STANDPUNKTE KÜNSTLICHE INTELLIGENZ - CHANCEN FÜR DIE HAMBURGER WIRTSCHAFT NUTZEN - Handelskammer Hamburg

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STANDPUNKTE
 KÜNSTLICHE INTELLIGENZ –
CHANCEN FÜR DIE HAMBURGER
    WIRTSCHAFT NUTZEN
Vorwort                                                               Künstliche Intelligenz – Chancen für die Hamburger Wirtschaft nutzen

           Vorwort

           Noch vor einigen Jahren war Künstliche Intelligenz (KI)     hinterher. Gleichwohl besteht aufgrund der hohen Dichte
           mehr ein Versprechen als Realität. Inzwischen ist sie       an Hochschulen und der langen KI-Forschungsgeschichte
           schon Alltag. Im privaten Umfeld führen wir Gespräche       in Hamburg, diversen aktiven Initiativen zur Bündelung
           mit Sprachassistenten, um die Wetterlage abzufragen,        von KI-Expertise in Wirtschaft und Wissenschaft und
           einzukaufen oder das Licht zu dimmen. Aber auch die         dem politischen Willen die Chance, das Potential von KI
           Industrie und der Handel verändern sich durch KI. Im        für die Hamburger Wirtschaft in der Breite zu heben.
           Zuge der Digitalisierung und von Industrie 4.0 nehmen
           auch die Potentiale von KI in der Produktion zu. In der     Das KI-Potential aus und für Hamburg ist enorm. Die
           industriellen Robotik spielt die KI vor allem beim ma-      Hansestadt Hamburg erfüllt in der Metropolregion eine
           schinellen Lernen und bei der Optimierung von War-          wichtige wirtschaftliche, aber auch geografische Bünde-
           tungsintervallen eine wichtige Rolle. Die KI assistiert     lungsfunktion, in der der intermodale Verkehr, die Logis-
           bereits heute in der medizinischen Diagnostik und wird      tik, die Industrie, sowie die Infrastrukturanbieter auf
           mit Macht Einzug in autonome Fahrzeuge halten. Zu-          engem Raum konzentriert sind und miteinander intera-
           dem kann KI helfen, Cyberangriffe zu erkennen und           gieren. Gleichzeitig hat sich die Stadt ambitionierte Kli-
           IT-Infrastrukturen besser zu schützen. Technologien und     maschutzziele gesetzt, die in den kommenden Jahren
           Anwendungen auf Basis von KI könnten die Wirtschafts-       technologischer Antworten bedürfen. KI ist bei beiden
           leistung in Deutschland enorm anwachsen lassen, auch        Fragestellungen eine der zentralen Technologien, die je-
           ohne überbordenden Ressourceneinsatz. Künstliche In-        doch einer Akzeptanz in der Bevölkerung bedarf. Mit
           telligenzen sind somit an einem Punkt angelangt, an         diesen Herausforderungen ist die Metropolregion mo-
           dem sie die nächste Welle technologischer Disruption        dellhaft auf andere Wirtschaftsmetropolen Europas zu
           auslösen können – egal in welcher Branche. Sie können       übertragen, die mit ähnlichen Chancen aber auch Frage-
           Wirtschaft und Gesellschaft dienen.                         stellungen in den kommenden Jahrzehnten umzugehen
                                                                       lernen müssen. Hamburg sollte daher die Vorausset­
           In Hamburg gibt es bereits heute eine Vielzahl an KI-Nut-   zungen dafür schaffen, zum „Zentrum für angewandte
           zern sowie KI-Entwickler. Der Einsatz von KI macht sich     nachhaltige KI“ zu avancieren und damit ein national
           dabei flächendeckend bezahlt. KI-Nutzer profitieren ins-    wie internationales Alleinstellungsmerkmal für sich zu
           besondere von verbesserten internen Prozessen und           erarbeiten und reklamieren. Dafür gilt es, die Kräfte zu
           Kostenersparnissen. Und doch wird das große Potential,      bündeln und gemeinsam an diesem Ziel zu arbeiten.
           das KI heute bereits bietet, in Hamburg nicht ausrei-
           chend gehoben. Fehlendes Wissen bei Unternehmen
           über KI-Einsatzmöglichkeiten, eine Knappheit an KI-kun-     Handelskammer Hamburg
           digen Fachkräften und ein Mangel an Daten in ausrei-
           chender Quantität und Qualität sind die wichtigsten
           Engpässe für eine breitere KI-Nutzung am Standort.
           Auch beim Transfer von Forschungsergebnissen in ver-
           marktbare Produkte und Dienstleistungen hinkt Ham-          Prof. Norbert Aust                      Dr. Malte Heyne
           burg anderen Standorten in Deutschland und der Welt         Präses                                  Hauptgeschäftsführer

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Künstliche Intelligenz – Chancen für die Hamburger Wirtschaft nutzen                                                          Executive Summary

Executive Summary

Zentrale Analyseergebnisse

· In Hamburg gibt es bereits zahlreiche KI-Nutzer und                    Voraussetzungen, um sich als KI-Standort besser zu
  auch -Entwickler, welche KI in verschiedenen Branchen                  positionieren. Hierzu zählen eine dichte Hochschul­
  anwenden oder KI-Lösungen hierfür entwickeln.                          landschaft mit einer langen KI-Forschungsgeschichte,
· Die Anwendung von KI-Lösungen lohnt sich: über                         eine Wirtschaftsstruktur, die sich durch einen breiten
  90 % der befragten KI-Anwender sieht bereits heute                     Mix aus Branchen und Unternehmensgrößen auszeich-
  einen klaren Nutzen aus dem KI-Einsatz und profitiert                  net sowie zahlreiche aktive Initiativen zur Bündelung
  insbesondere von verbesserten internen Prozessen und                   von KI-Expertise in Wirtschaft und Wissenschaft. Für
  Kostenersparnissen.                                                    eine Weiterentwicklung des KI-Standortes Hamburg ist
· Hamburg hinkt anderen Standorten in Deutschland                        es wichtig, diese Stärken präsenter und sichtbarer zu
  und der Welt in Sachen KI hinterher, hat aber gute                     machen – außerhalb Hamburgs, aber auch in der Stadt.

Forderungen

Aus unserer branchenübergreifenden Umfrage und Ge-                      · Zentrale Anlaufstelle für KI stärken und KI be-
sprächen mit Hamburger KI-Experten geht hervor, dass                      greifbar machen: Domänenübergreifender Austausch
die Top-3 Hemmnisse für eine breitere Nutzung von KI in                   und Kooperation sind für KI besonders wichtig und
Hamburger Unternehmen in fehlendem Wissen über                            müssen weiter unterstützt werden. Der Hamburger Se-
KI-Einsatzmöglichkeiten, fehlenden Daten in ausreichen­                   nat hat die Wichtigkeit dieser Funktion in der Förde-
der Quantität und Qualität sowie unzureichenden Kom-                      rung des Artificial Intelligence Center Hamburg e. V.
petenzen der Mitarbeiter liegen.                                          (ARIC) erkannt. Um die Rolle und Kapazität des ARIC
                                                                          weiter­zuentwickeln, sollte die Unterstützung der FHH
Zentrale Maßnahmen zur besseren Positionierung Ham-                       ausgebaut werden.
burgs als KI-Standort liegen also                                       · KI-Akzeptanz in der Bevölkerung steigern: Für eine
                                                                          erfolgreiche Nutzung von KI in der Breite der Ham­burger
· in der Aufklärung über KI-Einsatzmöglichkeiten,
                                                                          Wirtschaft bedarf es nicht nur der Information von Ge-
· in der Verbesserung der Datengrundlage als Voraus-
                                                                          schäftsführern. Aufklärung und Dis­kussionen unter Bür-
  setzung für den sinnvollen KI-Einsatz
                                                                          gern und Mitarbeitenden sind ebenso essenziell und
· sowie in der Stärkung der KI-Wissenschaftslandschaft
                                                                          können beispielsweise in Form öffentlich­keitswirksamer
  und Förderung des Hamburger KI-Fachkräftepools.
                                                                          Präsentationen von regionalen und nutzernahen Praxis-
                                                                          beispielen zur Akzeptanz von KI beitragen.
Darüber hinaus können folgende Maßnahmen zu einer
                                                                        · Regionales KI-Zentrum im europäischen Ökosystem
breiteren Nutzung von KI in Hamburger Unternehmen und
                                                                          einrichten und fördern: Es gilt, Hamburg auch in Eu-
einer besseren Positionierung des Standortes beitragen:
                                                                          ropa als sichtbaren KI-Standort zu positionieren. Dafür
· Hamburg als „Zentrum für angewandte nachhaltige                         sollten die Hamburger KI-Akteure gemeinsam mit
  KI“ aufbauen und positionieren: Metropolregionen                        der FHH darauf hinarbeiten, Teil der „European Digital
  sehen sich zahlreichen Herausforderungen gegen-                         Innovation Hub“-Initiative zu werden.
  über und müssen versuchen, nachhaltige, umwelt-                       · Digitale Infrastruktur für KI-Anwendungen in Ham-
  sowie wirtschaftsfreundliche Lösungen zu entwickeln.                    burg zügig ausbauen: Cloudservices, SaaS-Lösungen
  KI kann in der Antwort auf diese Fragen eine zentrale                   sowie KI-Anwendungen an der Schnittstelle zur Smart
  Rolle spielen und Hamburg könnte sich in der Positi-                    Factory brauchen eine leistungsfähige Gigabit-Infra-
  onierung als „Zentrum für angewandte nachhaltige                        struktur. Ein flächendeckender Ausbau von Glasfaser
  KI“ ein Alleinstellungsmerkmal und nationale wie inter-                 und 5G schaffen überhaupt erst die Grundlage für
  nationale Sichtbarkeit erarbeiten.                                      eine verbreitete KI-Nutzung und -Entwicklung.

                                                                                                                                              3
Inhalt                                                           Künstliche Intelligenz – Chancen für die Hamburger Wirtschaft nutzen

          Inhaltsverzeichnis

          1 Einleitung und Zielsetzung                                                                                             5

          2 Künstliche Intelligenz im Überblick                                                                                    6

          3 KI-Ökosystem am Standort Hamburg                                                                                       8
           3.1 Unternehmensumfrage – Ergebnisse und Analyse                                                                       8
          		     Derzeitige Verbreitung von KI in der Hamburger Wirtschaft                                                        8
          		     KI-Nutzungsverhalten nach Unternehmensgröße und Branche                                                          9
          		     Arten der KI-Anwendungen in Hamburger Unternehmen                                                               10
          		     KI-Lösungen aus Hamburg                                                                                         14
           3.2 KI-Wissenschafts- und Forschungslandschaft                                                                        16
           3.3 KI-Netzwerke und -Ansprechpartner                                                                                 20

          4 Stärken und Schwächen des KI-Ökosystems Hamburg                                                                      23
            4.1 Wettbewerbssituation                                                                                             23
          		 4.1.1 National                                                                                                      23
          			            Vergleich anhand von Patenten                                                                          23
          			             Vergleich der KI-Gründerszenen                                                                         26
          			             Vergleich anhand der KI-Landkarten                                                                     26
          		 4.1.2 International                                                                                                 27
          			             Vergleich anhand von Patenten                                                                          27
          			             Vergleich anhand von „AI readiness“                                                                    29
          			             Vergleich anhand politischer Rahmenbedingungen                                                         29
            4.2 Hemmnisse für die Entwicklung des KI-Ökosystems                                                                  31
            4.3 Potentiale für den Wirtschaftsstandort Hamburg                                                                   32
          		      Fokus auf B2B und Industrie                                                                                    32
          		      Ethisch vertretbare, datenschutzfreundliche KI                                                                 33
          		      Kooperation und Datenpools                                                                                     33

          5 Fazit und Forderungen                                                                                                34
            5.1   Aufklärung über KI-Einsatzmöglichkeiten in Unternehmen erhöhen                                                 34
            5.2   Datenzugang als Grundlage für KI erleichtern                                                                   35
            5.3   Hamburg zum Wissenschafts-Hotspot für KI entwickeln und                                                        36
          		      Anzahl an KI-Fachkräften in Hamburg steigern 
            5.4   Hamburg als „Zentrum für angewandte nachhaltige KI“ aufbauen und positionieren                                 38
            5.5   Zentrale Anlaufstelle für KI stärken und KI begreifbar machen                                                  39
            5.6   KI-Akzeptanz in der Bevölkerung steigern                                                                       39
            5.7   Regionales KI-Zentrum im europäischen Ökosystem einrichten und fördern                                         40
            5.8   Digitale Infrastruktur für KI-Anwendungen in Hamburg zügig ausbauen                                            40

          Anlage 1 – KI-Anwendungsbeispiele aus der Hamburger Wirtschaft                                                         41

          Anlage 2 – Methodik                                                                                                    46

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Künstliche Intelligenz – Chancen für die Hamburger Wirtschaft nutzen                                                  1 Einleitung und Zielsetzung

1 Einleitung und Zielsetzung                                            zon denkt, so ist die hier verfügbare Datenmenge –
                                                                        die zentrale Grundlage und Voraussetzung für KI-An-
Künstliche Intelligenz (KI) ist eine Schlüsseltechnologie,              wendungen – durch mittelständische Wettbewerber
deren Anwendung ein erhebliches volkswirtschaftliches                   kaum wettzumachen. Die Europäische Kommission
Potential verspricht – und das in nahezu allen Branchen                 und die deutsche Bundesregierung reagieren u. a. mit
und Wertschöpfungsaktivitäten. Dabei ist KI längst keine                Strategien zur Künstliche Intelligenz und dem Projekt
neue Erscheinung. Bereits seit den 1950ern wird zu diesem               GAIA X. Und auch die Hamburger Politik misst KI ein
Teilgebiet der Informatik geforscht. Die Schlüsseltechno-               enormes Potential für den Standort bei: in seiner Digital-
logie hat aber gerade in den 2010ern einen Aufwind er-                  strategie beschreibt der Senat das Ziel, „den Wissen-
fahren: höhere Rechenleistung, größere verfügbare Da-                   schafts- und Wirtschaftsstandort Hamburg im KI-Be-
tenmengen und verbesserte Algorithmen ermöglichen                       reich branchenübergreifend und interdisziplinär [zu]
den Sprung vom Forschungsthema zum Anwendungs-                          stärken“ (2020: 57).
fall. Diese Entwicklung lässt sich auch daraus ableiten,
dass über die Hälfte aller bisherigen Patente für KI-bezo-              Da der Wirtschaftsstandort Hamburg sich seit jeher
gene Innovationen allein seit dem Jahr 2013 angemeldet                  durch sein breites Branchenspektrum auszeichnet, bietet
wurden (WIPO, 2019: 13f). Die Zahlen zeigen außerdem:                   KI als Schlüssel- und Querschnittstechnologie Potentiale
die Nutzung von KI lohnt sich. So rechnet das McKinsey                  für nahezu alle Branchen, vom produzierenden Gewerbe
Global Institute bei Ausnutzung des europäischen                        bis hin zum Tourismus, sowie für nahezu alle Unterneh-
KI-Einsatzpotentials mit einem Anstieg des europä­                      mensbereiche und Wertschöpfungsaktivitäten, vom As-
ischen Bruttoinlandsproduktes um insgesamt 2,7 Billio-                  setmanagement über Marketing bis hin zum Personal.
nen Euro bis 2030 (MGI, 2019: 34). Eine Studie im Auf-                  Diese Potentiale gilt es, in der Hamburger Wirtschaft zu
trag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie                  heben. Um dies zu ermöglichen, braucht es zunächst
(BMWi) kommt zu dem Ergebnis, dass der Einsatz von KI                   eine Bestandaufnahme: Wie sind Hamburger Unterneh-
im produzierenden Gewerbe in Deutschland bis 2023                       men derzeit in Sachen KI aufgestellt? Wie verbreitet ist
mit einer zusätzlichen Bruttowertschöpfung in Höhe                      die Nutzung? Wo liegen die Hemmnisse für eine breitere
von 31,8 Mrd. Euro verbunden ist (iit, 2018: 20). Auch                  Nutzung? Diese Fragen sollen in dem vorliegenden
Hamburger Unternehmen, die KI-Lösungen bereits nut-                     Standpunktepapier beantwortet werden, um darauf auf-
zen, geben in unserer branchenübergreifenden Umfrage                    bauend abzuleiten, welche Maßnahmen notwendig sind,
an, von verbesserten internen Prozessen (71 %), Kosten-                 um das KI-Ökosystem in Hamburg zu stärken und wei-
ersparnissen (45 %) und neu erschlossenen Geschäfts-                    terzuentwickeln.
möglichkeiten (37 %) zu profitieren.
                                                                        Dieses Papier richtet sich sowohl an Unternehmer – von
Das enorme wirtschaftliche Potential, das KI verspricht,                KI-Anfängern bis hin zu KI-Fortgeschrittenen – als auch
hat auch die Politik erkannt – ebenso wie den dringen-                  an politische Entscheidungsträger. Es vermittelt einen
den Handlungsbedarf. Die internationale Wettbewerbs-                    Eindruck davon, was KI ist, was sie kann und wofür man
situation zeigt deutlich, dass die USA und China Europa                 sie einsetzen kann. Anwendungsbeispiele aus verschie-
und Deutschland in Sachen KI weit voraus sind. Dies ist                 denen Branchen stellen die Vielfältigkeit der Einsatz-
insofern problematisch, als dass Ökonomen davon aus-                    möglichkeiten dar und geben damit gleichzeitig bereits
gehen, dass sich KI-Anwendungen in vielen Industrien                    aktiven Hamburger Unternehmen „ein Gesicht“. Schließ-
durch Marktdynamiken auszeichnen dürften, in denen                      lich werden aus den Umfrageergebnissen und Experten-
einige wenige Unternehmen den Markt untereinander                       interviews Anforderungen an die Innovations-, Indust-
aufteilen (MGI, 2019: 20). Wenn man beispielsweise an                   rie- und Standortpolitik der Freien und Hansestadt
amerikanische Großunternehmen wie Google oder Ama-                      Hamburg (FHH) abgeleitet.

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2 Künstliche Intelligenz im Überblick                                     Künstliche Intelligenz – Chancen für die Hamburger Wirtschaft nutzen

                2 Künstliche Intelligenz im Überblick
                                                                                Unter KI verstehen wir IT-Lösungen, die auf
                Die Frage danach, was KI ist, ist alles andere als banal.       Grundlage mathematischer und statistischer
                Nicht wenigen schwebt beim Stichwort Künstliche In-             Methoden bestimmte Problemstellungen auto-
                telligenz zunächst ein Roboter vor, der einem Menschen          nom und anpassungsfähig lösen können.
                ähnlich sieht. Tatsächlich hat KI in der Regel jedoch kei-
                ne körperliche Gestalt, sondern besteht in Form von Zei-
                len an Programmiersprache. Anders ausgedrückt ist KI schinelles Lernen, konzentriert, liegt auch der Fokus die-
                also Software mit bestimmten Eigenschaften. Statt ei- ser Darstellung im Folgenden auf dieser Art von KI.
                nem Menschen ähnlich zu sehen, geht es eher darum,
                dass ein Computer Aufgaben erfüllen kann, für die man } Wann ist eine Maschine intelligent?
                zuvor menschliches intelligentes Handeln brauchte.         Der Frage, was KI ist, kann man sich leichter nähern, in-
                                                                           dem man fragt, was KI von einem „normalen“ Compu-
              } Nicht überall, wo KI drin ist, steht auch KI drauf         terprogramm abgrenzt. Was sind also die Eigenschaften,
                Vielen ist gar nicht bewusst, in wie vielen Formen KI auf- die eine Software „intelligent“ machen? Der zentrale Un-
                treten kann, und wie verbreitet Anwendungen von KI terschied liegt darin, dass KI – anders als eine normale
                schon heute in Produkten sind, die wir täglich benutzen. Software – bestimmte Aufgaben mit einem gewissen
                Dies ist z. B. die Nutzung einer Suchmaschine oder eines Grad an Selbstständigkeit und Anpassungsfähigkeit lö-
                Sprachassistenten, deren Antworten durch KI ermög- sen kann. Hierbei sind vier Aspekte wichtig:
                licht werden. Aber auch beim Online-Übersetzer, bei der
                personalisierten Online-Werbung bis hin zum Navigati- KI-Anwendungen lösen bestimmte Aufgaben. Eine KI-
                onssystem sind die Beispiele von KI in unserem Alltag Lösung kann so „intelligent“ sein, dass sie den amtieren-
                zahlreich. Auch in vielen Unternehmensprozessen ist KI den (menschlichen) Weltmeister im Schachspielen schla-
                längst angekommen. Die Kommunikation mit dem Kun- gen kann. Eine andere KI-Lösung kann so „intelligent“
                den, IT-Sicherheit sowie Personalentscheidungen kön- sein, dass sie schneller und zuverlässiger als ein erfahre-
                nen durch KI-basierte Anwendungen wie Chatbots, in- ner Arzt bestimmte Krankheiten diagnostizieren kann.
                telligente Spamfilter oder der maschinellen Auswertung Dieselben KI-Lösungen sind aber gleichzeitig so „unin-
                und Entscheidungshilfe im Bewerbermanagement (teil- telligent“, dass sie Bilder von Chihuahuas und Heidel-
                weise) automatisiert werden.                               beermuffins nicht auseinanderhalten könnten. Anders
                                                                           als ein Mensch kann KI nicht Fähigkeiten und Erfahrun-
                Zu dem Unbewusstsein dafür, in welchen Anwendungen gen auf andere Fragestellungen übertragen. Wenn ein
                bereits KI zum Tragen kommt, trägt wohl auch bei, dass Mensch intelligent genug ist, um Anomalien im Gewebe
                es viele verschiedene Begrifflichkeiten gibt, die anstelle als Krebs zu erkennen, dann ist er auch intelligent ge-
                des Wortes „KI“ verwendet werden. So werden Begriffe nug, um Hunde und Backwaren auseinander zu halten.
                wie Maschinelles Lernen, Intelligente Assistenzsysteme, Dasselbe gilt nicht für KI. KI-Lösungen sind also nicht
                Data Analytics, Data Mining u. v. m. häufig verwendet, insgesamt so intelligent oder intelligenter als ein
                ohne dass unbedingt deutlich wird, dass auch hier viel- Mensch, sondern sie können dies nur in der Lösung ganz
                fach von KI die Rede ist.                                  spezifischer Aufgaben sein.

                Schließlich kommt hinzu, dass es keine allgemein aner-     KI-Anwendungen arbeiten autonom. Das bedeutet, dass
                kannte Definition von KI gibt. Vor diesem Hintergrund      ein KI-Algorithmus, anders als ein herkömmlicher Algo-
                soll dieses Standpunktepapier auch dazu beitragen, auf     rithmus, einen gewissen Grad an Selbständigkeit hat. Er
                eine leicht verständliche Weise zu erklären, was KI ist    braucht also eine weniger permanente und detaillierte
                und wofür man sie benutzen kann. Damit wollen wir          Anleitung durch einen Menschen. Während ein her-
                zum einen das Schlagwort KI entmystifizieren und zum       kömmlicher Algorithmus Schritt für Schritt genau das
                anderen darstellen, welches Verständnis von KI diesem      tut, was ein menschlicher Programmierer ihm vorgibt,
                Standpunktepapier zugrunde liegt. Statt eine abstrakte     handelt eine KI-Lösung unabhängiger und ist damit
                Definition von KI aufzustellen, wollen wir anhand von      auch etwas fehlertoleranter. Der vorgegebene Algorith-
                Eigenschaften und Beispielen veranschaulichen, was wir     mus setzt einen Rahmen und gewisse Parameter, inner-
                unter KI verstehen.                                        halb derer die KI selbstständig den besten Lösungsweg
                                                                           und das Ergebnis erarbeitet. Im Gegensatz zum her-
                Dabei lässt sich KI grob in die Bereiche der daten- und    kömmlichen Algorithmus, bei dem das Ergebnis insofern
                der wissensbasierten KI unterteilen. Da sich die Anwen-    nachvollziehbar ist, als dass ihm der Lösungsweg vorge-
                dung heute gerade auf die datenbasierte KI, also Ma-       geben wurde, weiß man im Grunde nicht genau, wie eine

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Künstliche Intelligenz – Chancen für die Hamburger Wirtschaft nutzen                                             2 Künstliche Intelligenz im Überblick

KI zu ihrem Ergebnis kommt. Daher spricht man häufig                     geben. Ist die KI einmal im Einsatz und das Unternehmen
davon, dass KI eine „black box“ ist. Wir können den Input                nennt der KI Kriterien, die für die zu besetzende Stelle
und den Output beobachten– wie genau die KI den Out-                     wichtig sind, z. B. Teamfähigkeit, wird die KI dieses expli-
put errechnet, wissen wir allerdings nicht. Wenn man bei                 zit genannte Auswahlkriterium anwenden. Sie wird aber
einer KI von „selbstständig“ spricht, bedeutet das aber                  auch in den vergangenen Kandidatenauswahlen impli-
nicht, dass eine KI selbstständig entscheidet, was sie tut,              zierte Muster bei ihrer Auswahl anwenden. Wurden in
oder sich andere Aufgaben sucht. Science Fiction Dar-                    der Vergangenheit etwa häufiger Männer als Frauen un-
stellungen von superintelligenten humanoiden Robo-                       ter den Bewerbern ausgewählt, wird die KI im Rahmen
tern, die Menschen komplett ersetzen können, ist genau                   des Maschinellen Lernen diese Regelmäßigkeit erkennen
das: Fiktion. Diese Szenarien scheitern nicht nur daran,                 und als Präferenz erlernen, selbst wenn dies nicht die
dass Maschinen, wie oben beschrieben, ihre „Intelligenz“                 Absicht des Unternehmens ist. Dass Diskriminierung ein
nicht auf komplett andere Aufgaben übertragen können.                    Problem in der Nutzung von KI-Anwendungen sein
Genauso wie das Wort „intelligent“ für einen Menschen                    kann, zeigt ein Beispiel aus den USA. Dort wurde in eini-
etwas anderes bedeutet als für die Maschine, bedeutet                    gen Bundesstaaten die Rückfallwahrscheinlichkeit von
auch das Wort „Selbstständigkeit“ für die KI etwas ande-                 Straffälligen mithilfe von KI berechnet und bei Entschei-
res als für den Menschen. „Wurde die KI beispielsweise                   dungen über verfrühte Entlassungen berücksichtigt.
dafür entwickelt und trainiert, Katzenbilder von Hunde-                  Forscher fanden heraus, dass die KI-Anwendung die
bildern zu unterscheiden, wird sie nicht plötzlich begin-                Hautfarbe der Sträflinge als Indikator für eine höhere
nen, auch noch Pferde oder gar Verkehrszeichen zu er-                    Rückfallwahrscheinlichkeit genutzt hat.
kennen“ (Fraunhofer IAO, 2019).
                                                                        } Starke vs. schwache KI
KI-Anwendungen sind anpassungsfähig. Das bedeutet in                     Es gibt zwei unterschiedliche Verständnisse davon, was
der Konsequenz, dass KI lernen und sich selbst verbessern                KI ist und was sie kann. Dabei versteht man unter
kann. Vergleicht man wieder mit einem herkömmlichen                      „schwacher KI“ das oben beschriebene Verständnis von
Algorithmus, der stets die gleiche Rechnung für verschie-                anwendungsspezifischem intelligentem Verhalten, bei
dene Zahlen anstellt, so ist der KI-Algorithmus dynami-                  dem eine KI-Anwendung in der Lösung ganz bestimmter
scher. Die KI-Anwendung wird ihr Ergebnis also nicht im-                 und begrenzter Aufgaben so intelligent oder intelligen-
mer auf dieselbe Art und Weise errechnen, sondern ihren                  ter ist als ein Mensch. Im Gegensatz dazu beschreibt
eigenen Lösungsweg an die gegebene Situation – also die                  „starke KI“ Computer, die insgesamt, also in allen mögli-
gegebenen Daten – anpassen und damit selbst verbessern.                  chen Aufgaben, so intelligent oder intelligenter sind als
                                                                         ein Mensch. Diese letztere Art von KI gibt es heute nicht
Eine KI-Anwendung ist nur so intelligent wie ihre Daten-                 und Experten sind sich uneinig, wann bzw. ob es sie in
grundlage. Die Ergebnisse einer KI-Anwendung hängen                      der Zukunft geben wird. Nach aktuellem Stand der Tech-
also von den genutzten Daten ab. Derselbe Algorithmus                    nik reden wir also, wenn wir von KI-Anwendungen spre-
kann mit einem Datensatz A und einem Datensatz B                         chen, von schwacher KI.
angewendet bzw. trainiert werden und wird zu unter-
schiedlichen Ergebnissen führen, obwohl die KI-Anwen- Die Entwicklung einer starken KI scheitert indes nicht
dung in beiden Fällen dieselbe Arbeitsanweisung er- nur an der notwendigen Programmierung, Rechenkraft
halten hat. Die griffige englische Redewendung „garba- oder Datengrundlage. Die Imitierung menschlicher In-
ge in, garbage out“ bringt auf den Punkt, dass KI auf telligenz durch eine Maschine würde voraussetzen, dass
Basis schlechter Daten keine sinnvollen Entscheidungen wir menschliche Intelligenz viel besser verstehen als wir
treffen kann. Ein Mensch ist zwar nicht in der Lage, die es derzeit tun. Tatsächlich ist unser Verständnis davon,
schiere Menge an Daten zu analysieren, die eine KI-An- wie ein Mensch denkt und lernt, noch begrenzt. Daher
wendung auswerten kann. Ein Mensch kann allerdings, können wir ähnliche Denk- und Lernmuster auch nicht
anders als eine KI-Lösung, die Ergebnisse und seine Da- in einer Maschine replizieren.
tengrundlage kritisch hinterfragen. Dies kann mitunter
weitreichende und ungewollte Konsequenzen haben. } KI ist kein Selbstzweck
Wenn ein Unternehmen beispielsweise bei Stellenbeset- KI verspricht viele Potentiale für die Wirtschaft, etwa
zungen seine Bewerberauswahl mithilfe von Maschinel- durch Produktivitätsgewinne oder indem sich häufig
lem Lernen automatisieren möchte, kann die KI-Lösung wiederholende oder aber auch gefährliche Aufgaben,
auf Basis ihrer Trainingsdaten diskriminierende Ent- z. B. in der Maschinenwartung, dem Menschen abge-
scheidungen treffen. Das Unternehmen würde der KI nommen werden können. Gleichzeitig muss man sich
Bewerberdaten und die von der Personalabteilung ge- jedoch auch klar vor Augen führen, dass KI nicht für je-
wählten Kandidaten aus der Vergangenheit zum Lernen des Problem die beste Lösung ist. Ein sinnvoller KI-Ein-

                                                                                                                                                     7
3 KI-Ökosystem am Standort Hamburg                                                         Künstliche Intelligenz – Chancen für die Hamburger Wirtschaft nutzen

                                                                                            weltweit Maßstäbe setzen. Damit hat Hamburg eine
                   „Es gilt der goldene Grundsatz: KI ist kein All-                         starke institutionelle und unternehmerische Grundlage,
                   heilmittel. Man sollte nicht versuchen, jedes                            um das Potential neuer technologischer Entwicklungen
                   Problem, das sich auch anders lösen lässt, mit                           auszuschöpfen und Antworten auf damit verbundene
                   KI anzugehen.“                                                           Herausforderungen geben zu können.
                                              Jan Ruhnke, Head of AI, ARIC e. V.

                                                                                            Wie steht es vor diesem Hintergrund um den KI-Stand-
                                                                                            ort Hamburg? Wie sind Hamburgs Wissenschaft und
              satz sollte also immer vom Bedarf her gedacht werden:                         Wirtschaft beim hochdynamischen Thema KI aufge-
              Gibt es nach dem derzeitigen Stand der Technik eine                           stellt? Wie kann sich Hamburg im Zukunftsmarkt KI
              anwendungsreife KI-Lösung, die das Problem zufrieden-                         bestmöglich positionieren? Antworten auf diese Fragen
              stellend und verlässlich lösen kann? Aber auch: erfordert                     geben die folgende Übersicht über einige der im Bereich
              das Problem den Einsatz von KI oder lässt es sich auch                        der Künstlichen Intelligenz aktiven Hochschulen, Initia-
              mit einfacheren Methoden lösen? Für eine breitere und                         tiven und Unternehmen sowie die Ergebnisse der Umfra-
              erfolgreiche KI-Nutzung in Hamburger Unternehmen                              ge unserer Handelskammer bei Hamburger Unternehmen.
              müssen Unternehmen also darin unterstützt werden,
              sinnvolle KI-Anwendungspotentiale erkennen zu können. } Derzeitige Verbreitung von KI in der Hamburger
                                                                                            Wirtschaft
                                                                                            An unserer branchenübergreifenden Umfrage im Juni
              3 KI-Ökosystem am Standort Hamburg                                            2020 haben 269 Unternehmen der Hamburger Wirtschaft
                                                                                            teilgenommen. Darunter waren Unternehmen, die bereits
              3.1 Unternehmensumfrage –                                                    KI-Anwendungen nutzen (17 %), die KI-Anwendungen
                   Ergebnisse und Analyse                                                   für Kunden entwickeln (21 %), die KI-Nutzung in den
                                                                                            nächsten zwei Jahren planen (30 %) sowie Unterneh-
              Hamburg hat als Innovations- und Wissenschaftsstand-                          men, die keine KI-Nutzung beabsichtigen (28 %). Bei
              ort viel zu bieten: ein breit gefächertes Hochschulange-                      Letzteren sei erwähnt, dass dies nicht zwangsläufig be-
              bot, zahlreiche außeruniversitäre Forschungseinrich­                          deutet, dass über ein Viertel der Unternehmen kein Inte-
              tungen, exzellente Cluster und Kompetenznetze in                              resse an einer KI-Nutzung hat. Hierzu können auch Un-
              Zukunftsfeldern, eine Vielzahl forschender, innovativer                       ternehmen gehören, die zwar perspektivisch die Nutzung
              Unternehmen und Gründer sowie Industriebetriebe, die                          von KI erwägen, dieses aber nicht für die unmittelbare

              Abbildung 1: Werden KI-Lösungen in Ihrem Unternehmen eingesetzt?

                  Angaben in Prozent

                                                                                                                 4%
                                                                                                                                     17 %

                                                                                          28 %
                          Ja, KI-Lösungen werden genutzt
                          Ja, KI-Lösungen werden entwickelt und für Kunden angeboten
                          Nein, aber die Nutzung ist in den nächsten 1-2 Jahren geplant
                          Nein, es ist keine Nutzung geplant                                                                                         21 %
                          Weiß nicht

                                                                                                                 30 %

                  Quelle: Handelskammer Hamburg                                                                                    © Handelskammer Hamburg 2020

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Künstliche Intelligenz – Chancen für die Hamburger Wirtschaft nutzen                                                              3 KI-Ökosystem am Standort Hamburg

 Zukunft der nächsten zwei Jahre planen. Letztlich ist                      durchaus viele kleine Unternehmen, wie beispielsweise
 auch nicht davon auszugehen, dass KI Einzug in 100 %                       innovative Startups.
 der Unternehmen finden wird.
                                                                            Die Nutzung von KI ist noch nicht in allen Branchen
} KI-Nutzungsverhalten nach Unternehmensgröße                               gleichermaßen ausgeprägt. Die größten Ausprägungen
 und Branche                                                                liegen derzeit beim Produzierenden Gewerbe, der In-
 Aktuell wird KI unter den befragten Unternehmen vor                        formations- und Kommunikationswirtschaft (IuK) und
 allem von größeren Unternehmen mit über 100 Mitar-                         der sonstigen Dienstleistungswirtschaft. Die Vermu-
 beitenden genutzt (37 %). Auch unter den KI-Entwick-                       tung liegt nahe, dass KI zunächst stärker in solchen
 lern (34 %) und zukünftigen Nutzern (33 %) bilden die                      Branchen genutzt wird, wo leicht viele Daten anfallen.
 großen Unternehmen die größte Gruppe. Dies zeigt, dass                     Die beobachtete Konzentration der KI-Nutzung auf das
 es bislang eher größere Unternehmen sind, die die Mittel                   Produzierende Gewerbe könnte beispielsweise auf au-
 haben, um Fachabteilungen aufzubauen oder KI-Lösun-                        tomatisch erfasste Produktionsdaten zurückzuführen
 gen auszuprobieren. Gruppiert man die Unterneh-                            sein. Die starke KI-Nutzung in der IuK-Branche lässt
 mensgrößenklassen hingegen etwas stärker, so zeigt                         sich neben der KI-Nutzung in IT-Unternehmen auch
 sich, dass die Konzentration auf größeren Unterneh-                        daraus erklären, dass Hamburg als Medienstandort eine
 men nicht so stark ausgeprägt ist, wie es zunächst                         starke Medienbranche hat, in der viel Bild- und Text-
 scheint und dass auch kleinere Unternehmen bereits zu                      material anfällt, welches für KI-Anwendungen wie Bild­
 den derzeitigen KI-Nutzern gehören: So haben 30 %                          erkennung, Sprachverstehen und -bearbeitung über-
 der aktuellen KI-Anwender bis zu neun Mitarbeitende,                       aus geeignet ist.
 33 % haben 10 – 99 Mitarbeitende und 37 % über 100
 Mitarbeitende.                                                             Über die Hälfte (56 %) der KI-Entwickler und -Anbieter
                                                                            sind IT-Unternehmen. Interessant ist jedoch, dass 18 %
 Eine ähnliche Aussage lässt sich über diejenigen Unter-                    der Unternehmen, die KI-Lösungen entwickeln zur Sons-
 nehmen treffen, die KI-Lösungen für Kunden entwi-                          tigen Dienstleistungswirtschaft, 12 % zum Produzieren-
 ckeln: während Unternehmen mit über 100 Mitarbeiten-                       den Gewerbe, 8 % zur Logistik und 6 % zur Finanzwirt-
 den die größte Gruppe unter den KI-Entwicklern bilden,                     schaft gehören. Hieran wird deutlich, dass teilweise
 haben demgegenüber fast die Hälfte der befragten                           betriebsspezifische KI-Lösungen eine Rolle spielen, die
 KI-Entwickler (47 %) weniger als 20 Mitarbeitende. Es                      individuell für bzw. aus dem jeweiligen Unternehmen
 gibt unter den Hamburger KI-Entwicklern also auch                          entwickelt werden.

 Abbildung 2: KI-Nutzungsverhalten nach Unternehmensgröße

     Unternehmen nach Anzahl der Beschäftigten (in Prozent, gerundet)
                                                                   Ja,               Ja,                 Nein,              Nein,   weiß ich nicht
                                                           KI-Lösungen       KI-Lösungen aber die Nutzung            es ist keine
                                                         werden genutzt werden entwickelt ist in den nächsten    Nutzung geplant
                                                                          und angeboten         1 bis 2 Jahren
                                                                                                       geplant

                                            0 bis 3               14 %                6%                17 %               35 %             18 %

                                            4 bis 9               16 %               26 %               12 %               19 %               0%

                                          10 bis 19               14 %               15 %               12 %               15 %             36 %

                                          20 bis 49               12 %               13 %               21 %                7%              18 %

                                          50 bis 99                7%                 6%                 5%                 9%                9%

                                          über 100                37 %               34 %               33 %               15 %             18 %

     Quelle: Handelskammer Hamburg                                                                                           © Handelskammer Hamburg 2020

                                                                                                                                                                    9
3 KI-Ökosystem am Standort Hamburg                                                                     Künstliche Intelligenz – Chancen für die Hamburger Wirtschaft nutzen

              Abbildung 3: KI-Nutzungsverhalten nach Branchen

                  Unternehmen nach Branche (in Prozent, gerundet)
                                                                                           Ja,               Ja,                 Nein,                 Nein,      weiß ich nicht
                                                                                   KI-Lösungen       KI-Lösungen aber die Nutzung               es ist keine
                                                                                 werden genutzt werden entwickelt ist in den nächsten       Nutzung geplant
                                                                                                  und angeboten         1 bis 2 Jahren
                                                                                                                               geplant

                             Produzierendes Gewerbe, Landwirtschaft 1)                      25 %                  12 %              27 %               15 %                 9%

                           Groß- und Außenhandel, Handelsvermittlung                            5%                 0%                7%                12 %               18 %

                                           Einzelhandel, Kfz-Reparatur                          0%                 0%                1%                   3%              18 %

                                                   Verkehr und Lagerei                          3%                 8%                3%                   2%                9%

                                                          Gastgewerbe                           3%                 0%                0%                   0%                9%

                                       Information und Kommunikation                        25 %                  56 %              28 %               20 %                 9%

                             Finanz- und Versicherungsdienstleistungen                      15 %                   6%                4%                   9%                9%

                         Grundstücks- und Wohnungswesen/Immobilien                              0%                 0%                3%                   9%                9%

                                   Sonstige Dienstleistungswirtschaft   2)
                                                                                            25 %                  18 %              27 %               29 %                 9%

                       1) Maschinenbau, Luft- und Raumfahrt, Bau, Elektrotechnik, Medizintechnik, Pharmazeutik, sonstige Industrie
                       2) Gesundheitswirtschaft, Personaldienstleistungen etc.

                  Quelle: Handelskammer Hamburg                                                                                                           © Handelskammer Hamburg 2020

            } Arten der KI-Anwendungen in Hamburger                                                     Marketing, in der Produktion (26 %) und in der Logistik
              Unternehmen                                                                               (26 %) ein.
              Der Einsatz von KI-Lösungen in den Unternehmen ist
              bereits heute divers. Mit 42 % dominiert derzeit der Ein-                                 Auch in der Zukunft setzen jetzige KI-Nutzer, sowie Un-
              satz im Kontext von Forschung und Entwicklung, gefolgt                                    ternehmen, die die KI-Nutzung in den nächsten zwei
              vom Vertrieb und Prozessen der internen Verwaltung                                        Jahren beabsichtigen, Schwerpunkte auf den Vertrieb
              (z. B. Personal, Finanzen) (jeweils 33 %). Jeweils rund ein                               (38 %), interne Verwaltungsprozesse (35 %) und den
              Viertel der Unternehmen (28 %) setzt KI bereits heute im                                  Kundenservice (30 %).

              Abbildung 4: Wo nutzen Sie KI-Lösungen in Ihrem Unternehmen? (Mehrfachantworten möglich)

                  Angaben in Prozent

                                                            Forschung und Entwicklung                                                                             42 %
                                                                                                                                                   33 %

                                                                                 Vertrieb                                                          33 %
                                                                                                                                                           38 %

                                            Interne Verwaltung (z. B. Personal, Finanzen)                                                          33 %
                                                                                                                                                      35 %

                                                                              Marketing                                                    28 %
                                                                                                                                              30 %

                                                                              Produktion                                                 26 %
                                                                                                                                  21 %

                                                           Warenwirtschaft und Logistik                                                  26 %
                                                                                                                                  21 %

                                                          Kundenservice (z. B. Chatbots)                                            23 %
                                                                                                                                                30 %

                                                                                 Einkauf                                         21 %
                                                                                                                             18 %
                                                                                                                    12 %
                                    E-Government (Verwaltungsverfahren mit Behörden)                             10 %
                                                                                                                                  21 %
                                                                               Sonstiges                                   16 %

                                                                                            0               10               20            30              40              50
                                                                                aktuell              zukünftig

                  Quelle: Handelskammer Hamburg                                                                                                           © Handelskammer Hamburg 2020

10
Künstliche Intelligenz – Chancen für die Hamburger Wirtschaft nutzen                                                                      3 KI-Ökosystem am Standort Hamburg

Konkreten Einsatz findet KI aktuell bei knapp der Hälfte
(49 %) der KI-Nutzer in Bezug auf Datenanalyse für Ent-                                     „Nach unserer Erfahrung mit vielen Unter-
scheidungsprozesse. Jeweils 37 % nutzen KI-Lö­   sungen                                     nehmen lässt sich festhalten, dass Unterneh-
zur Prozessautomatisierung bestehender Geschäftspro-                                        men bei der Nutzung von KI erst mal erste
zesse und als Bestandteil von Produkten und Dienstleis-                                     Gehversuche im indirekten Bereich unterneh-
tungen. Auch für die zukünftige KI-Nutzung stehen diese                                     men, bevor sie die Anwendung von KI im
drei Anwendungszwecke im besonderen Fokus.                                                  Kerngeschäft erwägen.“
                                                                                                                                Alois Krtil, GF des ARIC e. V.

Abbildung 5: Wofür nutzen Sie KI-Anwendungen in Ihrem Unternehmen? (Mehrfachantworten möglich)

    Angaben in Prozent

                                                                                                                                                     49 %
                                Datenanalyse für Entscheidungsprozesse
                                                                                                                            33 %

                                                                                                                                    37 %
                 Prozessautomatisiserung bestehender Geschäftsprozesse
                                                                                                                         30 %

                                                                                                                                    37 %
                          Bestandteil von Produkten und Dienstleistungen
                                                                                                                   27 %

                                                                                                            23 %
                Wesentlicher Bestandteil neuer digitaler Geschäftsmodelle
                                                                                                           22 %

                                                                                                  16 %
                                          Kundenkontakt (z. B. Chatbots)
                                                                                                            23 %

                                                                                                14 %
                                                     Sprachverarbeitung
                                                                                                    17 %

                                                                                2%
                                                               Sonstiges
                                                                                 3%

                                                                            0          10            20             30                40            50
                                                                aktuell         zukünftig

    Quelle: Handelskammer Hamburg                                                                                                   © Handelskammer Hamburg 2020

                                                                                                                                                                          11
3 KI-Ökosystem am Standort Hamburg                                                                         Künstliche Intelligenz – Chancen für die Hamburger Wirtschaft nutzen

              Der Einsatz von KI bringt nach Einschätzung fast aller                                        in den befragten Unternehmen vornehmlich in opti-
              Befragten KI-Anwender (rund 90 %) bereits einen kla-                                          mierten internen Prozessen niederschlägt, stimmt im
              ren Nutzen. Dabei liegt der Nutzen insbesondere in der                                        Übrigen mit dem Bild überein, dass KI zunächst häufig
              Verbesserung interner Prozesse (71 %), der Einsparung                                         im indirekten Bereich bzw. in Support-Services ausge-
              von Kosten (45 %) und der Erschließung neuer Ge-                                              testet wird und die Nutzung im Kerngeschäft später
              schäftsmöglichkeiten (37 %). Dass sich der KI-Einsatz                                         erfolgt.

              Abbildung 6: Hat sich der Einsatz von KI-Lösungen in Ihrem Unternehmen bereits positiv ausgewirkt und wenn ja, wie?

                  Angaben in Prozent (Mehrfachnennungen möglich)

                       80
                                71 %

                       60

                                              45 %
                       40                                   37 %
                                                                          32 %
                                                                                       29 %
                                                                                                     26 %

                       20
                                                                                                                   18 %
                                                                                                                                 11 %
                                                                                                                                                5%         3%            3%
                         0
                                                                           Ja, und zwar durch …                                                Kann ich    Nein        Sonstiges
                              Verbesserung   Einsparung   Erschließung Verbesserung Verbesserung    Steigerung   Verbesserung Optimierung noch nicht
                                 interner    von Kosten      neuer      der Kommu- der IT-Sicher-       des          des           des       einschätzen
                                Prozesse                   Geschäfts-     nikation         heit     Umsatzes      Marketings Betriebsmittel-
                                                          möglichkeiten mit Kunden (z.B. Spam-                                verbrauchs
                                                                                          Filter)

                  Quelle: Handelskammer Hamburg                                                                                                                   © Handelskammer Hamburg 2020

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Künstliche Intelligenz – Chancen für die Hamburger Wirtschaft nutzen                                                        3 KI-Ökosystem am Standort Hamburg

Die Mehrheit (61 %) der Unternehmen, die KI-Lösungen bereits heute anwenden, setzt hierfür auf externe Dienstleister.

Abbildung 7: Nutzen Sie externe Dienstleister für Ihre KI-Lösungen?

    Angaben in Prozent

         80

                            61 %
         60

         40
                                                                            32 %

         20

                                                                                                                   7%

           0
                              Ja                                            Nein                                Weiß nicht

    Quelle: Handelskammer Hamburg                                                                                     © Handelskammer Hamburg 2020

Viele Unternehmen setzen jedoch auch auf eigenes                                   und Weiterbildungen (38 %) erworben. Außerdem ga-
KI-Wissen und geben an, dieses größtenteils selbst er-                             ben Unternehmen u. a. an, KI-Know-how aus Ihrem
lernt oder ausprobiert zu haben (73 %). Rund die Hälfte                            Netzwerk zu beziehen oder in Form von Fremdproduk-
(48 %) hat das Wissen durch die Einstellung entspre-                               ten und -dienstleistungen ohne eigenes Know-how zu
chend qualifizierter Mitarbeiter oder durch Schulungen                             benutzen.

Abbildung 8: Wie wurde das Know-how zur KI in Ihrem Unternehmen aufgebaut?

    Angaben in Prozent (Mehrfachangaben möglich)

         80
                            73 %

         60

                                                        48 %

         40                                                                                38 %

         20
                                                                                                                   13 %

           0
                         Selbst erlernt/      Einstellung entsprechend                  Schulungen,         Sonstiges, und zwar:
                       selbst ausprobiert      qualifizierter Mitarbeiter            Weiterbildungen u.ä.

    Quelle: Handelskammer Hamburg                                                                                     © Handelskammer Hamburg 2020

                                                                                                                                                            13
3 KI-Ökosystem am Standort Hamburg                                                                         Künstliche Intelligenz – Chancen für die Hamburger Wirtschaft nutzen

            } KI-Lösungen aus Hamburg                                                                       duzierendes Gewerbe (71 %), Sonstige Dienstleistungs-
              KI-Lösungen aus Hamburger Unternehmen werden be-                                              wirtschaft (46 %) und Finanz- und Versicherungsdienst-
              reits heute für alle Branchen entwickelt. Schwerpunkte                                        leistungen (46 %), dicht gefolgt von der Information und
              der befragten KI-Entwickler liegen in den Branchen Pro-                                       Kommunikation (44 %) sowie Verkehr und Lagerei (38 %).

              Abbildung 9: Für welche Branchen entwickeln Sie KI-Lösungen?

                  Angaben in Prozent (Mehrfachnennungen möglich)

                       80
                                  71 %

                       60

                                                   46 %             44 %                                                                                                  46 %

                       40                                                            38 %
                                                                                                      35 %

                                                                                                                        19 %             17 %
                       20
                                                                                                                                                           12 %

                         0
                               Produzierendes     Finanz- und      Information     Verkehr und      Groß- und       Einzelhandel,   Grundstücks- und     Gastgewerbe      Sonstige
                                  Gewerbe       Versicherungs- und Kommunikation     Lagerei       Außenhandel,     Kfz-Reparatur   Wohnungswesen/                     Dienstleistung
                                                dienstleistungen                                 Handelsvermittlung                    Immobilien

                  Quelle: Handelskammer Hamburg                                                                                                                    © Handelskammer Hamburg 2020

              Auch bei den Arten von KI-Lösungen sind Hamburger                                             in den Bereichen Maschinelles Lernen (79 %) und Daten-
              KI-Entwickler breit aufgestellt, wobei ein Schwerpunkt                                        generierung und -verarbeitung (64 %) liegt.

              Abbildung 10: Welche Art von KI-Lösungen bieten Sie an?

                  Angaben in Prozent (Mehrfachnennungen möglich)

                                  79 %
                       80

                                                        64 %
                       60

                                                                               40 %
                       40                                                                             36 %                   36 %

                                                                                                                                                       25 %

                       20

                                                                                                                                                                           8%

                         0
                             Neuronale Netze, Datengenerierung Automatisierung                       Robotik               Mensch-                 Virtuelle            Sonstiges
                             Machine Learning, und -verarbeitung      (Industrie 4.0;                                     Computer-               Realitäten
                              Deep Learning                      Internet of Things etc.)                                 Interaktion

                  Quelle: Handelskammer Hamburg                                                                                                                    © Handelskammer Hamburg 2020

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Künstliche Intelligenz – Chancen für die Hamburger Wirtschaft nutzen                                             3 KI-Ökosystem am Standort Hamburg

 KI-Entwicklungen aus Hamburg werden in der Regel nicht                    Hamburger KI-Lösungen auch im nationalen und interna-
 nur für den regionalen Markt entwickelt. Vielmehr geben                   tionalen Wettbewerb für Kunden interessant sind. Nach-
 38 % der befragten KI-Entwickler an, schwerpunktmäßig                     frageseitig könnte man einen Hinweis dafür sehen, dass
 für internationale Kunden zu arbeiten, 40 % für nationale                 die lokale Nachfrage aus der Metropolregion nicht stark
 Kunden und lediglich 22 % entwickeln größtenteils für                     genug ist. Dieses Muster kann man hingegen auch da-
 Kunden aus der Metropolregion. Dies könnte man ange-                      durch erklären, dass der lokale Markt deutlich kleiner ist
 botsseitig zum einen als positives Signal werten, dass                    als der nationale und internationale.

 Abbildung 11: Für welche Kunden entwickeln Sie KI-Lösungen? Größtenteils für…

     Angaben in Prozent

                                                                                                                  22 %

                                                                         38 %

             Regionale Kunden (Metropolregion Hamburg)
             Nationale Kunden
             Internationale Kunden

                                                                                                              40 %

     Quelle: Handelskammer Hamburg                                                                           © Handelskammer Hamburg 2020

} Vom Buzzword zum Business Case:
                                                                                „Ich bin kein Techniker. Ich bin Filmemacher.
 bestehende Anwendungen von Hamburger
                                                                                Wenn man Unternehmen einfach mal die Use
 Unternehmen
                                                                                Cases von KI zeigt, dann bewegt sich die Vor-
 Unsere Umfrage zeigt, dass es ein gewisses Unwissen da-
                                                                                stellung von KI weg von Science Fiction und
 rüber gibt, wofür Unternehmen KI einsetzen können. So
                                                                                hin zum Schweizer Taschenmesser.“
 gab mehr als ein Drittel der befragten Unternehmen feh-
                                                                                                            Eugen Gross, GF, aiconix
 lendes Wissen zu den Einsatzmöglichkeiten von KI als
 Hemmnis für die Nutzung an. Als Wunsch an die Handels-
 kammer wurden außerdem am häufigsten „Beispiele kon-
 kreter Anwendungen“ bzw. „branchenspezifische An­
                                                                                „KI muss entmystifiziert werden. Vielen Fir-
 wendungsbeispiele“ geäußert. Daher werden in Anlage 1
                                                                                men ist noch gar nicht bewusst, was heute
 einige KI-Anwendungen, die heute bereits von Hambur-
                                                                                alles mit KI möglich ist und wo ihnen gehol-
 ger Unternehmen für verschiedene Branchen entwickelt
                                                                                fen werden könnte — KI wurde in der Vergan-
 werden, dargestellt. Diese und weitere Beispiele finden Sie
                                                                                genheit gehyped, ist aber heute in der Lage,
 auch unter www.hk24.de/ki-beispiele, um Hamburger
                                                                                einen hohen Nutzen in Produktivitäts- und
 Unternehmen die Breite der KI-Einsatzmöglichkeiten in
                                                                                Effizienzsteigerungen zu bringen.“
 verschiedenen Branchen aufzuzeigen.
                                                                                         Ragnar Kruse, Mitbegründer von AI.Hamburg

                                                                                                                                                  15
3 KI-Ökosystem am Standort Hamburg                                     Künstliche Intelligenz – Chancen für die Hamburger Wirtschaft nutzen

              3.2 KI-Wissenschafts- und Forschungs­                    wickeln und der Wissenschaft, ihre Drittmittelquote als
                   landschaft                                           wichtigen Finanzierungsbaustein zu erhöhen.

            } Schnittstelle von Wirtschaft und Wissenschaft             Aus unserer branchenübergreifenden Umfrage geht je-
              Austausch und Kooperationen zwischen Wirtschaft und       doch hervor, dass die passenden Ansprechpartner am
              Wissenschaft sind wichtig, um Expertise aus der Wissen-   Standort Hamburg unter den KI-Nutzern, -Interessierten
              schaft und Anwendungsbedarfe aus Unternehmen zusam-       und Nichtnutzern noch nicht ausreichend bekannt sind.
              men zu bringen. Auf diesem Wege können Innovationen       So gaben 62 % dieser Unternehmen an, beim Thema KI
              als Schlüssel für Wettbewerbsfähigkeit und Wertschöp-     noch keinen Kontakt zur Wissenschaft in der Metropol-
              fung am Standort gefördert werden. Zudem sind Koope-      region Hamburg zu haben. Lediglich ein Viertel (26 %)
              rationen häufig Grundvoraussetzung für die Einwer-        hatte bereits Kontakt zur lokalen Wissenschaft und je-
              bung von staatlichen Fördermitteln, die meist auf Ver-    weils 6 % planen die Kontaktaufnahme oder stehen im
              bundprojekte setzen. Verbundprojekte ermöglichen Un-      Kontakt mit wissenschaftlichen Einrichtungen außer-
              ternehmen, neue Produkte und Dienstleistungen zu ent-     halb der Metropolregion.

              Abbildung 12: Haben Sie beim Thema KI bereits Kontakt zur Wissenschaft in der Metropolregion Hamburg?
              (Antworten von KI-Nutzern, künftigen KI-Nutzern und Nicht-Nutzern)

                  Angaben in Prozent

                                                                                             6%
                                                                                 6%
                                                                                                                       26 %

                          Ja
                          Nein
                          Geplant
                          Außerhalb der Metropolregion

                                                                                 62 %

                  Quelle: Handelskammer Hamburg                                                                © Handelskammer Hamburg 2020

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Künstliche Intelligenz – Chancen für die Hamburger Wirtschaft nutzen                                            3 KI-Ökosystem am Standort Hamburg

 Der Grund hierfür liegt etwa zur Hälfte darin, dass ent-                  takt zur Forschung voraussetzt, insbesondere wenn der
 weder die Ansprechpartner oder die Forschungsfelder                       Einsatz von KI in Form eingekaufter Softwareprodukte
 der lokalen Forschungslandschaft den Unternehmen                          liegt.
 nicht bekannt sind. Da die Zusammenarbeit mit der Wis-
 senschaft für anspruchsvolle, unternehmensindividuelle                    Betrachtet man hingegen die Gruppe der KI-Entwickler
 und innovative Projekte hilfreich sein kann, gilt es, die                 und -Anbieter, so haben 70 % dieser befragten Unter-
 Transparenz über die Hamburger Wissenschaftsland-                         nehmen bereits Kontakt zur ortsansässigen Forschung
 schaft im KI-Kontext zu erhöhen. Dabei ist zu berück-                     sowie weitere 8 % zur Forschung außerhalb der Metro-
 sichtigen, dass über die Hälfte der befragten Unterneh-                   polregion. Dies ist insgesamt ein sehr erfreuliches Bild
 men keinen Bedarf für einen solchen Kontakt (54 %) zur                    und kann auch als Indiz für die Qualität der lokalen For-
 Forschung sieht, da nicht jede Art von KI-Nutzung Kon-                    schung und der KI-Entwicklungen gesehen werden.

 Abbildung 13: Haben Sie beim Thema KI bereits Kontakt zur Wissenschaft in der Metropolregion Hamburg?
 (Antworten von KI-Entwicklern)

     Angaben in Prozent

                                                                                         8%

                                                                              8%

             Ja
             Nein                                                   14 %
             Geplant
             Außerhalb der Metropolregion

                                                                                                                        70 %

     Quelle: Handelskammer Hamburg                                                                          © Handelskammer Hamburg 2020

} Die Hamburger KI-Forschungslandschaft                                    mit Blick auf die Fachkräftegewinnung als auch hin-
 im Kurzportrait                                                           sichtlich gemeinsamer Forschungs- und Entwick-
 Die Hamburger KI-Forschungslandschaft ist bereits heute                   lungsprojekte.
 vielfältig aufgestellt und hat eine lange Tradition in For-
 schung und Lehre. An vielen der derzeit 19 staatlichen
 und staatlich anerkannten Hochschulen sowie an den pri-                       „Wenn nicht sogar der KI-Pool in Deutschland,
 vaten Hochschulen gibt es im KI-Bereich eigene For-                           dann ist Hamburg zumindest einer der wich-
 schungsschwerpunkte und ein großes Angebot für Stu-                           tigsten KI-Pools, aus dem heraus sich die KI-
 dierende. Die hiesige KI-Forschungslandschaft zeichnet                        Forschung in Deutschland entwickelt hat. Pro-
 sich nicht zuletzt dadurch aus, dass Hamburg sich im                          fessoren, die jetzt in München, Dortmund etc.
 Gegensatz zu vielen anderen deutschen KI-Forschungs-                          forschen und entwickeln, haben in der Zeit von
 standorten nicht nur auf den Bereich der datenbasierten                       1972 – 2000 in Hamburg promoviert. Einige
 KI fokussiert, sondern sich daneben auch dem wissensba-                       grund­legende Verfahren kamen von Leuten aus
 sierten Forschungsschwerpunkt widmet. Dies bietet viel-                       Hamburg, was wenigen bekannt ist.“
 fältige Anknüpfungspunkte für die zahlreichen in Ham-                                                Dr. Lothar Hotz, GF HITeC e.V.
 burg ansässigen forschenden Unternehmen, innovativen                                                          & Vorstand ARIC e.V.
 Gründer und industriellen Weltmarktführer – sowohl

                                                                                                                                                 17
3 KI-Ökosystem am Standort Hamburg                                        Künstliche Intelligenz – Chancen für die Hamburger Wirtschaft nutzen

              Die folgende Darstellung der wissenschaftlichen Aktivi-      reich der Informatik wichtige Forschungsfelder: Es gibt
              täten in Hamburg basiert auf einer Recherche in Koope-       vielfältige, interdisziplinär angelegte wissenschaftliche
              ration mit dem ARIC und zeigt die große Bandbreite der       Schwerpunkte und Kooperationen, wie beispielsweise
              Forschungsakteure, darf aber aufgrund der großen             das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geför-
              Dynamik in diesem Themenbereich nicht als abschlie-          derte internationale Projekt „Crossmodal Learning“ zum
              ßend verstanden werden.                                      maschinellen Lernen, an dem die UHH, das UKE und vier
                                                                           chinesische Forschungsinstitute beteiligt sind. Hierzu
              Die Universität Hamburg (UHH), die Technische Univer-        kann auch das Projekt „neurodapt!“ gezählt werden, das
              sität Hamburg (TUHH), die Hochschule für Angewandte          durch die Landesforschungsförderung unterstützt wird
              Wissenschaft (HAW) und die HafenCity Universität             und seine Projektpartner in der UHH, dem UKE, der HSU,
              (HCU) bieten derzeit 22 Studiengänge mit dem Schwer-         der Universität Lübeck, dem Klinikum Eilbek und dem
              punkt Informatik an und sind in diesem Bereich Heimat        Max-Planck-Gesellschaften e. V. hat. Außerdem ist an
              für 3 800 Studierende. Für die Forschung und Lehre an        dieser Stelle zudem das zwischen der UHH, der TUHH
              diesen Universitäten sind 90 Professuren im Bereich der      und der HAW bestehende ahoi.digital Forschungsprojekt
              Informatik zuständig. An der UHH wie auch der TUHH           „Forum 4.0: Maschinelle Analyse, Aggregation und Vi-
              und der HAW sind KI und Kognitive Systeme als Teilbe-        sualisierung von Nutzerkommentaren“ zu nennen.

              UHH         Seit den 1970er Jahren ist die UHH die Keimzelle der Informatik (erster Studiengang zum Wintersemester
                          1970/1971). Schon früh wurde an der Universität auch die KI in den Blickpunkt genommen und ist seither
                          ein wichtiger Bestandteil des Bereichs der Informatik. Dabei liegen die Schwerpunkte insbesondere in den
                          Bereichen der Sprach- und Bildverarbeitung, dem Konfigurieren und der symbolischen KI. Der Masterstu-
                          diengang „Intelligent Adaptive Systems“ bietet außerdem die Möglichkeit, einen Abschluss im Bereich der
                          KI zu erreichen. An der UHH gibt es derzeit sechs Professuren, die KI als Forschungsschwerpunkt haben.

              TUHH        An der TUHH ist die KI-Ausrichtung am Ingenieurwesen, und damit der Kernkompetenz der Hochschule
                          orientiert. Im Master-Bereich spielt KI in vier Studiengängen, insbesondere „Elektrotechnik“ und „Computer
                          Science“ eine große Rolle. Zudem gibt es noch die Möglichkeit, in sechs sog. International Master Degree
                          Courses seinen Masterabschluss mit KI-Bezug zu absolvieren. Derzeit gibt es 15 Lehrstühle an der TUHH,
                          die KI als Forschungsschwerpunkt haben. Die Initiative Machine Learning in Engineering soll als Plattform
                          zur Bündelung der Kompetenzen im Bereich des Machine Learnings an der TUHH führen.

              HAW         An der HAW gibt es momentan mehr als 20 Professoren, die im weitesten Sinne im Bereich der KI for-
                          schen und lehren. Darüber hinaus hat die HAW weitere Projekte zur KI mit der Miniatur Wunderland
                          GmbH. Im Masterbereich spielt KI außerdem in mehreren Studiengängen eine Rolle. Hervorzuheben sind
                          hierbei die Schwerpunkte „Autonome und intelligente Systeme“ und „Data Science“ im Master-Studien-
                          gang Informatik.

              HSU         Die HSU ist überwiegend im Bereich des Engineerings aktiv. Die KI-bezogenen Module sind folglich auch
                          dahingehend ausgerichtet. Insgesamt befassen sich mehr als 10 Professoren mit dem Themenfeld KI.

18
Künstliche Intelligenz – Chancen für die Hamburger Wirtschaft nutzen                                         3 KI-Ökosystem am Standort Hamburg

Mittlerweile ist das Thema KI auch bei (kleineren) (priva-              of Management (Bereich Wirtschaft), Bucerius Law School
ten) (Fach-)Hochschulen der Metropolregion ins Blickfeld                (Bereich der Rechtswissenschaft), Kühne Logistics Univer-
gerückt, obwohl diese teilweise in Bereichen lehren, die                sity (Bereich Logistik), Brand University (Bereich Marke-
man auf den ersten Blick nicht mit KI assoziiert: Hamburg               ting), Fachhochschule für Ökonomie und Management
School of Business Administration (Bereich Wirtschaft),                 (Bereich Management) und HafenCity Universität (Bereich
Nordakademie (Bereich Wirtschaft), International School                 Baukunst und Metropo­l­enentwicklung).

Hamburg School                 An der Hamburg School of Business Administration (HSBA) gibt es KI-Bezug in sechs
of Business                    Bachelor-Studiengängen und in zwei Masterstudiengängen, wie zum Beispiel „Business
Administration                 Development“ (M.Sc.) oder „Digital Transformation & Sustainability“ (M.Sc.).
(HSBA)

Nordakademie                   Die Nordakademie bietet ab April 2021 den Master-Studiengang „Applied Data Science“
                               an, dessen Schwerpunkt auf der Ausbildung im Bereich der KI liegt. Darüber hinaus gibt
                               es in acht weiteren Bachelor- wie Master-Studiengängen in verschiedenen Vertiefungen
                               KI-Bezug.

International                  An der International School of Management (ISM) spielt KI vor allem im Masterbereich
School of                      in den Studiengängen „Business Intelligence & Data Science“ sowie „International Logistics
Management                     & Supply Chain Management“ eine wichtige Rolle.
(ISM)

Bucerius                       An der Bucerius Law School wurde das Bucerius Center on the Legal Profession gegründet,
Law School                     das unter anderem die Digitalisierung und damit auch die KI im Bereich des Legal Tech zum
                               Gegenstand hat.

Kühne Logistics                Die Schwerpunktbereiche Logistik, Supply Chain Management und Management stehen an
University                     der Kühne Logistics University im Vordergrund. Die Forschung und Lehre im Bereich der KI
                               ist dementsprechend ausgerichtet.

Brand University               Die 2010 gegründete Brand University of Applied Science ist eine Hochschule für den
of Applied Science             Bereich Marketing. Der vermehrte generelle Einsatz von KI in diesem Bereich spiegelt
                               sich auch in der Forschung und der Lehre an der Hochschule wider.

Fachhochschule                 An der Fachhochschule für Ökonomie und Management (FOM) weist der Master-Studien-
für Ökonomie und               gang „Big Data & Business Analytics“ den größten KI-Bezug auf.
Management (FOM)

HCU                            An der HCU werden im Studiengang Geodäsie seit dem Sommersemester 2020 auch Lehr-
                               veranstaltungen im Bereich KI angeboten. Ebenso soll eine befristete Juniorprofessur mit
                               dem Schwerpunkt KI zum Wintersemester 2021/2022 geschaffen werden.

Fachhochschule                 Schließlich bietet die Fachhochschule Wedel Studiengänge der Informatik und der Ingeni-
Wedel                          eur- und Wirtschaftswissenschaften an. Bereits im Bachelor-Bereich wird ein Studiengang
                               mit KI-Bezug angeboten: „Data Science & Artificial Intelligence“. Diesen gibt es auch als
                               Master-Studiengang.

                                                                                                                                             19
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