Künstliche Intelligenz und der öffentliche Sektor

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Künstliche Intelligenz und der öffentliche Sektor

Facing AI - Künstlicher Intelligenz ein Gesicht geben AWV, WebEvent, 22.09.2021

Prof. Dr. Jörn von Lucke @wi00194 The Open Government Institute

Zeppelin Universität Friedrichshafen, Deutschland

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TOGI |Prof. Dr. Jörn von Lucke |2021-09

Agenda

▪ Künstliche Intelligenz und ihre Grenzen

▪ KI-Basistechnologien

▪ KI-basierte Basisanwendungen

▪ Herausforderungen für den öffentlichen Sektor

▪ Marktreife KI: Kurzfristige Perspektiven

▪ Entwicklung von KI: Mittelfristige Perspektiven

▪ Grundlagenforschung: Langfristige Perspektiven

▪ Ausblick: Partner oder disruptiver Innovator?

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Agenda

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TOGI |Prof. Dr. Jörn von Lucke |2021-09 4 Quelle: von Lucke 2015 und von Lucke 2017.

Künstliche Intelligenz ein Gesicht geben

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Sammelbegriff „Künstliche Intelligenz“

▪ Systeme,

die menschliche Intelligenz nachbilden sollen

▪ Unterschiedliche Technologien und Architekturen

▪ Systeme, die „selbstständig effizient

Probleme lösen können“ (Mainzer 2016)

▪ „Wissenschaft, Maschinen Dinge machen zu lassen, die Intelligenz erfordern würde, wenn dies Menschen tun würden.“ (Minsky 1966)

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Einsatzfelder für künstliche Intelligenz im Staat

6 Quelle: ÖFIT 2018.

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Einsatzfelder für künstliche Intelligenz im Staat

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Einsatzfelder für künstliche Intelligenz im Staat

Unterschiedliche Regulierung von Einsatzbereichen

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Gefahr für Leib & Leben

und unvertretbaren

Gesamt- schaden bei Fehlurteilen Keine

Personen- gefährdung

und geringer Schaden bei Fehl-

urteilen

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Ethische Grundsätze

▪ Schadensvermeidung

▪ Gerechtigkeit und Fairness

▪ Autonomie

▪ Benefizienz

▪ Kontrolle

▪ Transparenz

▪ Rechenschaftspflicht

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Katalysatoren: Einsatz künstlicher Intelligenz

10 In Anlehnung an: BSP Business School Berlin 2021, S. 13.

Leistungsfähige Hardware

(GPU, Cloud Computing, Edge Computing)

Ausreichend große Datenmengen (Internet der Dinge, Datenräume, Sensordaten) Entsprechende

KI-Algorithmen (Deep Learning, Neuronale Netzwerke)

Offene Standards Offene Schnittstellen

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Agenda

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Künstliche Intelligenz in der öffentl. Verwaltung

12 Quelle: Etscheid/von Lucke/Stroh 2020.

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KI-basierte Mustererkennung

KI-basierte Texterkennung

KI-basierte Tonerkennung

KI-basierte Spracherkennung

KI-basierte Übersetzungs-

dienste

KI-basierte 2D-Bild- & 3D- Raumerkennung

KI-basierte Gesichts- &

Gestenerkennung

AaBb

Love

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TOGI |Prof. Dr. Jörn von Lucke |2021-09 14 Quelle: Hitachi 2017.

KI-basierte Identifizierung

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KI-basierte Textgenerierung

KI-basierte Tongenerierung

KI-basierte

Sprachgenerierung

KI-basierte Bildgenerierung

KI-basierte Videogenerierung

KI-basierte Raumgenerierung

16 Quellen: von Lucke 2021 und Zakharov/Shysheya/Burkov/Lempitsky 2019 .

AaBb

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Agenda

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KI-basierte Wahrnehmung

KI-basierte Benachrichtigung

KI-basierte Empfehlung

KI-basierte Vorhersage

KI-basierte Vorsorge

KI-basierte Entscheidung &

Automation

KI-basierte Situations- wahrnehmung

18 Quelle: Etscheid/von Lucke/Stroh 2020, S. 11-12 in Anlehnung an Wang 2016.

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KI-basierte Wahrnehmung

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KI-basierte Benachrichtigung

20 Quelle: ITyX 2021.

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KI-basierte Empfehlung

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KI-basierte Vorhersagen und Prognosen

22 Quellen: Predpol 2019 und Knobloch 2018.

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KI-basierte Vorsorge: Infrastruktur & Medizin

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KI-basierte selbständige Entscheidungsfindung

24 Quelle: EASYPASS/Bundespolizei 2021, Devilfighter 2013 und Djeffal 2018, S. 12.

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KI-basierte Situationswahrnehmung in Echtzeit

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Agenda

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Deutscher Bundestag 2018-20

Enquete-Kommission KI

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Wo wird der vernetzte Staat in 10 Jahren stehen?

Was bewirkt die Kombination von KI mit dem

28 Quelle: von Lucke 2016.

Web 1.0 Internet der Systeme World Wide Web

Netzwerkkommunikation über das World Wide Web

Electronic Government Web 2.0 Internet der Menschen

Internet zum Mitmachen

Netzwerkkommunikation über Social Media

Open Government Web 3.0 Internet der Daten

Semantisches Web

Linked Data, Open Data, Big Data, Big Data Analytics

Open

Government Data Web 4.0 Internet der Dinge &

Internet der Dienste

Smart Objekte,

Cyberphysische Systeme

Smart Government Web 5.0 Taktiles Internet Netzwerkkommunikation

nahezu in Echtzeit

Real-Time Government

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Wirkung vom Innovationspark KI BW in Heilbronn Einbindung von Staat und Verwaltung in F&E

• Start-up Innovation-Center mit Coworking-Flächen

• Besucher- und Schulungszentrum

• GAIA-X-Rechenzentrum

• KI-Salon, der die Sphären Ethik, Kunst, Kultur, Wissensvermittlung und das

„Design“ von KI erlebbar machen und einen fortlaufenden Dialog mit Bürgern ermöglichen soll.

KI – made in BW

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Agenda

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KI-basierte, portalbasierte

Behörden-Chatbots und virtuelle Assistenten

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KI-basierte Chatbots und virtuelle Assistenten für die Umsetzung von Bürgerbeteiligung

32 Quelle: Civitas Digitalis 2019 und Casper/Kulus/Lieven 2019, S. 68 ff.

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KI-basierte Verteilung, Filterung, Auswertung

und Sortierung von Ideen und Argumenten

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KI-basierte, portalbasierte Sprachkommunikation

34 Quellen: Schröter 2019, Deutsche Bahn AG 2019 und von Lucke 2020.

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KI-basierte Unterstützung der

Bewerberauswahl bei Einstellungsprozessen

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KI-basierte Steuerung auton. Schienenfahrzeuge

36 Quelle: von Lucke 2017 und UITP 2018.

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KI-basierte Steuerung autonomer Fahrzeuge

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KI-basierte Bezahlung mit Gesichtsidentifizierung

38 Quellen: Tencent & Tenpay 2005-21.

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Agenda

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KI-basierte Text- & Sprachübersetzungsdienste in der Qualität einer beglaubigten Übersetzung

40 Quelle: DeepL GmbH 2021.

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KI-basiertes Prozessmanagement mit Modellen,

Process Mining, dig. Prozesszwillingen & RPA

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KI-basiertes Beschaffungsmanagement

42 Quelle: WEF 2020.

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KI-basiertes Planen & Bauen mit BIM-Modellen

und Verhinderung von Unfällen auf Baustellen

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KI-basiertes, BIM-basiertes Gebäudemanagement mit digitalen Zwillingen von Amtsgebäuden

44 Quelle: UBM Development AG/Smart Building Cube Berlin 2020.

Das Gebäude, das denkt – Cube Berlin

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KI-basierte, BIM-basierte Stadtentwicklung

auf Basis digitaler Zwillinge von Städten

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KI-basierte Steuerung vollautonomer Fahrzeuge

46 Quelle: Volkswagen AG/NetCarShow 2017.

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KI-basierte Steuerung autonomer Drohnen

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KI-basierte und datenschutzkonforme

Videoüberwachung des öffentlichen Raums

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8K

Quellen: AIUnion 2018 und IM BW 2018.

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Grundgesetzkonforme, NATO-kompatible

KI-basierte Waffensysteme in der Bundeswehr

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Agenda

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KI-basierte Mobilitätswelten auf Basis

des europäischen Mobilitätsdatenraums

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KI-basierte Steuerung von Städten in Echtzeit auf Basis von digitalen Zwillinge dieser Städte

52 Quelle: von Lucke 2017.

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KI-basierte Gesetzgebung & GFA auf Basis von

Smart Law und einem digitalen Zwilling Recht

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Agenda

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Home Assistant Robot-Zenbo

KI-basiert

• Bewegen

• Sehen

• Sprechen

• Zuhören

• Sprache

• Verbindung

• Lernen

• Expression

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KI als Partner: Ethische Perspektiven

▪ Autonomie (Selbstbestimmung als Handelnder, Entscheidungsfreiheit)

▪ Menschsein (Mensch-Maschine-Interaktion, Selbstverständnis)

▪ Vertrauen (Zuversicht, Optimismus, Kritik, Zusammenhalt)

▪ Gemeinwohl & Gemeinnützigkeit (Wohlstandsförderung, Mehrwerte)

▪ Verantwortung (Gutes Tun, Akteure, Zusammenarbeit)

▪ Transparenz (Nachvollziehbarkeit, Erklärbarkeit, Offenheit)

▪ Gerechtigkeit (Partizipation, Teilhabe, Verteilung, Leistung)

▪ Diskriminierungsfreiheit (Gleichberechtigung, Fairness)

56 Quelle: Enquete Kommission KI - Deutscher Bundestag 2020, S. 80-86.

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TOGI |Prof. Dr. Jörn von Lucke |2021-09 Quelle: Zielinski / IM+Io 2020.

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KI als Partner: Ökologische Nachhaltigkeit

▪ Integration erneuerbarer Energien ins Energiesystem

▪ Erhöhung der Effizienz der Energiemärkte

▪ Optimierung der Kreislaufwirtschaft

▪ Analysen von Wetterdaten und Klimawissenschaften

▪ Monitoring von Umwelt, Biodiversität und Naturschutz

▪ Monitoring und Steuerung von smarten Städten

▪ Förderung nachhaltiger KI-Anwendungsfelder

bei gleichzeitiger Minimierung des KI-Energieverbrauchs

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TOGI |Prof. Dr. Jörn von Lucke |2021-09 60 Quelle: Smart Nation Singapore 2016.

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KI als disruptiver Innovator

▪ Überzeugende Business-Cases:

| Schnelligkeit in der Umsetzung in der Alltagsroutine

| Substantielle Einsparungen bei den Betriebskosten

▪ Räume für Wissenschaft, Forschung und Entwicklung

▪ Konstruktive Auseinandersetzung mit Dystopien

| KI-basierte Überwachung der Bevölkerung

▪ Ethische & rechtliche Grenzen im Umgang mit KI setzen

| Vision: Vertrauensvolle und datenschutzkonforme KI

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KI bietet für

Staat & Verwaltung viele Chancen und Risiken

▪ Anwendungsorientierte KI

verfügt über große Chancen für Staat & Verwaltung zur besseren Erledigung öffentlicher Aufgaben

▪ KI-Angebote aus offener GAIA-X-Cloud als Treiber

▪ Alle Umsetzungen sind stets auch

mit Risiken und Nebenwirkungen verbunden

▪ Wenn wir unsere Zukunft mit KI nicht gestalten, dann werden dieses andere für uns tun

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zu|kunft

Prof. Dr. Jörn von Lucke

Lehrstuhl für Verwaltungs- und Wirtschaftsinformatik The Open Government Institute | TOGI

Zeppelin Universität gemeinnützige GmbH Am Seemooser Horn 20

88045 Friedrichshafen, Deutschland Tel: +49 7541 6009-1471

Fax: +49 7541 6009-1499 joern.vonlucke@zu.de http://togi.zu.de

Sitz der Gesellschaft Friedrichshafen | Bodensee Amtsgericht Ulm HRB 632002

Geschäftsführung Prof Dr Klaus Mühlhahn