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Digitale Revolution

Digitale Revolution Warum es so schwer ist, Pandemien vorherzusagen

Start-ups behaupten, dass sie die Corona-Epidemie mithilfe von KI vorhergesagt haben. Experten bezweifeln das – hoffen aber auf ihre Mithilfe.
08.04.2020 - 03:58 Uhr Kommentieren
Es gibt bei der Vorhersage von Pandemien zu viele unbekannte Variablen und sich ständig verändernde Parameter.
Corona-Vorhersagen

Es gibt bei der Vorhersage von Pandemien zu viele unbekannte Variablen und sich ständig verändernde Parameter.

Düsseldorf, San Francisco Hätte man früher wissen können, was auf die Welt zukommt? Als die Menschen in großen Teilen der Welt noch fröhlich auf das neue Jahr anstießen, warnte ein Start-up aus Kanada bereits vor dem Coronavirus.

Am 31. Dezember 2019 berichtete Bluedot zahlreichen Behörden und Krankenhäusern in Nordamerika, dass es Anzeichen für einen Ausbruch in der Millionenstadt Wuhan gebe und eine Ausbreitung in andere asiatische Länder zu erwarten sei.

Bluedot, 2014 gegründet, hat ein System entwickelt, das unter anderem Nachrichtenberichte in 65 Sprachen, Daten von Fluggesellschaften und Berichte über Ausbrüche von Tierseuchen mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) auswertet. Bei Anomalien prüfen Wissenschaftler, was es damit auf sich hat. So gab das Start-up zum Jahreswechsel eine Warnung heraus – Tage, bevor die Weltgesundheitsagentur WHO die aufziehende Gefahr benannte.

Bluedot-Gründer Kamran Khan nährt die Hoffnung, dass KI dabei helfen kann, künftige Seuchen vorherzusagen. Damit ist er nicht allein: In San Francisco hat das Start-up Metabiota ebenfalls vor Jahresbeginn vor dem Corona-Ausbruch gewarnt. Chefin Nita Madhav sagt, ihre Algorithmen könnten das Risiko von Epidemien bereits abschätzen, bevor sie ausgebrochen sind – etwa indem sie Daten über die Viren in bestimmten Tierarten und deren Übertragung auf Menschen abschätzen.

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    Auch große Technologiekonzerne wie Google und Facebook versuchen, aus ihren gigantischen Datenbergen Vorhersagen für sich rasch ausbreitende Krankheiten zu treffen.

    Doch Experten haben Zweifel daran, dass Künstliche Intelligenz die Lösung ist. Für künftige Pandemien seien die Daten nutzlos, sagt beispielsweise Dirk Brockmann. Der Physiker erstellt für das Robert Koch-Institut (RKI) mathematische Modelle, mit denen die Ausbreitung des Coronavirus prognostiziert werden kann: „Epidemie-Ausbrüche und Pandemien sind momentan kein Anwendungsgebiet für Modelle, die auf KI beruhen.“

    Grafik

    Eine KI könne am Anfang vielleicht in Suchmustern im Internet nach statistischen Unregelmäßigkeiten suchen. „Doch das hilft kaum, um eine drohende Pandemie vorherzusagen“, sagt er dem Handelsblatt.

    Auch der Physiker und Soziologe Dirk Helbing, Mitglied des Instituts für Computational Science an der ETH Zürich, glaubt, dass KI bei Vorhersagen von weltweiten Seuchen an ihre Grenzen kommt, egal, wie viele Daten zur Verfügung stehen. „Die Möglichkeiten von KI und Big Data werden oft überschätzt. Sie werden auch in Zukunft Pandemien nicht verhindern können“, sagt er.

    Denn für Vorhersagen von Pandemien gilt das Gleiche wie für die Vorhersage von Erdbeben: Es gibt zu viele unbekannte Variablen und sich ständig verändernde Parameter. So ist trotz aller technischen Möglichkeiten bis heute keine präzise Prognose möglich, wann in Risikogebieten wie der Region um San Francisco das nächste Erdbeben ausbrechen wird.

    Bei Pandemien kommt hinzu, dass jedes Virus anders ist. Daher gibt es auch kein Lernmaterial, mit dem ein Algorithmus trainiert werden kann, um vor Pandemien zu warnen. Auch ist unbekannt, wie genau die Vorhersagen sind. Denn „es ist überhaupt nicht klar, wie oft diese Systeme in der Vergangenheit fälschlicherweise angeschlagen und vor einer drohenden Virus-Epidemie gewarnt hatten, die nicht eingetreten ist“, sagt RKI-Forscher Dirk Brockmann.

    Mathematische Modelle gegenüber KI im Vorteil

    Metabiota-Chefin Madhav hält dagegen. Ihr Unternehmen hat Daten zu 2500 vergangenen Epidemien gesammelt. Algorithmen zur Spracherkennung könnten in Berichten der WHO oder lokaler Gesundheitsbehörden aus der Frühphase eines Krankheitsausbruchs Muster erkennen, die mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit Rückschlüsse auf die Häufigkeit und Schwere zuließen.

    Auch aus der aktuellen Krise lernten die Algorithmen. Ändert sich das Wissen, etwa über die Inkubationszeit des Virus, verschiebe das natürlich die Prognose, räumt die Epidemiologin ein. „Wir können nicht exakt vorhersagen, was passieren wird, aber eine Bandbreite verschiedener Ergebnisse geben.“

    Neben den 52 Krankheiten, die Metabiotas Epidemie-Tracker aktuell beobachtet, schätzt das Unternehmen zum Beispiel die Bereitschaft einzelner Länder für den Umgang mit einem Krankheitsausbruch. Das soll beispielsweise Versicherungen helfen, das Risiko von Epidemien zu managen. Metabiota arbeitet auf dem Gebiet bereits seit einigen Jahren mit dem deutschen Rückversicherer Munich Re zusammen.

    Forscher hingegen sind sich weitgehend einig, dass der Kampf gegen eine Pandemie bereits vor deren Ausbruch beginnt und dabei nicht an erster Stelle steht, Daten für Vorhersagen zu sammeln. Denn auch so hätten Länder in Europa und Nordamerika genügend Zeit gehabt, die Anzahl von Beatmungsgeräten und Atemmasken aufzustocken. Auch die diagnostischen Kapazitäten hätten rechtzeitig erhöht werden können.

    „Wenn wir das Coronavirus besiegen, müssen wir uns daher die Frage stellen, warum viele Länder so schlecht auf die Pandemie vorbereitet waren“, sagt Helberg. „Denn dass sie früher oder später kommen würde, war statistisch zu erwarten.“

    Flughäfen ermöglichen rasante Verbreitung des Virus
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