6. Künstliche Intelligenz und Medizin

Philipp Berens ist Professor für "Data Science in der Sehforschung" am Forschungsinstitut für Augenheilkunde der Medizinischen Fakultät der Universität Tübingen. Er ist einer der Sprecher des Exzellenzclusters "Maschinelles Lernen - Neue Perspektiven für die Wissenschaft", das seit 2019 durch die Exzellenzstrategie gefördert wird. Er studierte in Tübingen Bioinformatik und Philosophie, bevor er am Max-Planck-Institut für Biologische Kybernetik in Tübingen, sowie am Baylor College of Medicine, Houston, USA, promovierte.

KI-Algorithmen können heute in vielen Fällen Krankheiten bereits sehr genau diagnostizieren. Dennoch bleiben zahlreiche Forschungsfragen offen - wie können Algorithmen ihre Diagnosen erklären? Können sie angeben, wie viel Vertrauen sie in die eigene Entscheidung haben? Diesen und weiteren Fragen, die sich aus dem Einsatz von KI-Algorithmen in der Medizin ergeben, wird nachgegangen.

Dr. Nadine Diersch ist seit 2014 wissenschaftliche Mitarbeiterin am Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen in Magdeburg. Unter Anwendung von VR, Bayesian computational modeling und bildgebender Verfahren untersucht sie altersbedingte Veränderungen beim Erlernen räumlicher Umgebungen. Zuvor forschte sie als Postdoc an der Bangor University (UK) über altersbedingte Veränderungen bei der Wahrnehmung von motorischen Bewegungen, nachdem sie sich bereits während ihrer Doktorarbeit am Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig mit diesem Thema beschäftigte.

In den letzten Jahren hat die Bedeutung von virtueller Realität (VR) in der neurowissenschaftlichen Forschung enorm zugenommen. VR-Technologien werden zum Beispiel eingesetzt, um das räumliche Orientierungsvermögen unter realitätsnahen Bedingungen zu testen, während gleichzeitig die Bewegungsmuster oder die Gehirnaktivität der Testpersonen aufgezeichnet werden. Mögliche Schwierigkeiten bei der räumlichen Navigation können so aufgedeckt werden, die vor allem mit zunehmendem Alter auftreten und ein erstes Anzeichen für eine beginnende Alzheimer-Demenz sein können. In meinem Vortrag werde ich einen Überblick über verschiedene VR-Technologien geben und erläutern, wie wir darüber neue Erkenntnisse über den Alterungsprozess des Gehirns gewinnen können, die für die Entwicklung von klinischen Untersuchungsverfahren und Interventionen unverzichtbar sind.

Dr. Roman Klinger studierte Informatik und Psychologie in Dortmund und leitet an dem Institut für Maschinelle Sprachverarbeitung der Universität Stuttgart eine Arbeitsgruppe zum automatischen Verstehen von Text. Er bearbeitete und leitete unter anderem Projekte zu Therapieverfahren zu Rückenmarksverletzungen (Uni Bielefeld), Emotionsanalyse (DFG-Projekt SEAT, BMBF-Projekt CRETA, Stuttgart) und politischer Entscheidungsfindung (EU-Projekt +Spaces, Fraunhofer SCAI), wobei immer Methoden des maschinellen Lernens und der künstlichen Intelligenz zum Einsatz kamen. Er verbrachte Forschungsaufenthalte an der University of Massachussetts Amherst (College of Computer Science) und am Institut für Linguistik der Universität Malta.

"Welche Therapieverfahren sind für eine bestimmte Krankheit hilfreich, verursachen aber nicht zuviele Nebenwirkungen?" Antworten zu solchen und ähnlichen Fragen sind in natürlicher Sprache in großen Mengen von wissenschaftlichen Zeitschriften, sozialen Medien und Internetforen versteckt aber   kaum auffindbar. Bei dieser Suche nach der Nadel im Heuhaufen hilft Machine Reading, welches automatisch Wissen in Texten so strukturiert, dass es in Datenbanken abgelegt werden kann und damit besser durchsuchbar wird. Der Computer versteht sozusagen den Text, der in natürlicher Sprache verfasst wurde und interpretiert ihn.