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Künstliche Intelligenz (KI) ist zunehmend in unserem Alltag verankert – von Einstellungsentscheidungen über das Gesundheitswesen bis hin zur Polizeiarbeit – doch ihr Einsatz hat Bedenken hinsichtlich algorithmischer Voreingenommenheit geweckt. Algorithmische Voreingenommenheit bezeichnet systematische und ungerechte Vorurteile in den Ergebnissen von KI-Systemen, die oft gesellschaftliche Stereotype und Ungleichheiten widerspiegeln.
Im Kern kann ein KI-Algorithmus unbeabsichtigt menschliche Vorurteile reproduzieren, die in seinen Trainingsdaten oder im Design vorhanden sind, was zu diskriminierenden Ergebnissen führt.
Dieses Thema ist zu einer der meistdiskutierten Herausforderungen der Technikethik geworden und zieht weltweit die Aufmerksamkeit von Forschern, politischen Entscheidungsträgern und Branchenführern auf sich. Die rasche Verbreitung von KI macht es unerlässlich, Voreingenommenheit jetzt anzugehen: Ohne ethische Leitplanken besteht das Risiko, dass KI reale Vorurteile und Diskriminierung reproduziert, soziale Spaltungen verstärkt und sogar grundlegende Menschenrechte bedroht.
Im Folgenden erläutern wir, was algorithmische Voreingenommenheit verursacht, zeigen Beispiele aus der Praxis und wie weltweit daran gearbeitet wird, KI gerechter zu gestalten.
Verständnis von algorithmischer Voreingenommenheit und ihren Ursachen
Algorithmische Voreingenommenheit entsteht typischerweise nicht, weil KI „diskriminieren will“, sondern aufgrund menschlicher Faktoren. KI-Systeme lernen aus Daten und folgen von Menschen erstellten Regeln – und Menschen haben (oft unbewusste) Vorurteile.
Wenn die Trainingsdaten verzerrt sind oder historische Vorurteile widerspiegeln, wird die KI diese Muster wahrscheinlich übernehmen.
Beispielsweise könnte eine KI zur Lebenslaufprüfung, die auf einem Jahrzehnt von Einstellungen in der Tech-Branche trainiert wurde (in der die meisten eingestellten Bewerber Männer waren), männliche Kandidaten bevorzugen und dadurch Frauen benachteiligen. Weitere häufige Ursachen sind unvollständige oder nicht repräsentative Datensätze, voreingenommene Datenkennzeichnung oder Algorithmen, die auf Gesamtkorrektheit optimiert sind, aber nicht auf Fairness gegenüber Minderheiten.
Kurz gesagt, KI-Algorithmen übernehmen die Vorurteile ihrer Entwickler und Daten, sofern nicht gezielt Maßnahmen ergriffen werden, um diese zu erkennen und zu korrigieren.
Es ist wichtig zu betonen, dass algorithmische Voreingenommenheit meist unbeabsichtigt ist. Organisationen setzen KI oft ein, um Entscheidungen objektiver zu machen, doch wenn sie das System mit voreingenommenen Informationen „füttern“ oder Gerechtigkeit im Design nicht berücksichtigen, kann das Ergebnis dennoch ungerecht sein. KI-Voreingenommenheit kann Chancen ungerecht verteilen und ungenaue Ergebnisse liefern, was das Wohlbefinden der Menschen beeinträchtigt und das Vertrauen in KI untergräbt.
Das Verständnis der Ursachen von Voreingenommenheit ist der erste Schritt zu Lösungen – und diesen Schritt nehmen Wissenschaft, Industrie und Regierungen weltweit ernst.
Beispiele für KI-Voreingenommenheit aus der Praxis
Voreingenommenheit in KI ist kein hypothetisches Problem; zahlreiche reale Fälle zeigen, wie algorithmische Voreingenommenheit zu Diskriminierung führen kann. Bedeutende Beispiele aus verschiedenen Bereichen sind:
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Strafjustiz: In den USA wurde ein populärer Algorithmus zur Vorhersage der Rückfallwahrscheinlichkeit von Straftätern als voreingenommen gegenüber schwarzen Angeklagten identifiziert. Er bewertete schwarze Angeklagte häufig fälschlicherweise als hohes Risiko und weiße Angeklagte als geringes Risiko, was rassistische Ungleichheiten bei Urteilen verstärkte.
Dieser Fall verdeutlicht, wie KI historische Vorurteile in Polizei und Justiz verstärken kann. -
Personalbeschaffung: Amazon stellte ein KI-Rekrutierungstool ein, nachdem festgestellt wurde, dass es Frauen diskriminierte. Das maschinelle Lernmodell hatte sich selbst beigebracht, männliche Kandidaten zu bevorzugen, da es mit Lebensläufen trainiert wurde, die überwiegend von Männern stammten.
Folglich wurden Lebensläufe mit dem Wort „Frauen“ (z. B. „Kapitänin des Schachclubs für Frauen“) oder von reinen Frauencolleges vom System abgewertet. Dieser voreingenommene Algorithmus hätte qualifizierte Frauen für technische Stellen ungerechtfertigt ausgeschlossen. -
Gesundheitswesen: Ein Algorithmus, der in US-Krankenhäusern eingesetzt wird, um Patienten mit erhöhtem Pflegebedarf zu identifizieren, unterschätzte die Gesundheitsbedürfnisse schwarzer Patienten im Vergleich zu weißen Patienten. Das System bewertete die Priorität der Pflege basierend auf den Gesundheitsausgaben: Da historisch weniger Geld für schwarze Patienten mit gleichem Krankheitsgrad ausgegeben wurde, schloss der Algorithmus fälschlicherweise, dass schwarze Patienten „gesünder“ seien und vergab niedrigere Risikobewertungen.
In der Praxis führte diese Voreingenommenheit dazu, dass viele schwarze Patienten, die mehr Pflege benötigten, übersehen wurden – die Studie zeigte, dass schwarze Patienten etwa 1.800 US-Dollar weniger medizinische Kosten pro Jahr verursachten als gleich kranke weiße Patienten, was zu einer Unterversorgung führte. -
Gesichtserkennung: Gesichtserkennungstechnologien weisen erhebliche Voreingenommenheiten in der Genauigkeit zwischen verschiedenen demografischen Gruppen auf. Eine umfassende Studie des US National Institute of Standards and Technology (NIST) aus dem Jahr 2019 ergab, dass die meisten Gesichtserkennungsalgorithmen deutlich höhere Fehlerraten bei Menschen mit Hautfarbe und Frauen als bei weißen Männern aufwiesen.
Bei Eins-zu-eins-Abgleichen (Überprüfung, ob zwei Fotos dieselbe Person zeigen) waren falsch-positive Identifikationen bei asiatischen und afroamerikanischen Gesichtern in einigen Algorithmen 10- bis 100-mal wahrscheinlicher als bei kaukasischen Gesichtern. Bei Eins-zu-vielen-Suchen (Identifikation einer Person aus einer Datenbank, z. B. durch Strafverfolgungsbehörden) waren die höchsten Fehlidentifikationsraten bei schwarzen Frauen zu verzeichnen – eine gefährliche Voreingenommenheit, die bereits zu falschen Festnahmen Unschuldiger geführt hat.
Diese Unterschiede zeigen, wie voreingenommene KI marginalisierte Gruppen unverhältnismäßig schädigen kann. -
Generative KI und Online-Inhalte: Selbst die neuesten KI-Systeme sind nicht frei von Voreingenommenheit. Eine UNESCO-Studie aus dem Jahr 2024 zeigte, dass große Sprachmodelle (die KI hinter Chatbots und Inhaltserzeugern) häufig rückschrittliche Geschlechter- und Rassenstereotype reproduzieren.
So wurden Frauen von einem populären Modell viermal häufiger in häuslichen Rollen dargestellt als Männer, wobei weibliche Namen häufig mit Begriffen wie „Zuhause“ und „Kinder“ verknüpft wurden, während männliche Namen mit „Führungskraft“, „Gehalt“ und „Karriere“ assoziiert wurden. Die Studie fand zudem homophobe Voreingenommenheiten und kulturelle Stereotype in den Ausgaben dieser KI-Modelle.
Da Millionen Menschen generative KI im Alltag nutzen, können selbst subtile Vorurteile in Inhalten Ungleichheiten in der realen Welt verstärken und Stereotype in großem Maßstab festigen.
Diese Beispiele verdeutlichen, dass algorithmische Voreingenommenheit kein fernes oder seltenes Problem ist – sie findet heute in vielen Bereichen statt. Von Jobchancen über Justiz und Gesundheitswesen bis hin zu Online-Informationen können voreingenommene KI-Systeme bestehende Diskriminierungen reproduzieren und sogar verstärken.
Die Schäden tragen oft historisch benachteiligte Gruppen, was ernsthafte ethische und menschenrechtliche Bedenken aufwirft. Wie die UNESCO warnt, verstärken die Risiken von KI „bestehende Ungleichheiten und führen zu weiterem Schaden für bereits marginalisierte Gruppen“.
Warum ist KI-Voreingenommenheit wichtig?
Die Bedeutung der Bekämpfung von KI-Voreingenommenheit ist hoch. Unkontrollierte, voreingenommene Algorithmen können systemische Diskriminierung hinter einer Fassade technischer Neutralität verfestigen. Entscheidungen, die von KI getroffen oder unterstützt werden – wer eingestellt wird, wer einen Kredit oder vorzeitige Haftentlassung erhält, wie die Polizei Überwachung einsetzt – haben reale Auswirkungen auf das Leben der Menschen.
Wenn diese Entscheidungen ungerecht gegenüber bestimmten Geschlechtern, Ethnien oder Gemeinschaften verzerrt sind, vergrößern sich soziale Ungleichheiten. Dies kann zu verwehrten Chancen, wirtschaftlichen Ungleichheiten oder sogar Bedrohungen der persönlichen Freiheit und Sicherheit für betroffene Gruppen führen.
Im größeren Kontext untergräbt algorithmische Voreingenommenheit Menschenrechte und soziale Gerechtigkeit und steht im Widerspruch zu den Prinzipien von Gleichheit und Nichtdiskriminierung, die demokratische Gesellschaften hochhalten.
Voreingenommenheit in KI schwächt auch das öffentliche Vertrauen in Technologie. Menschen vertrauen KI-Systemen weniger oder nehmen sie seltener an, wenn diese als unfair oder undurchsichtig wahrgenommen werden.
Für Unternehmen und Regierungen ist dieses Vertrauensdefizit ein ernstes Problem – erfolgreiche Innovation erfordert öffentliches Vertrauen. Wie ein Experte bemerkte, sind faire und unvoreingenommene KI-Entscheidungen nicht nur ethisch richtig, sondern auch gut für Unternehmen und Gesellschaft, da nachhaltige Innovation auf Vertrauen basiert.
Umgekehrt können stark publizierte KI-Fehler aufgrund von Voreingenommenheit (wie die oben genannten Fälle) den Ruf und die Legitimität einer Organisation schädigen.
Darüber hinaus kann algorithmische Voreingenommenheit die potenziellen Vorteile von KI mindern. KI verspricht Effizienzsteigerungen und bessere Entscheidungsfindung, doch wenn ihre Ergebnisse diskriminierend oder für Teile der Bevölkerung ungenau sind, kann sie ihre volle positive Wirkung nicht entfalten.
Ein Beispiel: Ein KI-Gesundheitstool, das für eine demografische Gruppe gut funktioniert, für andere jedoch schlecht, ist weder wirklich effektiv noch akzeptabel. Wie die OECD feststellte, begrenzt Voreingenommenheit in KI ungerecht Chancen und kann Unternehmen Reputation und Nutzervertrauen kosten.
Kurz gesagt, die Bekämpfung von Voreingenommenheit ist nicht nur eine moralische Verpflichtung, sondern auch entscheidend, um die Vorteile von KI für alle fair nutzbar zu machen.
Strategien zur Minderung von KI-Voreingenommenheit
Da algorithmische Voreingenommenheit mittlerweile breit anerkannt ist, haben sich verschiedene Strategien und bewährte Verfahren zur Minderung entwickelt. Um faire und inklusive KI-Systeme zu gewährleisten, sind Maßnahmen in mehreren Entwicklungs- und Einsatzphasen erforderlich:
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Bessere Datenpraktiken: Da voreingenommene Daten eine Hauptursache sind, ist die Verbesserung der Datenqualität entscheidend. Das bedeutet, vielfältige, repräsentative Trainingsdatensätze zu verwenden, die Minderheitengruppen einschließen, und Verzerrungen oder Lücken sorgfältig zu prüfen.
Es umfasst auch die Prüfung der Daten auf historische Vorurteile (z. B. unterschiedliche Ergebnisse nach Rasse/Geschlecht) und deren Korrektur oder Ausgleich vor dem Training des Modells. In Fällen, in denen bestimmte Gruppen unterrepräsentiert sind, können Techniken wie Datenaugmentation oder synthetische Daten helfen.
Forschungen des NIST zeigten beispielsweise, dass vielfältigere Trainingsdaten gerechtere Ergebnisse bei der Gesichtserkennung liefern können. Die kontinuierliche Überwachung der KI-Ausgaben kann Voreingenommenheiten frühzeitig erkennen – was gemessen wird, wird gesteuert. Wenn eine Organisation belastbare Daten darüber sammelt, wie sich die Entscheidungen ihres Algorithmus nach Demografie unterscheiden, kann sie ungerechte Muster identifizieren und beheben. -
Fairer Algorithmus-Entwurf: Entwickler sollten bewusst Fairness-Beschränkungen und Techniken zur Minderung von Voreingenommenheit in das Modelltraining integrieren. Dazu gehört die Verwendung von Algorithmen, die auf Fairness (nicht nur Genauigkeit) abgestimmt werden können, oder Techniken zur Angleichung der Fehlerraten zwischen Gruppen.
Es gibt mittlerweile Werkzeuge und Frameworks (viele Open Source), um Modelle auf Voreingenommenheit zu testen und anzupassen – etwa durch Neugewichtung von Daten, Änderung von Entscheidungsgrenzen oder durchdachtes Entfernen sensibler Merkmale.
Wichtig ist, dass es mehrere mathematische Fairness-Definitionen gibt (z. B. gleiche Vorhersageparität, gleiche Falsch-Positiv-Raten), die sich manchmal widersprechen. Die Wahl des richtigen Fairness-Ansatzes erfordert ethisches Urteilsvermögen und Kontextverständnis, nicht nur eine Datenanpassung.
Daher wird empfohlen, dass KI-Teams mit Fachexperten und betroffenen Gemeinschaften zusammenarbeiten, wenn sie Fairness-Kriterien für eine bestimmte Anwendung definieren. -
Menschliche Aufsicht und Verantwortlichkeit: Kein KI-System sollte ohne menschliche Verantwortlichkeit operieren. Menschliche Aufsicht ist entscheidend, um Voreingenommenheiten zu erkennen und zu korrigieren, die eine Maschine lernen könnte.
Das bedeutet, Menschen in den Entscheidungsprozess einzubeziehen – z. B. einen Personalverantwortlichen, der von KI geprüfte Kandidaten überprüft, oder einen Richter, der eine KI-Risikobewertung mit Vorsicht betrachtet.
Es bedeutet auch klare Verantwortungszuweisung: Organisationen müssen sich bewusst sein, dass sie für Entscheidungen ihrer Algorithmen verantwortlich sind, als wären sie von Mitarbeitern getroffen worden. Regelmäßige Audits von KI-Entscheidungen, Bewertungen der Voreingenommenheit und die Fähigkeit, KI-Entscheidungen nachvollziehbar zu machen (Erklärbarkeit), tragen zur Verantwortlichkeit bei.
Transparenz ist hier ein weiterer Pfeiler: Offenheit darüber, wie ein KI-System funktioniert und welche bekannten Einschränkungen es hat, kann Vertrauen schaffen und unabhängige Prüfungen ermöglichen.
Tatsächlich bewegen sich einige Rechtsordnungen in Richtung Transparenzpflichten für algorithmische Entscheidungen mit hoher Tragweite (z. B. die Verpflichtung öffentlicher Stellen, offenzulegen, wie Algorithmen bei Entscheidungen eingesetzt werden, die Bürger betreffen). Ziel ist es, sicherzustellen, dass KI die menschliche Entscheidungsfindung ergänzt, ohne ethisches Urteilsvermögen oder rechtliche Verantwortung zu ersetzen. -
Vielfältige Teams und inklusive Entwicklung: Eine wachsende Zahl von Experten betont den Wert von Vielfalt unter KI-Entwicklern und Stakeholdern. KI-Produkte spiegeln die Perspektiven und blinden Flecken ihrer Entwickler wider.
Wenn also nur eine homogene Gruppe (z. B. ein Geschlecht, eine Ethnie oder ein kultureller Hintergrund) ein KI-System entwirft, könnten sie übersehen, wie es andere ungerecht beeinflussen könnte.
Die Einbindung vielfältiger Stimmen – einschließlich Frauen, ethnischer Minderheiten und Experten aus Sozialwissenschaften oder Ethik – im Design- und Testprozess führt zu kulturell sensiblerer KI.
Die UNESCO weist darauf hin, dass Frauen in KI-Berufen stark unterrepräsentiert sind (nur etwa 20 % der technischen KI-Mitarbeiter und 12 % der KI-Forscher sind weiblich). Eine höhere Repräsentation geht über Gleichstellung am Arbeitsplatz hinaus und verbessert die KI-Ergebnisse: Wenn KI-Systeme nicht von vielfältigen Teams entwickelt werden, erfüllen sie weniger wahrscheinlich die Bedürfnisse vielfältiger Nutzer oder schützen die Rechte aller.
Initiativen wie die UNESCO-Plattform Women4Ethical AI zielen darauf ab, Vielfalt zu fördern und bewährte Verfahren für diskriminierungsfreie KI-Entwicklung zu teilen. -
Regulierung und ethische Leitlinien: Regierungen und internationale Organisationen greifen zunehmend ein, um sicherzustellen, dass KI-Voreingenommenheit adressiert wird. 2021 verabschiedeten die Mitgliedstaaten der UNESCO einstimmig die Empfehlung zur Ethik der Künstlichen Intelligenz – den ersten globalen Rahmen für KI-Ethik.
Sie verankert Prinzipien wie Transparenz, Fairness und Nichtdiskriminierung und betont die Bedeutung menschlicher Aufsicht von KI-Systemen. Diese Prinzipien dienen als Leitfaden für nationale Politik- und Gesetzgebungsprozesse.
Ähnlich macht das neue KI-Gesetz der Europäischen Union (das 2024 vollständig in Kraft tritt) die Vermeidung von Voreingenommenheit zu einer Priorität. Eines der Hauptziele des KI-Gesetzes ist die Minderung von Diskriminierung und Voreingenommenheit in Hochrisiko-KI-Systemen.
Das Gesetz verlangt, dass Systeme, die in sensiblen Bereichen (wie Personalbeschaffung, Kreditvergabe, Strafverfolgung usw.) eingesetzt werden, strengen Fairnessprüfungen unterzogen werden und keine unverhältnismäßigen Schäden für geschützte Gruppen verursachen.
Verstöße können zu hohen Geldstrafen führen, was Unternehmen einen starken Anreiz gibt, Voreingenommenheitskontrollen einzubauen.
Zusätzlich zu umfassenden Regelungen haben einige Kommunen gezielte Maßnahmen ergriffen – so haben mehr als ein Dutzend großer Städte (darunter San Francisco, Boston und Minneapolis) den Einsatz von Gesichtserkennungstechnologie durch die Polizei aufgrund nachgewiesener rassistischer Voreingenommenheit und Risiken für Bürgerrechte verboten.
Auf Seiten der Industrie veröffentlichen Normungsorganisationen und Technologieunternehmen Leitlinien und entwickeln Werkzeuge (wie Fairness-Toolkits und Audit-Frameworks), um Praktikern zu helfen, Ethik in die KI-Entwicklung zu integrieren.
Die Bewegung hin zu „vertrauenswürdiger KI“ umfasst eine Kombination dieser Bemühungen und stellt sicher, dass KI-Systeme rechtmäßig, ethisch und robust in der Praxis sind.
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Die Auswirkungen von KI auf Arbeitsplätze
KI und algorithmische Voreingenommenheit sind eine globale Herausforderung, die wir erst beginnen, effektiv anzugehen. Die oben genannten Beispiele und Bemühungen machen deutlich, dass KI-Voreingenommenheit kein Nischenthema ist – sie betrifft wirtschaftliche Chancen, Gerechtigkeit, Gesundheit und sozialen Zusammenhalt weltweit.
Die gute Nachricht ist, dass das Bewusstsein stark gestiegen ist und sich ein Konsens herausbildet, dass KI menschenzentriert und gerecht sein muss.
Dies zu erreichen erfordert ständige Wachsamkeit: kontinuierliches Testen von KI-Systemen auf Voreingenommenheit, Verbesserung von Daten und Algorithmen, Einbeziehung vielfältiger Interessengruppen und Anpassung der Regulierung mit der technologischen Entwicklung.
Im Kern geht es bei der Bekämpfung algorithmischer Voreingenommenheit darum, KI mit unseren Werten von Gleichheit und Fairness in Einklang zu bringen. Wie die Generaldirektorin der UNESCO, Audrey Azoulay, bemerkte, können selbst „kleine Vorurteile in [KI-]Inhalten Ungleichheiten in der realen Welt erheblich verstärken“.
Daher ist das Streben nach unvoreingenommener KI entscheidend, um sicherzustellen, dass Technologie alle Gesellschaftsgruppen stärkt und nicht alte Vorurteile zementiert.
Indem ethische Prinzipien im KI-Design Priorität erhalten – und durch konkrete Maßnahmen und politische Vorgaben unterstützt werden – können wir die Innovationskraft der KI nutzen und gleichzeitig die Menschenwürde schützen.
Der Weg für KI führt dahin, dass intelligente Maschinen von den besten Werten der Menschheit lernen und nicht von unseren schlimmsten Vorurteilen, sodass Technologie allen wirklich zugutekommt.