Fachartikel zur 21. AKG-Fachtagung in Erlangen
Ein Bericht und Rückblick von Dr.-Ing. Birgit Dietz
„Digitalisierung, KI und Robotik im Krankenhaus“
Die Architekten für Krankenhausbau und Bauten des Gesundheitswesens waren wieder unterwegs:
vom 26. - 27. April 2024 wurden nicht nur spannende Projekte in Erlangen besichtigt, sondern auch
hochinteressante Vorträge zu „Digitalisierung, KI und Robotik im Krankenhaus“ gehört.
So sprach eingangs Alexander Schug zu „Bausteine für die Prozessoptimierung im
Gesundheitswesen - Digitalisierung, KI und Robotik".
Einen kleinen Einblick in die Welt der Siemens healthineers ermöglichten
Dipl.-Ing. Anja Streck, (Architektin) und Dipl.-Ing. Stefanie Vonhoff (Architektin).
Besonders beeindruckt hat der Vortrag "Die KI-Revolution in der Architektur: Chancen
und Herausforderungen" von Jun.-Prof. Dipl.-Ing. Thomas Wortmann (Ph.D. M.Sc.).
Herr Wortmann stellte uns u.a. zwei Varianten einer Einleitung zu seinem Thema zur Verfügung.
Seine Anmerkung zu Variante 1 lautet „selbst geschrieben“:
„Herr Wortmann begann seinen Vortrag mit der Aussage, dass laut einer Studie von Goldman
Sachs bis zu 37% der Tätigkeiten in Architektur- und Ingenieurbüros mit Künstlicher Intelligenz
(KI) automatisierbar seien.“
(30 Wörter)
Zu Variante 2 gab es die einfache Anweisung an ChatGPT:
„Kannst du bitte den Text im Stil einer populärwissenschaftlichen Zeitschrift verbessern?“
“Herr Wortmann eröffnete seine Präsentation mit einer bahnbrechenden Enthüllung:
Laut einer Studie von Goldman Sachs könnten bis zu 37% der Aufgaben in Architektur- und Ingenieurbüros
durch Künstliche Intelligenz (KI) automatisiert werden. Das ist nicht nur eine Zahl, sondern ein Blick in die
Zukunft der Branche.“
(45 Wörter)
Na, was gefällt Ihnen besser?
Nach einem kurzen Streifzug durch die Geschichte der KI skizzierte Wortmann den Unterschied von regel-
zu datenbasierter KI. Als die drei Haupttreiber der aktuell beeindruckenden Fortschritte identifizierte
Wortmann: die durch das Internet zur Verfügung stehenden großen Datenmengen, die mit der globalen
Digitalisierung einhergehende Rechenleistung (das sog. „Compute“) und die mit diesen Datenmengen
und mit dieser Rechenleistung trainierbaren Neuronalen Netze.
Die Rechenleistung ist exponentiell gewachsen. Damit stieg auch der Energie- und Ressourcenverbrauch.
So belegten die Rechenzentren 2022 bereits 1% des weltweiten Energieverbrauchs.
Ein prägnantes Beispiel für Grenzen der aktuellen KI-Modelle zeigt die Eingabe „Pferd reitet Astronaut“,
die dieselbe Aussage wie „Astronaut reitet Pferd“ generiert.
(siehe Foto: Vortrag -Prof. Dipl.-Ing. Thomas Wortmann)
Die Daten-basierten KI-Modelle können nur auf das, was bereits gelernt wurde, zurückgreifen und sind
aktuell weder sprachlich noch räumlich in der Lage, ungewohnte, neue Ideen darzustellen. Dies wäre
allerdings wichtig, um innovative architektonische Lösungen zu generieren.
Wortmann zeigte anhand einiger Beispiele, dass KI-Modelle keineswegs neutral sind, sondern die Vorurteile
(Bias) mitbringen, die schon in den für das Training zur Verfügung stehenden Datasätzen vorhanden sind.
Darüber hinaus tragen Architekt*innen mit dem unkritischen Einsatz dieser KI-Modelle zum sogenannten
Modell-Kollaps bei: Im Internet finden sich neben von Menschen produzierten Inhalten — wie z.B. Bilder
von Gebäuden — auch zunehmend KI-generierte Inhalte, was das Trainieren zukünftiger Modelle erschwert,
da KI-Modelle, die mit Ausgaben anderer KI-Modelle trainiert wurden, sehr wahrscheinlich zu mehr
Fehlleistungen, sog. Halluzinationen, neigen. Das Generieren von sinnvollen räumlichen Zusammenhängen
mit KI bleibt also schwierig.
Spannende Themen diskutierte die Forschungsgruppe um Wortmann, die von der Vorhersage
und Optimierung von Energieverbrauch und Tageslichtqualität, über die Vorhersage des
Verformungsverhaltens von natürlichen Materialien, bis hin zur Graph-basierten BIM Modellierung
und dem automatischen Prüfen von Bauregeln auf BIM Modellen reichen.
Bei diesen Arbeiten dient KI mehr dazu, Architekt*innen bei Entwurfsprozessen zu unterstützen,
und weniger, deren Arbeit zu automatisieren.
Und noch einmal „selbst geschrieben“:
Zum Abschluss diskutierte Herr Wortmann die Auswirkungen von KI auf die Architekturpraxis.
Anhand diverser Beispiele zeigte Herr Wortmann, dass die aktuell von Startups und großen Büros
vorangetriebene Automatisierung von Entwurfsprozessen standardisierter Typologien wie Wohnungs-, Büro-
oder Fabrikbauten mehr auf der klassischen, regelbasierten KI als auf daten-basierten Ansätzen
wie neuralen Netzen beruht. Herr Wortmann waren noch keine Beispiele aus der Krankenhausplanung
bekannt, er erkannte allerdings in der starken Regelhaftigkeit von Krankenhäusern ein großes Potential
für den Einsatz von regelbasierter KI. Abschließend konstatierte Herr Wortmann, dass KI in
der Architekturpraxis die Automatisierung von Routinetätigkeiten bedeutet und damit umgekehrt
eine Konzentration auf künstlerische Aspekte zulässt. Dabei erfordert der erfolgreiche Einsatz von
KI im Büroalltag sowohl informatisches Grundlagenwissen als auch neue Spezialisten. Herr Wortmann
beendete seinen Vortrag mit der Feststellung, dass die Welle von KI und Digitalisierung schon längst
da ist, und dass Architekt*innen lernen sollten, auf ihr zu surfen.
(146 Wörter)
Und zum Vergleichen: ChatGPT:
Zum Abschluss diskutierte Herr Wortmann die Auswirkungen von KI auf die Architekturpraxis. Er zeigte,
dass die derzeitige Automatisierung von standardisierten Bauentwürfen mehr auf regelbasierten
als auf datenbasierten Ansätzen beruht. Doch er erkannte auch das Potenzial von KI in der
Krankenhausplanung und betonte, dass die Integration von KI in den Büroalltag sowohl technisches
Know-how als auch neue Fachkräfte erfordert. In seinem Schlussstatement unterstrich Herr Wortmann,
dass die Welle der KI und Digitalisierung bereits angebrochen ist und dass es an der Zeit ist, als
Architekt auf dieser Welle zu reiten, indem man ihre Möglichkeiten voll ausschöpft.
(94 Wörter)
Die Ausführungen waren beeindruckend!
Der Vortrag „KI in der Planung: Chancen und Risiken“ holte uns auf den Boden der Tatsachen.
Dipl.-Ing. Florian Scheible (Architekt) wies uns auf wichtige, noch ungeklärte Fragen zu Urheberrecht
und Haftung hin. Er berichtete über den am 30. Oktober 2023 verabschiedeten Verhaltenskodex für
künstliche Intelligenz (KI). Die Staats- und Regierungschefs der G7-Staaten einigten sich auf einen
Kodex auf freiwilliger Basis mit elf Leitprinzipien für Organisationen, die fortgeschrittene KI-Systeme
wie Grundlagenmodelle oder generative KI-Systeme entwickeln, einsetzen und nutzen.
Scheible verwies abschließend auf die Arbeit der BAK - Arbeitsgruppe „Künstliche Intelligenz“ und deren
Veröffentlichung „10 Fragen und Antworten zur künstlichen Intelligenz im Planen und Bauen.
Nach einer rundum gelungenen AKG-Frühjahrsfahrt freuen wir uns nun auf den Herbst in Antwerpen!
