Die rasante Entwicklung der Künstlichen Intelligenz (KI) verändert unsere Welt grundlegend. Von der Automatisierung industrieller Prozesse bis hin zur Revolutionierung des alltäglichen Lebens durch intelligente Assistenzsysteme – die Möglichkeiten scheinen grenzenlos. Inmitten dieser technologischen Transformation ist die Art und Weise, wie Menschen mit KI-Systemen interagieren, von zentraler Bedeutung. Um diese Interaktion zu erforschen und zu verbessern, wurde am Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB eine neue Forschungsabteilung ins Leben gerufen: „Human-AI Interaction“.
Mit der Gründung der Abteilung „Human-AI Interaction“ setzen wir einen klaren Fokus auf die Schnittstelle zwischen Mensch und KI. Unser Ziel ist es, KI-Systeme zu entwickeln, die den Menschen als vollwertigen Kooperationspartner betrachten. Diese Systeme sollen nicht nur leistungsfähig, sondern auch intuitiv bedienbar und individuell anpassbar sein. Unter der Leitung von Dr.-Ing. Michael Voit arbeiten rund 20 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, die Interaktion von Menschen mit KI-Assistenzsystemen zu erforschen und zu optimieren.
Die Bedeutung und Relevanz der Mensch-KI-Interaktion wird immer deutlicher, insbesondere durch den Siegeszug von KI-Chatbots wie ChatGPT und generativen Bilderzeugungs-Tools wie Midjourney. Diese Technologien haben gezeigt, dass KI-Systeme in der Lage sind, komplexe Aufgaben zu übernehmen und unsere Art der Interaktion mit digitalen Technologien grundlegend zu verändern. Dabei sind die derzeitigen textbasierten Eingabemodalitäten nur ein kleiner Ausschnitt der möglichen Interaktionsformen, die wir in Zukunft erwarten können.
Unser neuer Abteilungsfokus widmet sich der Erforschung und Entwicklung innovativer Interaktionsformen, die über das hinausgehen, was wir heute kennen. Ziel ist es, die vorhandene Expertise in KI und maschinellem Lernen, einschließlich großer Sprachmodelle (LLMs) und Visual-Language-Models (VLMs), bestmöglich für die Zukunft nutzbar zu machen. Dabei steht stets der Mensch im Mittelpunkt unserer Forschung und Entwicklung.
Was ist Mensch-KI-Interaktion bzw. Human-AI Interaction?
Mensch-KI-Interaktion, auch bekannt als Human-AI Interaction, beschreibt das Zusammenspiel und die Kommunikation zwischen Menschen und künstlicher Intelligenz (KI). Diese Interaktion umfasst eine Vielzahl von Anwendungen, bei denen KI-Systeme und Algorithmen so gestaltet und eingesetzt werden, dass sie den Menschen unterstützen, Entscheidungen erleichtern und neue Erkenntnisse liefern. Ziel der Mensch-KI-Interaktion ist es, die Stärken von Menschen und KI zu kombinieren, um komplexe Probleme effizienter zu lösen und innovative Lösungen zu entwickeln. Dabei spielt die Benutzerfreundlichkeit und das Vertrauen in die Technologie eine zentrale Rolle, um sicherzustellen, dass die Interaktion für die Nutzer intuitiv und vorteilhaft ist.
Ziele und Vision der Abteilung
Die Gründung der Abteilung „Human-AI Interaction“ am Fraunhofer IOSB markiert einen wichtigen Schritt in der Weiterentwicklung der Mensch-KI-Interaktion. Unser Ziel ist es, eine symbiotische Beziehung zwischen Mensch und Maschine zu schaffen, bei der die KI als ein vollwertiger Kooperationspartner agiert. Im Mittelpunkt unserer Arbeit stehen drei zentrale Ziele, die die Vision unserer Abteilung prägen:
Fokus auf die Schnittstelle zwischen Mensch und KI
Die Mensch-KI-Interaktion ist ein vielschichtiges Forschungsfeld, das Aspekte aus den Bereichen Psychologie, Kognitionswissenschaft, Informatik und Ingenieurwissenschaften vereint. Unser vorrangiges Ziel ist es, die Schnittstelle zwischen Mensch und KI zu optimieren. Dabei geht es nicht nur um die technische Perfektionierung von KI-Modellen, sondern auch um die Gestaltung von Benutzungsschnittstellen, die intuitiv, benutzerfreundlich und anpassbar sind. Diese Schnittstellen sollen es den Nutzern ermöglichen, die volle Leistungsfähigkeit der KI-Systeme auszuschöpfen, ohne dabei überfordert zu werden.
Langfristige Vision: KI als vollwertiger Kooperationspartner
Unsere langfristige Vision ist es, KI-Systeme zu entwickeln, die als vollwertige Kooperationspartner des Menschen agieren. Dies bedeutet, dass die KI nicht nur Aufgaben automatisiert, sondern auch in der Lage ist, mit dem Nutzer zu kommunizieren, auf dessen Bedürfnisse einzugehen und gemeinsam Probleme zu lösen. Eine solche Partnerschaft erfordert, dass die KI die Absichten und Präferenzen des Nutzers versteht und entsprechend darauf reagiert. Dies setzt eine tiefgehende Erforschung und Implementierung von adaptiven und lernfähigen Systemen voraus, die sich kontinuierlich an die individuellen Anforderungen der Nutzer anpassen.
Nachvollziehbarkeit und Vertrauen
Ein weiterer zentraler Aspekt unserer Forschung ist die Nachvollziehbarkeit und Transparenz von KI-Entscheidungen. Vertrauen in KI-Systeme ist unerlässlich, um ihre Akzeptanz und ihren Einsatz in kritischen Anwendungen zu fördern. Daher entwickeln wir Methoden der erklärbaren KI (Explainable AI, XAI), die es den Nutzern ermöglichen, die Entscheidungsprozesse der KI nachzuvollziehen und zu verstehen. Transparente und nachvollziehbare Systeme sind nicht nur ethisch wünschenswert, sondern auch notwendig, um das Vertrauen der Nutzer zu gewinnen und die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine zu stärken.
Der Mensch im Mittelpunkt
Unsere KI-Forschungen zeichnen sich dadurch aus, dass bei uns der Mensch stets im Mittelpunkt steht. Wir entwickeln KI-Systeme, die den Menschen nicht ersetzen, sondern unterstützen und ergänzen sollen. Diese Systeme sind darauf ausgelegt, die Arbeitsbedingungen zu verbessern, die Effizienz zu steigern und gleichzeitig die menschliche Kreativität und Entscheidungsfähigkeit zu fördern.
Interdisziplinärer Ansatz
Die komplexen Herausforderungen der Mensch-KI-Interaktion erfordern einen interdisziplinären Ansatz. Unsere Abteilung vereint Experten aus verschiedenen Disziplinen, um ganzheitliche Lösungen zu entwickeln. Diese Zusammenarbeit ermöglicht es uns, innovative Ansätze zu verfolgen und die neuesten Erkenntnisse aus unterschiedlichen Forschungsbereichen zu integrieren. Dadurch schaffen wir KI-Systeme, die nicht nur technisch ausgereift, sondern auch psychologisch und ergonomisch optimiert sind.
Nachhaltige und ethische Entwicklung
Ein weiterer wichtiger Aspekt unserer Arbeit ist die nachhaltige und ethische Entwicklung von KI-Systemen. Wir sind uns der Verantwortung bewusst, die mit der Entwicklung und dem Einsatz von KI-Technologien einhergeht. Daher achten wir darauf, dass unsere Systeme nicht nur funktional und effizient sind, sondern auch ethischen Standards entsprechen. Dies umfasst den Schutz der Privatsphäre, die Vermeidung von Diskriminierung und die Sicherstellung, dass die KI-Systeme zum Wohle der Gesellschaft eingesetzt werden.
Die Relevanz von KI-Diensten in den nächsten 10 Jahren
In den nächsten zehn Jahren wird die Relevanz von Künstlicher Intelligenz (KI) in nahezu allen Bereichen unseres Lebens stark zunehmen. Sowohl im gesellschaftlichen als auch im beruflichen Kontext wird KI eine zentrale Rolle spielen und tiefgreifende Veränderungen mit sich bringen. Und weil Menschen in Zukunft vermehrt mit KI in Berührungen kommen werden ist die Mensch-KI-Schnittstelle von zentraler Bedeutung.
Gesellschaftliche Aspekte
- Personalisierte Dienstleistungen: KI-Dienste werden zunehmend in der Lage sein, Dienstleistungen individuell auf die Bedürfnisse und Vorlieben der Nutzer zuzuschneiden. Von personalisierten Einkaufserlebnissen über maßgeschneiderte Gesundheitsberatung bis hin zu individuellen Bildungsangeboten – die Möglichkeiten sind nahezu unbegrenzt. Durch die Analyse von Daten und das Erkennen von Mustern kann KI personalisierte Empfehlungen und Lösungen bieten, die den Alltag der Menschen erheblich erleichtern und bereichern.
- Gesundheitsweisen: Im Gesundheitswesen wird KI eine transformative Rolle spielen. Diagnostik und Behandlung werden durch KI-gestützte Systeme präziser und effizienter. Beispielsweise können KI-Algorithmen medizinische Bilder analysieren und Krankheiten frühzeitig erkennen. Darüber hinaus können KI-Dienste personalisierte Behandlungspläne erstellen und kontinuierlich anpassen, basierend auf den individuellen Gesundheitsdaten der Patienten. Dies führt zu einer besseren Patientenversorgung und kann Leben retten.
- Bildung und lebenslanges Lernen: KI wird auch im Bildungsbereich einen erheblichen Einfluss haben. Adaptive Lernplattformen, die sich an das individuelle Lerntempo und die Bedürfnisse der Schüler anpassen, werden das Lernen effektiver und zugänglicher machen. Darüber hinaus können KI-Dienste lebenslanges Lernen unterstützen, indem sie Weiterbildungsmöglichkeiten und Schulungen bieten, die genau auf die beruflichen Anforderungen und persönlichen Interessen der Lernenden abgestimmt sind.
- Smarte Autos: Fahrzeuge werden nicht nur automatisch fahren. Sie werden auch im Innenraum mit einer Vielzahl KI-basierter Assistenzdienste ausgestattet sein. Die Dienste werden sich an die Insassen anpassen, ihnen personalisierte Funktionen anbieten oder ihre Sicherheit im Innenraum erhöhen. Kameras und Mikrofone werden die Innenraumsituation verstehen und sich nahtlos als Kooperationspartner integrieren. Es werden neuartige Unterhaltungsformen entstehen, die nicht nur Beifahrer unterhalten können, sondern auch Kinder auf der Rückbank.
Berufliche Aspekte
- Automatisierung und Effizienzsteigerung: In der Arbeitswelt wird KI zur Automatisierung vieler repetitiver und zeitaufwändiger Aufgaben beitragen. Dies führt zu einer erheblichen Effizienzsteigerung und ermöglicht es den Mitarbeitern, sich auf kreativere und wertschöpfendere Tätigkeiten zu konzentrieren. KI-gestützte Systeme können Daten analysieren, Prognosen erstellen und Entscheidungsprozesse unterstützen, was die Produktivität in zahlreichen Branchen steigern wird.
- Neue Berufsfelder und Qualifikationen: Die zunehmende Verbreitung von KI-Technologien wird auch neue Berufsfelder und Qualifikationen erfordern. Berufe im Bereich der Datenwissenschaft, KI-Entwicklung und -Wartung werden stark nachgefragt sein. Gleichzeitig werden Soft Skills wie Kreativität, Problemlösung und zwischenmenschliche Kommunikation an Bedeutung gewinnen, da diese Fähigkeiten schwieriger von Maschinen übernommen werden können.
- Veränderung der Arbeitsumgebung: Die Integration von KI in den Arbeitsalltag wird die Arbeitsumgebung grundlegend verändern. Virtuelle Assistenten, intelligente Kollaborationswerkzeuge und automatisierte Support-Systeme werden den Arbeitsalltag erleichtern und die Zusammenarbeit verbessern. Flexiblere Arbeitsmodelle, die durch KI ermöglicht werden, könnten die Work-Life-Balance der Mitarbeiter verbessern und zu einer höheren Zufriedenheit und Produktivität führen.
Die Notwendigkeit einer guten Mensch-KI-Schnittstelle
Benutzerfreundlichkeit und Akzeptanz
Eine der größten Herausforderungen bei der Implementierung von KI-Diensten ist die Schaffung einer benutzerfreundlichen und intuitiven Schnittstelle. Die Akzeptanz und der Erfolg von KI-Systemen hängen entscheidend davon ab, wie gut sie sich in den Alltag der Menschen integrieren lassen. Eine gute Mensch-KI-Schnittstelle muss einfach zu bedienen sein und sich nahtlos in bestehende Prozesse einfügen.
Vertrauen und Transparenz
Vertrauen in KI-Systeme ist unerlässlich, insbesondere wenn diese in sensiblen Bereichen wie Gesundheit, Finanzen und Sicherheit eingesetzt werden. Transparenz in den Entscheidungsprozessen der KI und die Möglichkeit, diese Entscheidungen nachvollziehen und hinterfragen zu können, sind entscheidend, um das Vertrauen der Nutzer zu gewinnen und aufrechtzuerhalten. Erklärbare KI (Explainable AI, XAI) spielt hier eine zentrale Rolle, indem sie die Funktionsweise der Systeme verständlich macht.
Anpassungsfähigkeit und Individualisierung
Eine erfolgreiche Mensch-KI-Schnittstelle muss anpassungsfähig und individualisierbar sein. Die Systeme sollten in der Lage sein, sich an die Bedürfnisse und Präferenzen der Nutzer anzupassen, um eine optimale Unterstützung zu bieten. Dies erfordert flexible und lernfähige Modelle, die kontinuierlich verbessert und aktualisiert werden können.
Ausblick
Die nächsten zehn Jahre werden eine spannende Zeit für die Entwicklung und Anwendung von KI-Diensten sein. Mit fortschreitender Technologie und zunehmender Integration in unseren Alltag werden die Vorteile von KI immer deutlicher sichtbar. Die Herausforderungen, die dabei auftreten, insbesondere in Bezug auf die Mensch-KI-Schnittstelle, werden durch kontinuierliche Forschung und Innovation bewältigt werden können. Eine enge Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Industrie und Gesellschaft wird notwendig sein, um sicherzustellen, dass KI-Technologien zum Wohle aller genutzt werden und eine nachhaltige und gerechte Zukunft fördern. Mit der neuen Abteilung Mensch-KI-Interaktion bzw. Human-AI Interaction ist das IOSB bestens auf diese Zukunft vorbereitet. Wir forschen heute an den Systemen von morgen und gestalten sie damit aktiv mit.