch sogenanntes Machine-Learning in Echtzeit. Ein Beispiel für lernende Maschinen ist die Selbstwartung. Melden Sensoren ein Problem, können manche Maschinen schon heute präventiv Ersatzteile bestellen. Wenn Teile dann abgenutzt sind, liegt Ersatz schon bereit. Die Maschine steht nur für kurze Zeit still. Mit einer 5G-Anbindung könnte sich die vorausschauende Wartung (englisch: predictive maintenance) weiter verbreiten. 

KI kann auch im medizinischen Bereich einen Beitrag zur besseren Versorgung leisten. Auch hier gilt: Eine KI funktioniert nur durch Daten. Und diese Daten können über eine 5G-Verbindung transportiert werden. Dies probierte etwa die Universitätsklinik Düsseldorf: Sie stattete Patientinnen und Patienten mit einem speziellen Pflaster aus, das Daten über 5G versendet, darunter den aktuellen Herzrhythmus, die Atemfrequenz und die Sauerstoffsättigung. Wenn eine KI diese Daten laufend analysiert, kann sie automatisch Alarm schlagen, falls sich Werte negativ entwickeln.  

Daten analysieren, Lösungen finden: KI macht gesund 

Im weiteren Verlauf können KI-Anwendungen die Ärztinnen und Ärzte immer besser bei der Diagnose und bei der Wahl der richtigen Therapie unterstützen. Das Wissen über den Menschen wächst immer schneller, sodass kaum eine Person allein den Überblick über die modernsten Therapien behalten kann. Auch große Datenmengen und komplexe Bilder – etwa aus einem MRT – können Algorithmen häufig schneller und genauer analysieren. Solche Technologien werden die Ärztinnen und Ärzte aber nicht ersetzen.  

KI unterstützt und ergänzt, sie leistet einen Beitrag zu einer präziseren und persönlicheren Versorgung. Die Technologie dient dem Menschen, nicht umgekehrt. Dies ist auch die Maßgabe für die KI-Strategie der Bundesregierung. Sie will einen „menschenzentrierten Einsatz von KI“ – in der Arbeitswelt, in Forschung und Wissenschaft und schließlich auch in unserem Alltag bei der Nutzung vernetzter Geräte im sogenannten Internet der Dinge (IoT).  

KI-Verordnung bildet sicheren rechtlichen Rahmen 

Deutschland und Europa gehen bei der Forschung und auch bei der Regulierung von Künstlicher Intelligenz voran: 2024 wurde eine europäische KI-Verordnung beschlossen. Der AI Act schafft einen rechtlichen Rahmen für die dynamische Entwicklung der Technologie und setzt Grenzen. Bestimmte KI-Modelle werden laut dem AI Act verboten, weil sie ein Risiko für Menschen darstellen, das nicht kalkuliert werden kann. Dies schafft Sicherheit, damit sich KI zum Wohle der Gesellschaft weiterentwickelt. 

Links und weiterführende Informationen

1. Bundesministerium für Bildung und Forschung. Wie Algorithmen unseren Alltag unterstützen können. [12.06.2024].
2. Bundesministerium für Bildung und Forschung. Künstliche Intelligenz. [12.06.2024].
3. Bundesministerium für Digitales und Verkehr. KI-Projekte des BMDV. [13.06.2024].
4. Bundesministerium für Digitales und Verkehr. Klare Regeln für Künstliche Intelligenz. [13.06.2024].
5. Bundesregierung. Nationale Strategie für Künstliche Intelligenz. [12.06.2024].
6. Europäisches Parlament. Was ist künstliche Intelligenz und wie wird sie genutzt? [13.06.2024].
7. Verbraucherzentrale. AI Act: Was regelt die neue europäische KI-Verordnung? [12.06.2024].
8. Deutschland spricht über 5G. Wie 5G den Stadtverkehr sicherer macht. [13.06.2024].
9. Elektroniknet. 5G und KI brauchen sich gegenseitig (Artikel von 2019).  [13.06.2024].