Public Engagement

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Science Animated – KI in der Medizin anschaulich erklärt

Wissenschaft trifft Mediendesign in einem interdisziplinären Pilotprojekt zur Stärkung des Austauschs über Anwendungen von Künstlicher Intelligenz

Wie kann KI die Aus­wahl pas­sen­der Medi­ka­men­te unter­stüt­zen, medi­zi­ni­sche Dia­gno­sen effi­zi­en­ter machen oder auch in der Ana­ly­se von MRT-Auf­nah­men hel­fen? Tech­no­lo­gien, die auf Künst­li­cher Intel­li­genz basie­ren, gewin­nen zuneh­mend Ein­fluss in ver­schie­de­nen Berei­chen der medi­zi­ni­schen For­schung und Pra­xis – und wer­den für die Gesell­schaft immer relevanter.

Mit dem Pra­xis­kurs Sci­ence Ani­ma­ted hat das RHET AI Cen­ter in Zusam­men­ar­beit mit Part­nern aus Medi­zin und Ani­ma­ti­ons­for­schung eine fach­über­grei­fen­de Lehr­ko­ope­ra­ti­on ent­wi­ckelt, um an genau die­ser Stel­le anzu­set­zen. Ein Semes­ter lang arbei­te­ten ins­ge­samt zehn Stu­die­ren­de aus den Berei­chen Medi­zin, Bio­lo­gie, Medi­en­wis­sen­schaft und Rhe­to­rik in inter­dis­zi­pli­nä­re Teams zusam­men. Das gemein­sa­me Ziel: Die eige­nen Fähig­kei­ten in visu­el­ler Wis­sen­schafts­kom­mu­ni­ka­ti­on stär­ken – und den Dis­kurs zu Anwen­dun­gen von KI mit anschau­li­chen Vide­os unter­stüt­zen! Als Ergeb­nis sind vier eng­lisch­spra­chi­ge Erklär­vi­de­os rund um das The­ma "KI in der Medi­zin" entstanden.

Die Erklärvideos

Bei der Ent­wick­lung der ani­mier­ten Erklär­vi­de­os gaben beglei­ten­de Work­shops und Peer-Feed­back-Ele­men­te dem Gestal­tungs­pro­zess ein struk­tu­rie­ren­des Gerüst. In der kon­kre­ten Fokus­sie­rung, künst­le­ri­schen Aus­ge­stal­tung und Ziel­grup­pen­wahl waren die Stu­die­ren­den­teams aller­dings völ­lig frei. Wäh­rend sich ein Team etwa in der Kon­zep­ti­on zum Ziel setz­te, vor allem Kin­der anzu­spre­chen ("A Voya­ge Through a Crow­ded Cell World"), fokus­sier­ten ande­re Teams brei­te­re Adres­sa­ten­krei­se. Auf­grund der inter­na­tio­na­len Zusam­men­set­zung des Kur­ses und der betei­lig­ten Exper­tIn­nen wur­den die Vide­os auf Eng­lisch ent­wi­ckelt. All dies trug zur Viel­falt der krea­ti­ven Pro­zes­se und Ergeb­nis­se bei – und führ­te zu vier ganz unter­schied­li­chen Videos:

Which Pill to Choo­se? How Machi­ne Lear­ning Can Impro­ve Medi­cal Pre­scrip­ti­ons
von Felix Freu­er / Wik­to­ria Palka

How Does Dis­tri­bu­ted Ana­ly­tics "ork?
von Alex­an­der Fli­si­ak / Aina Segura

A Voya­ge Through a Crow­ded Cell World:
How Arti­fi­cal Intel­li­gence May Sup­port Medi­cal Dia­gno­sis

von Neus Gil Noguera / Kim Ben­ja­min Röse­ner / Min Zhou

Machi­ne Lear­ning in Radio­lo­gy:
How Neu­ral Net­works Can Help in Ana­ly­zing Medi­cal Images
von Den­nis Brunnecker / Alex­an­der Kempf

Stärkung des Dialogs zu Anwendungen von Künstlicher Intelligenz in der Medizin

Die von Stu­die­ren­den ent­wi­ckel­ten Erklär­vi­de­os ver­ste­hen sich als Ein­la­dung zum wei­te­ren Aus­tausch – und wol­len den Dia­log zwi­schen Wis­sen­schaft und Gesell­schaft för­dern. Dazu wur­den die Vide­os bereits in viel­fäl­ti­gen Kon­tex­ten und For­ma­ten vor­ge­stellt: In einem ers­ten Schritt waren sie ab Febru­ar 2023 im Rah­men der Aus­stel­lung "Cyber and the City" im Stadt­mu­se­um Tübin­gen zu sehen. Dort ver­folg­ten sie zusam­men mit ande­ren Aus­stel­lungs­stü­cken das Ziel, Anwen­dun­gen von Künst­li­cher Intel­li­genz erfahr­bar zu machen und einen Raum für Dis­kus­si­on zu schaf­fen. In einem wei­te­ren Schritt fan­den die Vide­os auch ihren Weg auf die gro­ße Lein­wand: Im Rah­men eines Events im Tübin­ger Kino Arse­nal stell­ten die betei­lig­ten Stu­die­ren­den und das Kurs­lei­tungs­team die Vide­os im April 2023 vor. Ergän­zend zur Prä­sen­ta­ti­on der Erklär­vi­de­os gab es hier­bei auch Ein­bli­cke in den krea­ti­ven Pro­zess hin­ter den Vide­os sowie viel­fäl­ti­ge Mög­lich­kei­ten, sich über das The­ma ins Gespräch zu kom­men und mitzudiskutieren.

Direkte Bezüge zu aktueller Forschung: Unterstützung durch vier Fach-ExpertInnen

Um unmit­tel­ba­re Bezü­ge zu aktu­el­len For­schungs­the­men her­zu­stel­len, haben vier Fach­ex­per­tIn­nen, die zu Anwen­dun­gen von KI in der Medi­zin for­schen, den betei­lig­ten Stu­die­ren­den zum Kurs­start Kern­aspek­te ihrer Arbeit prä­sen­tiert. Die­se Impul­se bil­de­ten den Aus­gangs­punkt, von dem aus die Stu­die­ren­den in inter­dis­zi­pli­nä­ren Teams ihre jewei­li­gen Erklär­vi­de­os ent­wi­ckel­ten. Die vier Fach­ex­per­tIn­nen stan­den den Stu­die­ren­den auch im wei­te­ren Ver­lauf ergän­zend zur Kurs­lei­tung bera­tend bei der Gestal­tung der Vide­os zur Seite:

  • Dr. Ste­pha­nie Bier­gans
    (Medi­zi­ni­sches Daten­in­te­gra­ti­ons­zen­trum,  Uni­ver­si­täts­kli­ni­kum Tübin­gen):
    Data Manage­ment & Dis­tri­bu­ted Analytics
  • Prof. Dr. med. Ser­gi­os Gat­i­dis
    (Max-Planck-Insti­tut für Intel­li­gen­te Sys­te­me, Tübin­gen)​:
    Deep Lear­ning in Medi­cal Imaging
  • Dr. med. Alex­an­der Toli­os
    (Medi­zi­ni­sche Uni­ver­si­tät, Wien)​:
    AI Model­ling in (Pre)Clinical Settings
  • Prof. Dr. Man­fred Cla­as­sen
    (Kli­ni­sche Bio­in­for­ma­tik, Inne­re Medi­zin I, Uni­ver­si­täts­kli­ni­kum Tübin­gen)​:
    Machi­ne Lear­ning in Trans­la­tio­nal Sin­gle-Cell Biology

Ausgangspunkt: Eine (Lehr-)Kooperation zwischen Rhetorik und Medizin

Der Pra­xis­kurs war Teil der seit dem Som­mer­se­mes­ter 2021 von Micha­el Pel­zer (For­schungs­zen­trum für Wis­sen­schafts­kom­mu­ni­ka­ti­on) und PD Dr. Mar­kus Löff­ler (Uni­ver­si­täts­kli­ni­kum Tübin­gen) in fach­über­grei­fen­der Koope­ra­ti­on ange­bo­te­nen Semi­nar­rei­he Visu­el­le Wis­sen­schafts­kom­mu­ni­ka­ti­on in der Medi­zin. Das im Rah­men die­ser Semi­nar­rei­he ent­wi­ckel­te inter­dis­zi­pli­nä­re Lehr- und Kom­pe­tenz­bil­dungs­kon­zept bil­de­te das Grund­ge­rüst des Kurses.

Mit Blick auf die kon­kre­te Aus­bil­dung der Stu­die­ren­den im Bereich der Erstel­lung von Erklär­vi­de­os wur­de das Kurs­lei­tungs­team durch Nai­ma Alam (Insti­tut für Medi­en­wis­sen­schaft) ergänzt und unter­stützt, die ihre gro­ße Exper­ti­se im Bereich der Ani­ma­ti­ons­film­ge­stal­tung ein­brach­te. Als Exper­tin für den The­men­be­reich Machi­ne Lear­ning war in der ers­ten Semes­ter­hälf­te zudem Alex­an­dra Geß­ner (Machi­ne Lear­ning ⇌ Sci­ence Cola­bo­ra­to­ry) betei­ligt – und lie­fer­te wert­vol­le Ein­sich­ten und Hin­wei­se zum fach­li­chen Hintergrund.