{"id":737,"date":"2017-01-05T14:20:45","date_gmt":"2017-01-05T13:20:45","guid":{"rendered":"https:\/\/m-q.ch\/?p=737"},"modified":"2017-01-18T12:32:27","modified_gmt":"2017-01-18T11:32:27","slug":"innovationen-die-unser-leben-veraendern-werden","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.m-q.ch\/de\/innovationen-die-unser-leben-veraendern-werden\/","title":{"rendered":"Innovationen, die unser Leben ver\u00e4ndern werden"},"content":{"rendered":"<figure id=\"attachment_796\" aria-describedby=\"caption-attachment-796\" style=\"width: 295px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-796 size-full\" src=\"https:\/\/m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/Innovationen-die-unser-Leben-ver\u00e4ndern-werden-MQ-1.jpg\" width=\"295\" height=\"397\" srcset=\"https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/Innovationen-die-unser-Leben-ver\u00e4ndern-werden-MQ-1.jpg 295w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/Innovationen-die-unser-Leben-ver\u00e4ndern-werden-MQ-1-9x12.jpg 9w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/Innovationen-die-unser-Leben-ver\u00e4ndern-werden-MQ-1-130x175.jpg 130w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/Innovationen-die-unser-Leben-ver\u00e4ndern-werden-MQ-1-260x350.jpg 260w\" sizes=\"auto, (max-width: 295px) 100vw, 295px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-796\" class=\"wp-caption-text\">Innovationen f\u00fcr die Medizintechnik: Forscher mit einem Silikon-Wafer, mit dessen Hilfe Partikel in K\u00f6rperfl\u00fcssigkeiten auf Krankheiten untersucht werden k\u00f6nnen. (Bild: IBM Research)<\/figcaption><\/figure>\n<p>\u201c5 in 5\u201d &#8211; so bezeichnet IBM eine Liste wissenschaftlicher Innovationen mit dem Potential, unser Leben in den n\u00e4chsten f\u00fcnf Jahren nachhaltig zu ver\u00e4ndern. Sie basieren auf Ergebnissen von Marktanalysen, gesellschaftlichen Trends sowie Projekten aus den IBM Forschungszentren rund um den Globus.<\/p>\n<p><strong>Unsichtbares sichtbar machen<\/strong><\/p>\n<p>1609 entwickelte Galileo das Teleskop und sah mit einem Mal unseren Kosmos mit anderen Augen. Er bewies damit das bis dahin nicht Beweisbare &#8211; dass die Erde und die anderen Planeten unseres Systems um die Sonne kreisen. IBM Research m\u00f6chte mit neuartiger Software und Instrumenten diesem Beispiel folgen und das Unsichtbare unserer Welt vom Makro- bis zum Nanolevel sichtbar machen. \u201eDie wissenschaftliche Gemeinde hat schon immer Apparate entwickelt, mit deren Hilfe wir die Welt mit v\u00f6llig neuen Augen sehen. So macht das Mikroskop f\u00fcr uns winzige Dinge sichtbar, das Thermometer hilft uns bei der Messung von Temperaturen\u201c, so Dario Gil, Vice President of Science &amp; Solutions bei IBM Research. \u201eAuf Basis der Fortschritte im Bereich K\u00fcnstliche Intelligenz und Nanotechnologie wollen wir nun eine neue Generation von Instrumenten entwickeln, die uns hilft, die komplexen, unsichtbaren Zusammenh\u00e4nge in unserer heutigen Welt in den n\u00e4chsten f\u00fcnf Jahren besser zu verstehen.\u201c<\/p>\n<p>Ein weltweites Team von IBM Wissenschaftlern arbeitet st\u00e4ndig daran, solche Erfindungen aus den Forschungszentren fit f\u00fcr die allt\u00e4gliche Verwendung zu machen. Die folgenden f\u00fcnf wissenschaftlichen Innovationen werden in den n\u00e4chsten f\u00fcnf Jahren das Unsichtbare sichtbar machen.<\/p>\n<p><strong>K\u00fcnstliche Intelligenz gibt Einblick in unsere mentale Gesundheit<\/strong><\/p>\n<p>Einer von f\u00fcnf Erwachsenen in den USA leidet heute unter neurologischen oder mentalen Beeintr\u00e4chtigungen wie Huntington, Alzheimer, Parkinson, Depressionen oder Psychosen &#8211; aber nur etwa die H\u00e4lfte der Betroffenen ist in Behandlung. Die Kosten f\u00fcr die Therapien derartiger Erkrankungen \u00fcbersteigen weltweit diejenigen f\u00fcr Diabetes, Atemerkrankungen und Krebs: Allein in den USA entstehen Kosten von mehr als einer Billion US-Dollar j\u00e4hrlich.<\/p>\n<p>Viele Abl\u00e4ufe im Gehirn sind trotz der Erfolge in der Forschung nach wie vor ein Geheimnis. Ein Schl\u00fcssel f\u00fcr ein besseres Verst\u00e4ndnis der komplexen Zusammenh\u00e4nge ist die Sprache. In den n\u00e4chsten f\u00fcnf Jahren werden kognitive Systeme in der Lage sein, aus der Art und Weise, wie wir sprechen und formulieren wichtige R\u00fcckschl\u00fcsse auf unsere mentale Verfassung und physische Verfassung zu ziehen. IBM Experten kombinieren beispielsweise im Rahmen eines Projekts Abschriften und Tonaufnahmen aus Patientengespr\u00e4chen mit Maschinellen Lernen, um so in den Unterlagen Sprachmuster aufzudecken, die zuk\u00fcnftig dabei helfen sollen, Psychosen, Schizophrenie, manisches Verhalten oder Depression pr\u00e4zise vorherzusagen. Momentan ben\u00f6tigt das kognitive System, das diese Daten verarbeitet nur noch 300 W\u00f6rter, um eine entsprechende Vorhersage zu treffen.<\/p>\n<p>In Zukunft hoffen die Forscher, dass \u00e4hnliche Techniken und Innovationen\u00a0auch f\u00fcr die oben genannten Krankheitsbilder oder auch posttraumatische Belastungsst\u00f6rungen und sogar bei Autismus und Aufmerksamkeitsdefizitst\u00f6rungen angewendet werden k\u00f6nnen. Daf\u00fcr analysieren kognitive Systeme Sprache, Aussagen, Syntax und Intonation der Betroffenen. Kombiniert mit tragbaren Ger\u00e4ten und bildgebenden Verfahren wie der Elektroenzephalografie (EEG), eine Methode zur Messung der elektrischen Aktivit\u00e4t des Gehirns durch Aufzeichnung der Spannungsschwankungen an der Kopfoberfl\u00e4che, entsteht ein umfassendes Bild der Person und unterst\u00fctzt so Psychologen und Mediziner bei der Diagnose und der zuk\u00fcnftigen Behandlungen. Was fr\u00fcher unsichtbare Anzeichen waren, werden also in Zukunft erkennbare Indikatoren daf\u00fcr werden, ob bei einem Patienten der Ausbruch der Krankheit oder die Verschlechterung seines Zustands unmittelbar bevorsteht, die Behandlung anschl\u00e4gt oder angepasst werden muss. Werden zus\u00e4tzlich mobile Ger\u00e4te eingesetzt, k\u00f6nnen der Patient oder seine Angeh\u00f6rigen bereits zu Hause entsprechende Untersuchungen selbst machen und so die Arzttermine helfen vorzubereiten.<\/p>\n<p><strong>Neuartige Sehhilfen in Kombination mit k\u00fcnstlicher Intelligenz erweitern die Sehf\u00e4higkeiten <\/strong><\/p>\n<p>Das menschliche Auge kann mehr als 99,9 % des elektromagnetischen Spektrums nicht sehen. In den letzten 100 Jahren hat die Wissenschaft jedoch entsprechende Ger\u00e4te entwickelt, die mit Hilfe von Strahlen und ihrer Energie auf unterschiedlichen Wellenl\u00e4ngen Dinge sichtbar machen &#8211; Beispiele daf\u00fcr sind das Radar oder R\u00f6ntgenaufnahmen. Obwohl oft schon seit Jahrzehnten in Gebrauch, sind die Ger\u00e4te nach wie vor nur von Spezialisten zu bedienen und teuer in Unterhalt und Anschaffung. In f\u00fcnf Jahren werden uns es entsprechende Sehhilfen in Kombination mit K\u00fcnstlicher Intelligenz erlauben, gr\u00f6\u00dfere Bandbreiten des elektromagnetischen Spektrums zu sehen, um wertvolle Einblicke in Dinge zu bekommen. Ein wichtiges Merkmal dieser Innovationen: Diese Hilfen werden tragbar, bezahlbar und \u00fcberall verf\u00fcgbar sein.<\/p>\n<figure id=\"attachment_742\" aria-describedby=\"caption-attachment-742\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-742\" src=\"https:\/\/m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/Innovationen-die-unser-Leben-ver\u00e4ndern-werden-2-MQ.jpg\" alt=\"\" width=\"640\" height=\"427\" srcset=\"https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/Innovationen-die-unser-Leben-ver\u00e4ndern-werden-2-MQ.jpg 640w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/Innovationen-die-unser-Leben-ver\u00e4ndern-werden-2-MQ-16x12.jpg 16w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/Innovationen-die-unser-Leben-ver\u00e4ndern-werden-2-MQ-262x175.jpg 262w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/Innovationen-die-unser-Leben-ver\u00e4ndern-werden-2-MQ-525x350.jpg 525w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/Innovationen-die-unser-Leben-ver\u00e4ndern-werden-2-MQ-300x200.jpg 300w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/Innovationen-die-unser-Leben-ver\u00e4ndern-werden-2-MQ-624x416.jpg 624w\" sizes=\"auto, (max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-742\" class=\"wp-caption-text\">Innovationen f\u00fcr die Erweiterung des sichtbaren Bereichs: Radar im mm-Wellenbereich in Labor-Anordnung. (Bild: Carl De Torres, StoryTK for IBM Research)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Ein momentan viel diskutiertes und getestetes Anwendungsszenario sind selbstfahrende Autos. Mit Hilfe von kognitiven Systemen k\u00f6nnen pl\u00f6tzlich auftretende Hindernisse oder sich verschlechternde Wetterbedingungen besser und schneller als heute m\u00f6glich analysiert werden, um das Fahrzeug sicher an seinen Zielort zu navigieren. Einen Schritt weitergedacht: Was, wenn Technologien dieser Art zuk\u00fcnftig in unsere Smartphones verbaut werden und uns dabei helfen k\u00f6nnen, den N\u00e4hrstoffgehalt eines Nahrungsmittels oder seine Haltbarkeit anzuzeigen? Oder helfen, die Echtheit eines Arzneimittels zu bestimmen? Schon heute arbeiten IBM-Wissenschaftler an einer entsprechenden kompakten Technologieplattform, die unsere Sehf\u00e4higkeiten deutlich erweitern wird.<\/p>\n<p><strong>Mit Makroskopie globale Zusammenh\u00e4nge besser verstehen<\/strong><\/p>\n<p>Die Zusammenh\u00e4nge und die Komplexit\u00e4t unserer unmittelbaren Umgebung bleiben uns in den allermeisten F\u00e4llen verborgen. Mit dem Internet der Dinge und seiner bereits mehr als sechs Milliarden verbundenen Ger\u00e4te wird sich das nachhaltig \u00e4ndern: K\u00fchlschr\u00e4nke und Gl\u00fchbirnen, Drohnen, Kameras, Wetterstationen, Satelliten oder Teleskope liefern jeden Monat bereits Exabytes an zus\u00e4tzlichen, bisher nur wenig genutzten Daten. Nach der Digitalisierung von Informationen, Transaktionen und sozialen Interaktionen ist es jetzt an der Zeit, die Abl\u00e4ufe der physischen Welt zu digitalisieren. In den n\u00e4chsten f\u00fcnf Jahren werden Machine Learning-Algorithmen und Software dabei helfen, diese Informationen aus der physischen Welt zu organisieren und zu verstehen. Man nennt diesen Ansatz Makroskopie. Im Gegensatz zu einem Mikroskop oder einem Teleskop\u00a0 sind Systeme, die f\u00fcr diesen Ansatz entwickelt werden,\u00a0 darauf ausgerichtet, Wechselwirkungen von Dingen zu analysieren, die mit blo\u00dfem Auge erkennbar, aber nicht einfach in einen Zusammenhang gebracht werden k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Beispiel Landwirtschaft: Durch das Sammeln, Organisieren und Analysieren von Daten zu Klima, Bodenbeschaffenheit, Grundwasserspiegel und Anbaumethoden k\u00f6nnen zuk\u00fcnftig Bauern auf Basis entsprechender Daten ihr Saatgut ausw\u00e4hlen, den richtigen Standort f\u00fcr Felder bestimmen und den Ertrag optimieren \u2013 ohne dabei beispielsweise kostbare Grundwasserreserven unn\u00f6tig auszubeuten. 2012 begann IBM Research ein Projekt mit dem US-amerikanischen Winzer Gallo, in dessen Verlauf Bew\u00e4sserungsmethoden, Bodenbeschaffenheit, Wetterdaten von Satelliten und andere Details ausgewertet wurden, um die beste Bew\u00e4sserung f\u00fcr optimale Ausbeute und Qualit\u00e4t f\u00fcr dessen B\u00f6den sicherzustellen. In der Zukunft werden solche Makroskopie-Ans\u00e4tze \u00fcberall eingesetzt werden k\u00f6nnen \u2013 beispielsweide in der Astronomie, um dort anfallende Daten \u00fcber Asteroiden auszuwerten, ihre Materialzusammensetzungen exakter zu ermitteln und Kollisionskurse vorherzusagen.<\/p>\n<p><strong>Chips werden zu medizinischen Laboren und finden Ausl\u00f6ser f\u00fcr Krankheiten auf der Nanoebene<\/strong><\/p>\n<p>Fr\u00fcherkennung von Krankheiten ist entscheidend f\u00fcr deren Behandlung. Allerdings gibt es auch Krankheiten wie das oben erw\u00e4hnte Parkinson-Syndrom oder Krebs, die nur schwer fr\u00fchzeitig zu diagnostizieren sind. Eine M\u00f6glichkeit der Fr\u00fcherkennung sind Biopartikel in K\u00f6rperfl\u00fcssigkeiten wie Speichel, Tr\u00e4nen, Blut, Urin oder Schwei\u00df. Da diese Partikel aber oft 1000-mal kleiner sind als der Durchmesser eines menschlichen Haars, sind sie extrem schwer nachzuweisen.<\/p>\n<p>In den n\u00e4chsten f\u00fcnf Jahren werden Chips zu winzigen medizinischen Laboren, die unsere K\u00f6rperfl\u00fcssigkeiten scannen und uns rechtzeitig wissen lassen, ob es Zeit f\u00fcr einen Arzttermin ist. Das Ziel der Forschungen ist es, die notwendigen Untersuchungen, f\u00fcr die bisher eine voll ausgestattete Laborumgebung gebraucht wurde, auf einem einzigen Chip zu b\u00fcndeln. Es erm\u00f6glicht den Nutzern in Zukunft, schnell und regelm\u00e4\u00dfig Biomarker auszulesen und diese Informationen bequem von zu Hause in die Cloud zu geben. Dort k\u00f6nnen sie mit weiteren Daten von beispielsweise Schlafmonitoren oder Smart Watches verkn\u00fcpft werden und von einem kognitiven System analysiert werden. Die Kombination aus verschiedenen Datens\u00e4tzen ergibt einen umfassenden Einblick in den Gesundheitszustand und kann problematische Indikatoren fr\u00fchzeitig identifizieren.<\/p>\n<p>Wissenschaftler von IBM Research arbeiten bereits an einer \u201eLab-on-a-chip\u201c-Nanotechnologie, die Biopartikel mit einem Durchmesser von lediglich 20 Nanometern und damit in der Gr\u00f6\u00dfenordnung unserer DNA, von Viren oder Exosomen trennen und isolieren kann.<\/p>\n<p><strong>Intelligente Sensoren entdecken Umweltverschmutzung in Echtzeit <\/strong><\/p>\n<p>Die meisten Schadstoffe sind f\u00fcr das menschliche Auge unsichtbar \u2013 bis ihre Auswirkungen nicht mehr zu ignorieren sind. Methan beispielsweise ist eine Komponente von Erdgas, einer eigentlich sauberen Energiequelle. Wenn Methan allerdings in die Luft gelangt, bevor es verbrannt wird, tr\u00e4gt es neben Kohlendioxid entscheidend zur Erderw\u00e4rmung bei. Die amerikanische Umweltbeh\u00f6rde EPA sch\u00e4tzt, dass allein aus nat\u00fcrlichen Methanquellen 2014 mehr als neun Millionen Tonnen Methan ausgetreten sind. Das entspricht der Menge von Treibhausgasen, die in den letzten 100 Jahren von den der amerikanischen Eisen- und Stahl-, Zement- und Aluminium-Branchen zusammengenommen produziert wurden.<\/p>\n<p>In f\u00fcnf Jahren werden neue, preiswerte Sensortechnologien verf\u00fcgbar sein, die an den Gasquellen, Tanks und Pipelines angebracht werden und daf\u00fcr sorgen, dass die Industrie bisher schwer zu findende Lecks in Echtzeit entdeckt werden. Netzwerke aus Sensoren des Internets der Dinge werden in der Cloud miteinander verbunden sein und die weit verstreuten Quellen und die F\u00f6rder-Infrastruktur \u00fcberwachen, um innerhalb von Minuten \u00a0&#8211; statt wie bisher nach Wochen &#8211; ein Leck zu entdecken. Sie helfen damit, Verschmutzungen und die Wahrscheinlichkeit von Katastrophen zu reduzieren.<\/p>\n<p>IBM Forscher arbeiten bereits mit Gasunternehmen wie Southwestern Energy aus Texas zusammen, um im Rahmen des <a href=\"https:\/\/arpa-e.energy.gov\/?q=arpa-e-programs\/monitor\">ARPA-E Methane Observation Networks with Innovative Technology to Obtain Reductions (MONITOR) program<\/a> ein entsprechendes, intelligentes Methan\u00fcberwachungssystem zu entwickeln. Die Forscher nutzen dazu Silicon Photonics &#8211; eine Technologie, bei der Daten zwischen Computerchips durch Licht \u00fcbertragen werden. Der Vorteil: Licht kann in k\u00fcrzerer Zeit weitaus mehr Daten \u00fcbertragen als elektrische Leiter. Diese Chips k\u00f6nnen in Netzwerksensoren direkt vor Ort, an anderen Stellen der \u00dcberwachungskette oder auch in Drohnen integriert werden. So kann aus Echtzeitdaten ein komplexes Umweltmodell entwickelt werden, das den Ursprung und die Menge der Schadstoffe in dem Moment bestimmt, in dem sie auftreten.<\/p>\n<p><em>Mehr Informationen zu IBM 5 in 5: <a href=\"http:\/\/ibm.biz\/five-in-five\">http:\/\/ibm.biz\/five-in-five <\/a>(in Englisch)<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u201c5 in 5\u201d &#8211; so bezeichnet IBM eine Liste wissenschaftlicher Innovationen mit dem Potential, unser Leben in den n\u00e4chsten f\u00fcnf Jahren nachhaltig zu ver\u00e4ndern. Sie basieren auf Ergebnissen von Marktanalysen, gesellschaftlichen Trends sowie Projekten aus den IBM Forschungszentren rund um den Globus. 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