Oldenburg - Sein Büro im Technologie- und Gründerzentrum Oldenburg (TGO) versprüht den Charme des Aufbruchs: Oliver Zielinski ist noch nicht dazu gekommen, sämtliche Kartons und Kisten auszupacken. Denn der Wissenschaftler hat alle Hände voll zu tun: Er baut für das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) die Arbeitsgruppe „Marine Umgebungswahrnehmung“ in Oldenburg auf. Trotzdem nimmt sich der Professor Zeit für ein Interview über die Chancen und Risiken künstlicher Intelligenz – bei seiner Arbeit als Meeresforscher, aber auch für die Gesellschaft als Ganzes. Das Gespräch findet mangels anderer Sitzgelegenheit auf Aluboxen voller Sensortechnik statt.
Herr Zielinski, warum haben Sie sich dafür entschieden, mit KI zu arbeiten?
Oliver Zielinski ist Professor für Marine Sensorsysteme am Institut für Chemie und Biologie des Meeres der Uni Oldenburg. Der 48-Jährige hat an zahlreichen Expeditionen auf Forschungsschiffen wie der „Meteor“ oder der „Sonne“ teilgenommen. Seit April 2019 leitet er eine Arbeitsgruppe des DFKI in Oldenburg, die sich dem Einsatz Künstlicher Intelligenz bei der Überwachung des Meeres widmet. Unter Zielinskis Publikationen finden sich nicht nur wissenschaftliche Themen – während des Physikstudiums schrieb er auch mehrere Rollenspielabenteuer.
Es gab immer wieder Momente, in denen wir mit klassischen Verfahren an unsere Grenzen gestoßen sind. Die Menge und Komplexität der Daten haben uns dazu gebracht, Methoden der künstlichen Intelligenz auch für unsere Arbeit zu bewerten. Konkret kam es zum Beispiel im Spiekerooger Küstenobservatorium zu Sensorausfällen beziehungsweise fehlerhaften Sensoren. Diese Fehlerzustände können wir mit menschlicher Kraft gar nicht mehr erfassen oder kompensieren. Ein möglicher Lösungsansatz ist es dann, mittels künstlicher Intelligenz einen virtuellen Sensor zu trainieren, also einen digitalen Zwilling, der dann anstelle eines ausgefallenen Sensors mitlaufen kann. Das klappt gut, und ist ein wichtiger Weg, um große Datenmengen zu verwalten und einen Systemausfall zu puffern.
Konkret: Welche Projekte wird die neue Arbeitsgruppe angehen?
In Kooperation mit der Weltbank in Washington gibt es ein Projekt zur Detektion von Plastikschmutz. Die Vermüllung von Meeren, Stränden und Flüssen spielt vor allem in den Schwellenländern eine große Rolle, unter anderem in Myanmar und Kambodscha. Mit Hilfe von künstlicher Intelligenz für die Objekterkennung in Daten multispektraler Kameras wollen wir eine optimale Strategie gegen die Plastikvermüllung entwickeln. Das ist ein globales Projekt, es gibt aber auch Projekte, die regionaler angesiedelt sind, vor allem in Hafen- und Küstenorten wie Leer, Elsfleth, Wilhelmshaven und Cuxhaven.
Welche Forschungsthemen haben denn einen direkten Bezug zum Nordwesten?
Das Thema Hafensicherheit zum Beispiel. Mit Hilfe von künstlicher Intelligenz können wir uns ein Bild der gesamten Hafensituation machen. Wir erfassen das Gebiet aus verschiedenen Perspektiven und nehmen durch unsere Technik mehr wahr, als das menschliche Auge erkennen kann. So können wir auch auf Umweltgefahren wie eine drohende Ölverschmutzung aufmerksam machen. Weiterhin spielt unsere Arbeit für den Küstenschutz eine Rolle. Wir überwachen den Zustand der Deiche. Dazu kommen Roboter und Drohnen zum Einsatz. Schlagen Wellen weniger hart auf, wenn wir Seegraswiesen anlegen? Fragen wie diese können wir mit unseren Messdaten bewerten. Auch können wir schlagartige Entwicklungen wie Veränderungen nach einem Sturm beobachten.
Bei welchen Themen können Sie sich eine Zusammenarbeit mit Unternehmen aus der Region vorstellen?
Zum Beispiel beim Thema Trinkwasser. Auch hier kommen intelligente Sensorik und maschinelles Lernen zum Einsatz. Mit KI-Methoden überwachen wir die Qualität und können ein sehr gutes Bindeglied zur regionalen Wirtschaft sein, zum Beispiel zu Bäckereien oder Brauereien, für die Wasser eine essenzielle Rolle spielt. National und international bin ich durch meine lange Forschungstätigkeit gut vernetzt, zur regionalen Wirtschaft möchte ich gern noch neue Kontakte knüpfen. Schifffahrtsunternehmen und Reedereien kann ich mir gut als Partner vorstellen, um Ideen für eine sichere und saubere Schifffahrt zu entwickeln. Aber auch über die maritime Branche hinaus gibt es viele Anwendungsmöglichkeiten – generell alle Fragestellungen in denen Wasser und intelligente Sensorik zusammenkommen.
Welche Rolle spielt KI denn heutzutage in der Wirtschaft?
Alle Wirtschaftsprozesse werden heute von hochkomplexen Informationsflüssen getragen. Diese Informationsflut ist eine große Herausforderung. Künstliche Intelligenz hilft beim Clustering. Wir können die Daten veredeln, auswerten und miteinander in Verbindung bringen. Wir können KI hier als Entscheidungsfindungssystem einsetzen. Sie leistet die Vorarbeit, indem sie zum Beispiel den Trinkwasserzustand als kritisch bewertet. Der Mensch bekommt mit diesem Wissen die Möglichkeit zu handeln. Er trifft die Entscheidungen.
Künstliche Intelligenz bietet Chancen und birgt Gefahren. Welche Risiken sehen Sie?
Künstliche-Intelligenz-Anwendungen sind zunächst einmal Inselbegabungen, auf der einen Seite erstaunlich, auf der anderen limitiert. KI kann einen Schachspieler schlagen, aber um einen Hund sicher zu erkennen, muss ich ihr viele, viele Hundebilder zeigen, und selbst dann kann ich sie leicht täuschen, wenn ich nur das Bild etwas verändere. Von der starken KI, die alle Probleme löst, sind wir meilenweit entfernt – wenn sie überhaupt erreichbar ist. Hier sehe ich daher keine großen Risiken. Aber wir haben eine ethische Verantwortung. Zum Schutz der Persönlichkeit dürfen wir nicht alles machen. In der Wissenschaft spricht man von „Dual Use“: Wir betreiben zivile Forschung, man könnte die Ergebnisse aber auch militärisch nutzen. Wir haben keine Garantie, dass es nicht zu einem Dual Use kommt. Mein Motto ist aber: Künstliche Intelligenz soll dem Menschen und der Umwelt nutzen. Wenn wir effizienter und nachhaltiger würden, wäre das ein ethischer Mehrgewinn.
Wie thematisieren Sie bei Ihrer Forschung eventuelle Gefahren von künstlicher Intelligenz?
Bei uns geht es um Persönlichkeitsrechte und Datenschutz. Wenn wir Langzeitexperimente in der Natur durchführen, bei denen eine Kamera im Einsatz ist, beraten wir uns mit Datenschutzexperten. Wie können wir einen Deich beobachten, ohne Spaziergänger im Bild zu haben? Das sind Probleme, für die wir dann eine Lösung finden müssen. Ihre Arbeitsgruppe steht ganz am Anfang.
Wie finden Sie Wissenschaftler für Ihr Team?
Wir führen zurzeit Bewerbungsgespräche. Die Arbeitsgruppe soll in den ersten beiden Jahren aus zehn Personen bestehen, innerhalb von vier Jahren dann auf 20 Personen anwachsen. Bei der Suche müssen wir uns einer starken Konkurrenz stellen, das ist eine Herausforderung in der heutigen Zeit. In der Großindustrie gibt es einen enormen Bedarf an Experten – und enorme Gehälter. Da können Mittelstand und Forschung kaum mithalten. Wir können aber mit der regionalen und inhaltlichen Verbindung punkten. Wir beschäftigen uns mit einem wichtigen Thema, das die Menschen bewegt. Zurzeit gehen Jugendliche für den Klimaschutz auf die Straße.
Sie erhoffen sich von Politikern, aber auch von Forschern Lösungen in wichtigen Umweltfragen. Kann KI dazu etwas beitragen?
Ja, zum Einsatz von künstlicher Intelligenz im Umweltschutz hatte ich erst kürzlich eine Konferenz im Bundesumweltministerium. Das Gute an der jetzigen Diskussion ist, dass die Probleme in einen großen Zusammenhang gestellt werden – das ist eine hervorragende Eigenschaft von Kindern und Jugendlichen. Wenn wir jetzt nicht handeln, brauchen wir uns über vieles Andere keine Gedanken mehr zu machen, weil wir dann nicht mehr leben: Fridays for Future bringt es auf den Punkt. Wir Wissenschaftler haben Lösungen für viele Probleme, auch im Bereich künstlicher Intelligenz. Durch Messungen können wir Ist- und Soll-Zustände erkennen und zum Beispiel dabei helfen, dass weniger CO2 ausgestoßen wird. Per Robotersteuerung können wir Düngemittel gezielter auf Felder verteilen. Wir können effizienter werden – das bedeutet also nicht, dass wir Menschen zwangsläufig auf etwas verzichten müssen.
Können wir es schaffen, einen vernünftigen Umgang mit künstlicher Intelligenz zu finden?
Ja, auf jeden Fall. Das ist ein gesellschaftlicher Prozess. Die technologische Entwicklung können wir nicht zurückdrehen. Die Physik hat schon oft Erfindungen hervorgebracht, die die Gesellschaft herausgefordert haben. Das wird ja auch in Friedrich Dürrenmatts „Die Physiker“ thematisiert. Die Literatur denkt da oft ein paar Schritte weiter. Man könnte ein neues Stück „Die Physiker“ schreiben, diesmal mit künstlicher Intelligenz als Thema. Schauen wir in die Zukunft:
Welche Bedeutung wird KI für uns in den nächsten Jahrzehnten haben?
Rasenmähroboter, Einparkhilfen, Smartphone – im Alltag haben wir KI längst akzeptiert. Jetzt geht es darum, sie weiterzuentwickeln und bewusst umzusetzen. Wir müssen hin zu einer erklärbaren KI, weg von der Blackbox. Um Probleme zu lösen, sollten wir Fragestellungen aufwerfen und ethische Grenzen definieren. Das ist der europäische Weg. Wo wir in 20 Jahren sein werden, kann ich nicht sagen. Vielleicht ermöglicht künstliche Intelligenz uns, dass die soziale Entwicklung mit der technologischen Schritt hält. Wir haben eine Vielzahl von technologischen Neuerungen. KI könnte uns einen bewussteren Umgang damit erlauben.
