Bertelsmann Education Group | Mountain View, 19.01.2021

Udacity-Absolventen im Einsatz gegen COVID-19

Zwei frühere Juristen aus Ungarn setzen ihre über die Online-Universität Udacity erworbenen Kenntnisse in den Feldern künstliche Intelligenz und Big Data ein, um in der Pandemie das Gesundheitswesen zu unterstützen. Unter anderem entwickelten sie Programme, die durch den Coronavirus verursachte Lungenerkrankungen auf Röntgenbildern besser erkennen können.

Dass das Erlernen von IT-Kompetenzen wirklich für jeden Menschen eine Möglichkeit darstellt, neue Berufsfelder zu erschließen und mit ihrem erworbenen Wissen sogar einen Beitrag für die Gesellschaft zu erbringen, zeigt das Beispiel von Alex und Richard. Die beiden ehemaligen Juristen aus Ungarn haben mehrere sogenannte Nanodegree-Programme des US-amerikanischen Online Bildungsanbieters Udacity absolviert. Bertelsmann gehört über die Bertelsmann Education Group zu den wichtigsten Anteilseignern von Udacity. Inzwischen tragen die beiden IT-Experten auf verschiedene Weise dazu bei, das Gesundheitswesen in der Corona-Pandemie zu unterstützen, wie sie in einem Udacity-Blog erläutern. Dabei setzen sie insbesondere auf künstliche Intelligenz, Big Data und Deep Learning. Unter anderem konnten sie helfen, durch den Coronavirus verursachte Lungenerkrankungen auf Röntgenbildern besser erkennen zu können.

Ein guter Datensatz ist wie eine gute Klage

Ihr Weg heraus aus der Anwaltskanzlei hinein in die IT-Branche begann vor fünf Jahren. „Einige Leute fragen sich, warum Anwälte ihre Karriere auf IT umstellen. Wir wissen nicht, warum andere es tun, aber unser Grund war, mehr Herausforderungen in unserem Leben zu haben“, heißt in einem gemeinsamen Statement in dem Blog. Zudem gebe es einige ähnliche Ansätze in den Bereichen Recht und Deep Learning. „Zum Beispiel ist ein guter Datensatz mit einer guten Klage zu vergleichen: Er sollte in jeder Hinsicht belastbar sein“, so die beiden IT-Experten. Zusammen haben sich Alex und Richard überlegt, wie sie an das nötige Know-how gelangen könnten, um ihre Vorstellungen zu verwirklichen. Aufgrund fehlender Möglichkeiten in Ungarn wählten sie schließlich Udacity, um die erforderlichen Programmierkenntnisse zu erwerben. Sie konnten sich sogar für Stipendienprogramme der Online-Universität qualifizieren und absolvierten im Laufe der Monate mehrere Programme, die sie jeweils mit einem in der IT-Branche höchst anerkannten Nanodegree abschlossen. Dazu zählten der „Intel Edge AI Scholarship Foundation Course“, die „PyTorch Scholarship Challenge“, das „Deep Reinforcement Learning Nanodegree Program“, das „Deep Learning Nanodegree Program“, das „Android Developer Nanodegree Program“, das „Computer Vision Nanodegree Program“ und die „Secure and Private AI Scholarship Challenge“ in Zusammenarbeit mit Facebook.

So erwarben die beiden Kenntnisse, mit denen sie an Projekten in verschiedenen Programmiersprachen wie Python, C++, SQL und PHP mitarbeiten konnten. „Der größte Schritt in unserer Entwicklung war jedoch vor zwei Jahren der Einstieg in ‚Deep Learning‘“, schreiben sie in dem Udacity-Blog. Denn diese spezielle Methode der Informationsverarbeitung ermöglicht mittels selbstlernender Vorgänge ganz neue Herangehensweisen an mit großen Datenmengen verbundene Fragestellungen. So arbeiten Alex und Richard derzeit an drei verschiedenen Initiativen, die unmittelbar mit der COVID-19-Pandmie zusammenhängen, sowie an einer weiteren Initiative, die auch Möglichkeiten bei der Optimierung in der Gesundheitsversorgung aufzeigt.

Software zur Analyse von Röntgenaufnahmen

Ihr erstes Projekt bestand darin, COVID-19-bezogene Daten zu visualisieren, um anderen Datenwissenschaftlern zu helfen, die Krankheit besser zu verstehen. Sie entdeckten die Webseite des European Centre for Disease Prevention and Control (Europäisches Zentrum für die Prävention und die Kontrolle von Krankheiten, ECDC), auf der tägliche Daten zu einigen wichtigen Zahlen veröffentlicht wurden. „Aus diesen Daten haben wir eine einfache Karte auf Basis von SVG- und SQL-Datenbanken erstellt“, erläutert Richard. Doch das war noch nicht alles. „Viele Leute haben unsere täglich bereitgestellten Datensätze verwendet, deshalb haben wir beschlossen, eine Download-Hilfssoftware in Python zu schreiben“. Das ist ein kleines Programm, mit dem man den aktuellen täglichen Datensatz herunterladen und in ein spezielles, sogenanntes Pandas-Datenformat laden kann. Richard weiter: „Wir haben eine ausführbare Version der Download-Software bereitgestellt. Forscher können den neuesten Datensatz mit nur einem Klick herunterladen. Das sieht vielleicht nicht nach einer großen Aufgabe aus, löst aber ein echtes Problem.“

Unmittelbaren Nutzen für an dem Coronavirus erkrankte Patienten brachte eine weitere Entwicklung der beiden Udacity-Absolventen. Sie fanden heraus, dass die Analyse einer Lungenentzündung ein Gebiet ist, in dem Deep Learning Ärztinnen und Ärzten besonders gut helfen kann – also beschlossen sie, eine komplexe Software zur Analyse von Röntgenaufnahmen der Lunge zu programmieren. Die Software besteht aus vier verschiedenen Modulen, die in verschiedenen Graden und mittels maschinellen Lernens die Aufnahmen daraufhin untersuchen, ob es überhaupt Befunde gibt – und dazu einen entsprechenden Krankheitsgrad anzeigen –, ob es sich um eine Bakterien- oder Virusinfektion handelt – wiederum mit Angabe der entsprechenden Wahrscheinlichkeiten –, und welche Lungenkrankheiten bei dem Bild überhaupt in Frage kommen. Das vierte Modul kann dafür verwendet werden, den aktuellen Status einer Erkrankung wie COVID-19 anzuzeigen. Inzwischen ist das System nach Angaben der beiden Udacity-Absolventen immer besser in der Lage, Lungenerkrankungen zu identifizieren. Ziel sei es nun, die Software weltweit im Gesundheitswesen einsetzen zu können.

Mit den IT-Prozessen in Krankenhäusern und Gesundheitszentren haben sich Axel und Richard ebenfalls beschäftigt. Dabei ging es unter anderem darum, wie Computer mit begrenzten Rechenressourcen große und sensible Datenmengen besser verarbeiten können, sowie um dafür nötige Schulungsprozesse der Beschäftigten. Auch für diese Probleme haben die beiden funktionierende Lösungen gefunden. – Wie so viele andere Absolventinnen und Absolventen von Udacity, die sich in der Corona-Pandemie erstmals oder noch intensiver mit den Chancen beschäftigen, welche sich aus dem Erwerb weltweit so dringend benötigten IT-Wissens ergeben. Erfolgsgeschichten, die Udacity mit seinem breiten Kursangebot ermöglicht und über die auf den Websiten des Unternehmens regelmäßig berichtet wird.