Künstliche Intelligenz in die Anwendung bringen

KI-Technologien finden derzeit den Weg vom Experimentalstadium in kommerzielle und nicht kommerzielle Anwendungen.

Künstliche Intelligenz

Mit dem Leitbild einer verantwortungsvollen und gemeinwohlorientierten Anwendung von KI sind weitreichende Potenziale für die Steigerung des wissenschaftlichen Erkenntnisgewinns, für die Bewältigung gesellschaftlicher Herausforderungen, für den langfristigen gesellschaftlichen Wohlstand und für mehr Wachstum und Produktivität in vielen Wirtschaftszweigen verbunden. Die thematische Bandbreite KI-basierter Anwendungen reicht von Beiträgen zur Bewältigung komplexer Herausforderungen wie Klimawandel, Mobilität, Nachhaltigkeit, Energieversorgung oder Gesundheitsversorgung bis hin zur Steigerung des individuellen Nutzens im Beruf und Alltag, etwa durch Assistenzsysteme. Aufgrund des stark ansteigenden Wettbewerbs, insbesondere um Investitionen, Fachkräfte und Daten besteht die Herausforderung darin, geeignete Rahmenbedingungen für die Entwicklung und den Einsatz von KI zu schaffen. Essentielle Voraussetzung sind eine starke und möglichst breit angelegte Forschungsbasis, die ausreichende Verfügbarkeit von Fachkräften jeglicher Qualifizierung sowie rechtssichere und diskriminierungsfreie Verfügbarkeit und Nutzbarkeit von Daten. Dabei muss der Einsatz von KI unseren gesellschaftlichen Werten und Normen entsprechen. Die Mission wird in den verschiedenen Anwendungsfeldern weiterentwickelt. Vor diesem Hintergrund wird nachfolgend ein aktueller Stand dargestellt, der im Prozess zur Umsetzung der Mission von den beteiligten Ressorts weiter konkretisiert wird.

Ziele der Mission

KI hat als Schlüsseltechnologie vielfältige Auswirkungen auf die gesamte Breite der gesellschaftlichen Entwicklung. Dementsprechend muss ein gesellschaftlicher Dialog über Chancen, Risiken und die Bedingungen des Einsatzes von KI geführt werden. Dazu wird eine möglichst umfassende und partizipative Translation von Forschungsergebnissen unter Beteiligung der Gesellschaft angestrebt, so dass alle Akteursgruppen - Wirtschaft, Beschäftigte, Zivilgesellschaft sowie Bürgerinnen und Bürger - an der Innovation von KI-Anwendungen mitwirken können. Ziel ist eine KI, die im Einklang mit europäischen Werten wie der Unantastbarkeit der Menschenwürde, der Achtung der Privatsphäre, dem Gleichheitsgrundsatz sowie Transparenz und Sicherheit ohne Einschränkung sicherstellt und den Nutzen für Umwelt und Klima gewährleistet.

Der Fokus liegt dabei auf der Stärkung des Forschungsökosystems, insbesondere durch den Ausbau, die Verstetigung und europäische Vernetzung der KI-Kompetenzzentren, dem Transfer der Methoden in die Anwendung, insbesondere durch den Aufbau von KI-Anwendungshubs sowie die Stärkung von KI-Kompetenzen auf allen Ebenen, etwa durch die Förderung von wissenschaftlichem KI-Nachwuchs im Rahmen mehrerer sich ergänzender Maßnahmen und den Aufbau gesellschaftlicher Kompetenzen für nachhaltige Innovationen. Im Rahmen des Konjunktur- und Zukunftspakets hat die Bundesregierung beschlossen, die Ausgaben für KI bis 2025 von 3 Milliarden Euro auf 5 Milliarden Euro zu erhöhen. Mit der Mission sollen Deutschland und Europa zu einem weltweit führenden Standort in der Erforschung, Entwicklung und Anwendung von KI gemacht und Wettbewerbsfähigkeit gesichert werden. Wir möchten das Potenzial von KI als Querschnittstechnologie für die Breite der möglichen Anwendungsfelder nutzbar machen. Dazu zählt neben der Stärkung der Forschung und der Fachkräftebasis für KI in Deutschland vor allem der Transfer der Forschungsergebnisse in die wirtschaftliche Praxis. Insbesondere die durch KI-basierte Geschäftsmodelle und Produkte ausgelöste Gründungsdynamik und Skalierung von Start-ups möchten wir unterstützen.

Besondere Bedeutung kommt u. a. Anwendungen in der Industrie, Luft- und Raumfahrt/Kommunikation/Navigation/Erdbeobachtung, Energie, Mobilität, Gesundheit, Umwelt, Landwirtschaft, Logistik und der Zivilgesellschaft.

Wir arbeiten darauf hin, dass das Potenzial der KI-Technologie allen gesellschaftlichen Akteuren bewusstgemacht wird und dass Unternehmen ihre Geschäftsmodelle entsprechend weiterentwickeln. Ebenso wichtig sind nachhaltige Investitionen. Außerdem wollen wir befördern, dass die Wirtschaft bei Herstellung und Betrieb von branchenbezogenen und branchenübergreifenden Dateninfrastrukturen miteinander kooperiert.

Aktuelle Meilensteine und Aktivitäten der Bundesregierung

Seitens der Bundesregierung sind BMBF, BMWi, BMAS, BMEL, BMFSFJ, BMVI und BMU an der Umsetzung der Mission beteiligt.

Um künstliche Intelligenz in die Anwendung zu bringen hat die Bundesregierung eine Vielzahl von Maßnahmen in den verschiedenen Anwendungsbereichen auf den Weg gebracht:

  • Mit ihrer im Dezember 2020 fortgeschriebenen KI-Strategie gibt die Bundesregierung der Forschung, Entwicklung und Anwendung von KI-Technologie weiteren Schub. In der Fortschreibung der KI-Strategie im November 2020 hat die Bundesregierung eine Zwischenbilanz der bisherigen Umsetzung gezogen und die zentralen einschlägigen Studien und Berichte zusammengestellt. Zukünftig sollen weitere Indikatoren erstellt und weiterentwickelt werden, um Trends und Entwicklungen in der deutschen, europäischen und internationalen KI-Landschaft zu erfassen und die Umsetzungsmaßnahmen der KI-Strategie darauf auszurichten. Dabei stehen die Themen Pandemiebekämpfung, Nachhaltigkeit, insbesondere Umwelt- und Klimaschutz sowie internationale und europäische Vernetzung im Fokus.
  • In diesem Kontext wurde eine Förderinitiative „KI-Leuchttürme“ zum Schutz von Umwelt-, Klima- und Ressourcen gestartet. Gefördert werden Projekte, die KI nutzen, um ökologische Herausforderungen zu bewältigen und beispielgebend für eine umwelt-, klima-, gesundheits- und naturgerechte Digitalisierung sind. Dazu gehören insbesondere Projekte digital-ökologischer Innovation, die zur Erreichung der Klimaschutzziele beitragen, Biodiversität bewahren, eine ressourcenschonende  Landwirtschaft, nachhaltigen Konsum oder nachhaltige Mobilität befördern, Zugang, Transparenz und Nutzbarmachung von Umweltdaten befördern, Energie- und Ressourcenbedarf reduzieren, Schutzstandards sicherstellen, umweltorientiertes Programmieren von KI-Algorithmen voranbringen oder die Wissensvermittlung sowie den gesellschaftlichen Diskurs über komplexe datengetriebene Systeme stärken.
  • Weiterhin wurde in der KI-Strategie der Bundesregierung angekündigt, das Modell der „Zukunftszentren“ deutschlandweit auszuweiten. Übergeordnetes Ziel des Programms ist es, kleine und mittlere Unternehmen (KMU) bei der partizipativen Einführung digitaler Technologien und auf KI-basierten Systemen zu unterstützen und diese gemeinsam mit den Beschäftigten, co-kreativ und menschenzentriert zu gestalten.
  • Die Plattform Lernende Systeme führt den Dialog zwischen Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft, um KI zum Nutzen der Gesellschaft und Stärkung der Wirtschaftskraft Deutschlands zu verankern und Risiken in der Anwendung dieser Technologie zu verringern.
  • Die sechs KI-Kompetenzzentren bilden jeweils einen Kristallisationspunkt für Forschung, Entwicklung und Anwendung von KI in ihrer jeweiligen Region. Zur Verstetigung und dauerhaften Förderung der KI-Kompetenzzentren in Bayern, Baden-Württemberg, Berlin, Nordrhein-Westfalen und Sachsen ab 2022 hat die Bundesregierung mit den Sitzländern eine Verwaltungsvereinbarung auf der Grundlage von Art. 91b Abs. 1 GG geschlossen.
  • Mit der Bund-Länder-Vereinbarung „Künstliche Intelligenz in der Hochschulbildung“ streben Bund und Länder an, Künstliche Intelligenz wirksam in der Breite des Hochschulsystems zu entfalten. So sollen sowohl Maßnahmen gefördert werden, die zur Qualifizierung von zukünftigen akademischen Fachkräften beitragen, als auch Hochschulen bei der Gestaltung von KI-gestützten Lern- und Prüfungsumgebungen unterstützen.
  • Ziel der Förderung des KI-Campus ist es, Aus- und Weiterbildungsmöglichkeiten im KI-Bereich für eine große Bandbreite von Menschen zu schaffen und damit die KI-Kompetenzen in Deutschland zu stärken. Dafür wird eine Plattform mit KI-Lernangeboten prototypisch entwickelt und erprobt sowie ein nachhaltiges Betriebs- und Betreibermodell ausgearbeitet.
  • Gerade im Gesundheitsbereich birgt der Einsatz von KI-Methoden große Potenziale, etwa bei der Diagnose und Behandlung von Krebs oder im Bereich der individualisierten Medizin. Um diese Potenziale zu heben, wird aktuell im Rahmen der Initiative „Computational Life Sciences“ die Entwicklung innovativer KI-Methoden zur Auswertung biomedizinischer Daten insbesondere in der Krebsforschung und der Infektionsforschung gefördert. Zusätzlich werden Digitale FortschrittsHubs Gesundheit aufgebaut, in denen neue Ansätze zur Erhebung und Zusammenführung von Patientendaten und deren Analyse mit Hilfe von KI entwickelt, erprobt und in die Breite getragen werden sollen. Der Fokus soll zunächst auf konkreten Anwendungsfeldern liegen, z. B. Krebserkrankungen. Synergien bestehen zu den Missionen „Krebs bekämpfen“ sowie „Forschung und Versorgung digital vernetzen“.
  • Der Aktionsplan „Digitalisierung und Künstliche Intelligenz in der Mobilität“ bündelt die zentralen Maßnahmen zur Gestaltung einer modernen, sauberen, effizienten, nachhaltigen und bezahlbaren Mobilität im digitalen Zeitalter. Die Maßnahmen bereiten den Weg, um die Potenziale von KI-Anwendungen zur Lösung der aktuellen Herausforderungen im Mobilitätsbereich zu nutzen.
  • Ferner sollen künftig KI-getriebene, volkswirtschaftlich systemrelevante Infrastrukturen (Kommunikations-, Navigations- und Erdbeobachtungssatelliten, digitalisierter Luftverkehr/Flughäfen, digitalisierte Energie- und Verkehrsnetze, automatisiertes/vernetztes Fahren) beim Zugriff auf externe Datenquellen abgesichert werden. Hiermit beschäftigt sich das 2020 neu gegründete DLR-Institut für Sichere KI-Systeme.
  • In Fachgesetzen soll die Möglichkeit zum „Ausprobieren“ verstärkt werden. Dazu sollen vermehrt Experimentierklauseln genutzt werden, um insbesondere Reallabore zu ermöglichen, welche im Legislativvorschlag der EU-Kommission zur Regulierung von KI vom April 2021 auch für den Bereich der KI vorgeschlagen werden. Die Bundesressorts wollen im Rahmen des Ressortprinzips in Zukunft für jedes Gesetz prüfen, ob durch die Aufnahme einer Experimentierklausel innovativen Leistungen Freiraum gegeben werden kann. Die Ergebnisse dieser Reallabore tragen gezielt dazu bei, die Regulierung für Innovationen weiterzuentwickeln.
  • Auf internationaler Ebene verabschiedete der Rat der OECD im Mai 2019 Empfehlungen zum Umgang mit KI, bei den Beratungen der G7 unter französischer Präsidentschaft und der G20 unter japanischer Präsidentschaft war KI zentrales Thema; die EU-Kommission veröffentlichte 2020 ein KI-Weißbuch und im April 2021 einen Legislativvorschlag für einen horizontalen Rechtsakt zur Regulierung von KI.
  • Zum Nationalen Digital-Gipfel 2020 haben das Deutsche Institut für Normung (DIN) und die Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE (DKE) die von der Bundesregierung geförderte „Deutsche Normungsroadmap Künstliche Intelligenz“ veröffentlicht.
  • Seit 2019 erhalten KMU spezielle Unterstützung zu Anwendungen Künstlicher Intelligenz (KMU-innovativ und KI4KMU) insbesondere durch die an 19 Mittelstand 4.0-Kompetenzzentren etablierten über 70 KI-Trainer, die jährlich über 5.000 kleine und mittlere Unternehmen erreichen und KMU-spezifische Transfermaßnahmen (Sensibilisierung, Demonstration, Qualifikation, Vernetzung) umsetzen. Die Ausgründung von Start-ups sowie deren Markteintritt in anderen Regionen wie z.B. den USA unterstützt die Bundesregierung durch die Programme EXIST, bzw. GERMAN ACCELERATOR.
  • Mit den „Internationalen Zukunftslaboren Künstliche Intelligenz“ wird seit Mai 2020 an der TU Berlin, der Leibniz Universität Hannover und der TU München der Aufbau und die Arbeit von internationalen Forscherteams, die zu aktuellen Forschungs- und Entwicklungsfragen der Künstlichen Intelligenz arbeiten gefördert. Die adressierten Anwendungsfelder reichen von der satellitengestützten Erdbeobachtung beispielsweise zur Modellierung des Managements von Naturgefahren, über die Produktion nachhaltiger Kunst- und Rohstoffe bis hin zur personalisierten Medizin unter anderem im Kontext der Diabetesbehandlung. Mit den Zukunftslaboren werden die internationale Forschungszusammenarbeit in der KI gestärkt, der Wissens- und Technologietransfer zwischen Wissenschaft und Wirtschaft gefördert und die Sichtbarkeit des Forschungs- und Innovationsstandorts Deutschland erhöht.
  • Das KI-Observatorium der Denkfabrik Digitale Arbeitsgesellschaft beobachtet und analysiert die technologische Entwicklung von KI, fördert die Entwicklung von Leitlinien für den menschenzentrierten Einsatz von KI in der Arbeitswelt und darüber hinaus den breiten gesellschaftlichen Dialog zu dieser wichtigen Zukunftstechnologie.
  • Mit dem Projekt „Lern- und Experimentierräume KI“ werden menschenzentrierte KI-Anwendungen in der betrieblichen Praxis erprobt. Ziel ist es, innovative, passgenaue und unter den Sozial- und Betriebspartnern abgestimmte konsensuale Lösungen zu schaffen, um die technologischen und wirtschaftlichen Veränderungsprozesse, die der digitale Wandel der Arbeitswelt - insbesondere KI - mit sich bringt, mit sozialen Innovationen zu verbinden.

Einbindung von Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft

Die Wissenschaft bildet die Grundlage für den breiten Kompetenzaufbau in der KI. Gemeinsam mit der Wirtschaft werden industrielle Anwendungen erforscht und demonstriert. Hier kommt den KI-Kompetenzzentren besondere Bedeutung zu, die punktuell durch Anwendungshubs ergänzt werden. Der Austausch zwischen den verschiedenen Interessengruppen wird durch die Plattform Lernende Systeme organisiert. Diese bringt führende Expertinnen und Experten aus Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und zivilgesellschaftlichen Organisationen aus den Bereichen Lernende Systeme und KI zusammen. In thematisch spezialisierten Arbeitsgruppen werden die Chancen, Herausforderungen und Rahmenbedingungen für die Entwicklung und den verantwortungsvollen Einsatz Lernender Systeme erörtert. Die Plattform ist Ende 2017 initiiert worden. Ergebnisse aus den Arbeitsgruppen sind Anwendungsszenarien, Publikationen sowie eine Landkarte zu KI-Anwendungen in Deutschland.

Alle in der Mission genannten Maßnahmen auf Bundesebene liegen in der Verantwortung der jeweils zuständigen Ressorts und werden von diesen im Rahmen der geltenden Haushalts- und Finanzplanungsansätze (einschl. Planstellen/Stellen) finanziert. Mehrbedarfe an Sachmitteln und Personal werden im jeweiligen Einzelplan gegenfinanziert.