Wie Datenanalyse, KI und IoT den neuen Normalfall bilden werden

Nur eine allgemeine Infrastruktur des öffentlichen Gesundheitswesens mit künstlicher Intelligenz, Cloud Computing, Streaming und dem Internet der Dinge kann unsere Daten gegen Pandemien schützen. [...]

Pandemien sind Schocks für die Gesellschaft auf der ganzen Welt. Die Reaktion jeder Gemeinde ergibt sich aus den zahllosen Veränderungen, die der Einzelne in seinem täglichen Leben vornimmt, um sich zu schützen und gleichzeitig zu versuchen, den Anschein von Normalität zu wahren.

In solchen Krisen kommt die Graswurzelbewegung oft zuerst, aber sie ist vielleicht nicht der effektivste Ansatz, um die Ausbreitung der Seuche zu verlangsamen. Aus technologischer Sicht beinhalten die Lösungen immer verschiedene Mischformen von Fernzusammenarbeit, kontaktlosen Transaktionen und dem Ersatz manueller Prozesse durch automatisierte, robotergestützte und andere menschenfreie Prozesse.

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Wenn eine Seuche wütet, können Graswurzelbewegungen kontraproduktiv sein, wenn alle Beteiligten gegeneinander arbeiten. Ein Mangel an zentraler Koordination kann die Situation für alle verwirrend machen und eine von Panik getriebene Infodemie schüren, die durch soziale Medien noch verschlimmert werden kann. Dabei werden die Hinweise von Gesundheitsbehörden und anderen zuverlässigen Quellen übertönt. Um eine wirksame Orchestrierung der gemeinschaftsweiten Reaktionen auf eine Ansteckung zu gewährleisten, gibt es keinen Ersatz für eine maßgebliche Datenanalyse, um wirksame Reaktionen auf allen Ebenen der Gesellschaft voranzutreiben.

Für die Zukunft können wir eine stärker datengestützte, von oben nach unten gerichtete Orchestrierung der Pandemiebereitschaft und -bewältigung bei öffentlichen, privaten und gemeinnützigen Unternehmen erwarten. Die Erfahrungen Chinas sind in dieser Hinsicht aufschlussreich. Obwohl der Ausbruch in Wuhan erst vor weniger als einem halben Jahr begann, hat das Land rasch mit einem landesweiten Top-down-Ansatz zur Bewältigung der Krise reagiert. Die chinesischen Behörden orchestrieren gewaltige Ressourcen, um Leben zu retten, die Ausbreitung der Infektion einzudämmen und Einzelpersonen für Tests, Behandlung und Quarantäne anzuleiten.

Eine Cloud-IoT-Plattform wählen

Im Gegensatz dazu scheinen die Vereinigten Staaten und andere Nationen auf den Notfall in einer chaotischen, von unten nach oben gerichteten Weise zu reagieren. Die Schlüsselelemente der Reaktion Chinas sind beeindruckend. Durch den Einsatz ausgeklügelter Datenanalysen und anderer digitaler Hilfsmittel hat es auf COVID-19 mithilfe der folgenden Maßnahmen reagiert:

• Self-Service Gesundheitsscreening: Selbstbedienungs-Screening-Tools haben in China die Zahl der nicht unbedingt notwendigen Krankenhausbesuche und die Arbeitsbelastung des Pflegepersonals verringert und gleichzeitig die Risiken von Kreuzinfektionen gemindert. Innerhalb des Landes bieten Tencent, Alibaba und vertikale Online-Gesundheitsplattformen der Öffentlichkeit nun medizinische Ferndienste an. Die Menschen beraten sich online mit Ärzten, führen Selbsteinschätzungen durch und entscheiden, ob sie für weitere medizinische Untersuchungen in ein Krankenhaus gehen oder zu Hause bleiben.
• Öffentlichkeitsarbeit: Chinas digitale Plattformen ermöglichen es freiwilligen Teams von Gemeindebewohnern, bei der Desinfektion zu helfen und Hilfsgüter zu liefern, die durch digitale Gemeindeverwaltungs- und Kommunikationstools unterstützt werden. Die Bürger erhalten einen Gesundheits-QR-Code, mit dem sie Informationen über Reisen in Regionen mit größeren Epidemieausbrüchen einreichen können. Er ermöglicht die Zusammenstellung von Daten über enge Kontakte mit infizierten Personen und andere relevante Angelegenheiten und ermöglicht eine Bewertung auf einer dreifarbigen Skala, die die jüngste virenbezogene Gesundheitsgeschichte einer Person anzeigt.
• Fern-Medizin: Digitale Technologien haben es Chinas medizinischen Fachkräften ermöglicht, ihre Fähigkeiten bei einer großen Zahl von COVID-19-Fällen über weite Entfernungen einzusetzen. Chinas 5G-Netze haben es vielen Krankenhäusern in Wuhan ermöglicht, sich mit ihren Kollegen in Peking zu verbinden, die auf der Grundlage der Übertragung medizinischer Bilder in ultrahoher Auflösung Echtzeit-Konsultationen anbieten.
• Orchestrierung der Versorgungskette: China hat dieselben Technologien zusammen mit dem Internet der Dinge genutzt, um die gesamte Lieferkette in den Bereichen Fertigung, Logistik und Gesundheitswesen rasch zu orchestrieren. Dies hat es dem Land ermöglicht, Tausende inländischer Firmen zu koordinieren, um Krankenhäuser für die Prüfung und Behandlung von COVID-19-Patienten zu bauen und auszustatten. Das Land war in der Lage, die Produktion von Masken, Schutzkleidung und Desinfektionsmitteln rasch zu steigern.
• Standortüberprüfung: China hat eine differenzierte, standortspezifische Antwort zur Begrenzung der COVID-19-Übertragung eingeführt. Dabei werden umfangreiche Datenanalysen und künstliche Intelligenz eingesetzt, um die Wahrscheinlichkeit abzuschätzen, ob eine bestimmte Nachbarschaft oder eine Einzelperson COVID-19 ausgesetzt war. Es gleicht die Standorte von Smartphones mit bekannten Standorten von infizierten Einzelpersonen oder Gruppen ab. Es verwendet diese Informationen sowie Reisedaten, um staatlich vorgeschriebene Virustests auf Personen mit hohem Risiko auszurichten.

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Ebenso hat das Nachbarland Taiwan ein umfassendes Programm mit technologieorientierten Taktiken zur Eindämmung der Verbreitung von COVID-19 im Land zusammengestellt. Ausgehend von den Erfahrungen dieser ostasiatischen Länder schlage ich einen neuen Normalfall für jedes Land vor, der die folgenden datengesteuerten Säulen der Reaktion von oben nach unten auf wütende Pandemien umfasst:

• Gegenkontagions-Nervenzentren: Im neuen Normalfall werden die meisten Nationen Nervenzentren zur Bekämpfung der Ansteckungsgefahr einrichten, um die gesellschaftlichen Reaktionen auf derartige Bedrohungen zu koordinieren. Bei diesen Operationen werden Informationen aus nationalen Gesundheits-, Einwanderungs-, Zoll-, Telekommunikations- und Reisedatenbanken zusammengeführt. Sie werden hochentwickelte KI anwenden, um Fälle zu identifizieren, Echtzeitwarnungen zu generieren und medizinische Interventionen zu koordinieren. Sie werden Echtzeit-Streaming-Apps verwenden, um alle Häfen des Landes aktiv zu überwachen und zu kontrollieren. Diese Tools werden die notwendigen Informationen liefern, um die Grenzen zu schließen, zu bestätigen, welche potenziellen Einreisenden bei guter Gesundheit sind, und Menschen und Tiere, die eine Ansteckung verbreiten könnten, unter Quarantäne zu stellen oder abzuweisen.
• Orchestrierung der Quarantäne: Auf schmerzliche Weise lernt die Menschheit aus der COVID-19-Krise, wie die Quarantänen, Abriegelungen und Schließungen zu handhaben sind, die bei allen künftigen Pandemien notwendig sein werden. In Zukunft werden die Gesundheitsbehörden KI-gesteuerte Prognosetools einsetzen, um diese Entscheidungen schnell zu planen und zu orchestrieren, um Ausbrüche zu verlangsamen und gleichzeitig einen wirtschaftlichen Zusammenbruch zu verhindern und Störungen in den Gemeinden zu minimieren. Community-Contagion-Dashboards werden jeder Person datengesteuerte Informationen darüber liefern, wie sie ihre täglichen Routinen auf der Grundlage der Bedingungen, die derzeit ihre unmittelbare Umgebung beeinflussen, anpassen kann. Diese und andere Quellen von KI-gesteuerten Informationen ermöglichen es Unternehmen, das Risiko zu berechnen, das damit verbunden ist, dass Mitarbeiter in gemeinsam genutzten Büros oder von zu Hause aus arbeiten, und ihre Strategien Tag für Tag auf der Grundlage von Ansteckungsrisikofaktoren anzupassen. Bei der Überlegung, ob Mitarbeiter noch während der Pandemie ins Büro zurückkehren sollen, stützen Unternehmen ihre Entscheidungen auf datengestützte Analysen sowie auf Umfragen vor Ort, die durch in der Einrichtung eingebettete Biosensoren informiert werden.
• Social Distancing: Es ist wahrscheinlich, dass die Regierungen in Zukunft KI-gesteuerte Lösungen vorschreiben werden, um Menschen von denjenigen fernzuhalten, die eine Infektion verbreiten könnten. Näherungssensoren werden nach der aktuellen Pandemie allgegenwärtig werden. Eingebettet in Smartphones und Wearables werden sie persönliche digitale Assistenten mit Umgebungsinformationen in Echtzeit über die Bedingungen in Menschenmengen versorgen. Bereits jetzt nutzen Computer Vision-Anwendungen KI, um die Überwachung von Personen an öffentlichen Orten, Arbeitsplätzen, in Geschäften und anderswo zu automatisieren. Echtzeit-KI-Tools werden den Menschen sagen, ob sie zu nahe beieinander stehen. Anwendungen zur Messung von Wartezeiten und zur Begrenzung von Menschenansammlungen werden zu einem Standardmerkmal vieler öffentlicher und privater Einrichtungen werden. Und wir werden eine größere Akzeptanz von Bildverarbeitungsanwendungen erleben, die „keep ‚em separated“-Alarme erkennen und optional senden können, wenn sich jemand zu nahe an einen anderen heran bewegt.
• Umfassende Biosensorik: Der COVID-19-Notfall beschleunigt die Sensor-Revolution des IoT, und es besteht kaum Zweifel daran, dass ein Großteil davon überall in die öffentliche Infrastruktur eingebaut werden wird. Der neue Normalfall wird wahrscheinlich Biosensoren zum Nachweis von viralen Krankheitserregern in der Luft, im Wasser, im Boden, auf Oberflächen und in menschlichen und tierischen Geweben vermehrt einsetzen. Häufiger werden diese Biosensoren tragbare Geräte sein, die in sozialen Netzwerken angeschlossen werden, um die potentielle Ausbreitung von Infektionen von Mensch zu Mensch zu erkennen und das Fortschreiten einer Krankheit bei großen Personengruppen, wie z.B. Krankenhauspatienten und Pflegeheimbewohnern, zu überwachen. KI-gesteuerte Serviceroboter werden Passanten an öffentlichen Orten befragen, um festzustellen, ob sie Anzeichen des Virus zeigen. Um Symptome zu erkennen, noch bevor die Menschen merken, dass sie infiziert sind, wird die automatische Umgebungserfassung multimodale KI zur Überwachung der Umgebung einsetzen (wobei Gesichtserkennung mit Temperaturabtastung und dem Abhören von Audiosignalen von hustenden Menschen kombiniert wird). Infrarot-Wärmebildgebung ermöglicht die aktive Überwachung und das Screening auf Infizierte und Überträger an Grenzen, Flughäfen und anderen Orten in jedem Land. Es ist zu erwarten, dass die Regierungen in jedem Mobiltelefon eingebettete Anwendungen zur Kontaktverfolgung vorschreiben werden.

Die Umsetzung dieser Vision in der Welt nach einer Pandemie erfordert eine allgegenwärtige Infrastruktur aus KI, Cloud Computing, Streaming und dem Internet der Dinge. Diese Funktionen, die als gemeinsame Infrastruktur des öffentlichen Gesundheitswesens verwaltet werden, werden es der Menschheit ermöglichen, sich in Zukunft gegen potenzielle Krankheiten besser zu schützen.

*James Kobielus ist Forschungsdirektor und leitender Analyst bei Futurum Research.