Human in the Loop: KI mit Sicherheitsnetz

Was ist Human in the Loop?

Human in the Loop (HITL) beschreibt einen Ansatz, bei dem Menschen sowohl während der Entwicklung als auch im praktischen Einsatz gezielt in die Arbeit von KI-Systemen eingebunden werden, um die Genauigkeit, Sicherheit und Verlässlichkeit der Systeme zu gewährleisten. Die Zusammenarbeit vollzieht sich in einem fortlaufenden Regelkreis:  Die Maschine liefert Ergebnisse, der Mensch überprüft oder korrigiert sie und die KI verbessert auf dieser Basis ihre Leistung.

Human in the Loop vs. Human out of the Loop

Das Gegenteil des HITL-Ansatzes ist Human out of the Loop (HOTL): Während HITL immer eine Form menschlicher Mitwirkung beinhaltet, verzichtet HOTL vollständig darauf. Entscheidungen und Lernprozesse laufen hier komplett automatisiert ab, etwa in autonomen Fahrsystemen oder beim Reinforcement Learning.

Nicht optional: Human in the Loop als Schlüssel zur KI-Compliance

Mit dem Inkrafttreten des EU AI Act verändert sich das regulatorische Umfeld für KI-Systeme grundlegend. Entwickeln oder betreiben Unternehmen sogenannte Hochrisiko-KI, beispielsweise in der Medizin, im Finanzwesen oder im Recruiting, sind sie verpflichtet, die Systeme von Menschen beaufsichtigen zu lassen. Doch auch jenseits dieser Risikoklasse ist der Human-in-the-Loop-Ansatz empfehlenswert.

Künstliche Intelligenz kann unbeabsichtigt diskriminierende Muster reproduzieren und verzerrte Ergebnisse liefern, was allerdings nicht immer sofort offensichtlich ist. Ohne menschliche Aufsicht birgt KI daher ein hohes Risiko, das je nach Einsatzszenario und Schweregrad der Fehler bzw. Verzerrungen zu erheblichen finanziellen Schäden und Reputationsnachteilen führen kann. HITL-Prüfungen minimieren diese Risiken und stärken die Vertrauenswürdigkeit von KI-Systemen.

Für Entscheider wird HITL zu einem zentralen Element von KI-Compliance und zu einem strategischen Instrument in der KI-Transformation. Denn es sichert nicht nur Rechtskonformität, sondern eine hohe Qualität der KI-Ergebnisse – was den Ansatz zu einem wertvollen Treiber auf dem Weg zum KI-getriebenen Unternehmen macht.

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3 Phasen eines typischen HITL-Prozesses

Jeder Human-in-the-Loop-Prozess lässt sich in drei aufeinanderfolgende Phasen gliedern, die sich in bestehende Prozesse integrieren lassen:

• Datenannotation: Menschen versehen Rohdaten mit eindeutigen Labels.
• Training: Der Algorithmus nutzt diese gelabelten Daten, um Muster zu erkennen und Entscheidungen zu treffen.
• Überprüfung und Korrektur: Menschen bewerten die Ergebnisse, korrigieren Fehler und geben Feedback. Vor allem dort, wo das Modell unsicher ist.

Die wichtigsten Arten von HITL-Lernprozessen

Je nachdem, wie stark der Mensch den Lernprozess steuert, lassen sich verschiedene Ausprägungen von HITL unterscheiden:

• Active Learning (AL): Das KI-Modell identifiziert unklare Datensätze und bittet Menschen hierzu gezielt um Feedback zur richtigen Einordnung. Das spart Ressourcen, da nur kritische Fälle manuell geprüft werden müssen.
• Interactive Machine Learning (IML): Mensch und Maschine arbeiten eng und dialogisch zusammen. Der Mensch gibt kontinuierlich Rückmeldungen und beeinflusst so das Lernen des KI-Modells inkrementell.
• Machine Teaching (MT): Fachleute übernehmen die Steuerung des Lernprozesses. Sie entscheiden, was und wie das KI-Modell lernen soll. Besonders nützlich in sensiblen Fachdomänen wie Medizin und Recht.

Vorteile von Human in the Loop

Die enge Zusammenarbeit zwischen Menschen und Maschine bringt nicht nur Rechtssicherheit, sondern auch operative Vorteile:

• Genauigkeit und Zuverlässigkeit: Menschliche Eingriffe erhöhen die Präzision von Modellen und sichern die Qualität der Ergebnisse.
• Bias-Reduktion und Fairness: Menschen können Verzerrungen in Daten oder Algorithmen erkennen und ausgleichen.
• Transparenz und Vertrauen: Durch menschliche Kontrolle werden Entscheidungen nachvollziehbarer und die Akzeptanz bei Nutzern steigt.
• Kontinuierliche Verbesserung: Menschliches Feedback dient als Lernquelle für die laufende Optimierung und Anpassung der Modelle.
• Effizienz und Datenbasis: KI filtert große Datenmengen vor, während Menschen gezielt ergänzen und korrigieren, sodass eine bessere Datengrundlage bei gleichzeitig höherer Produktivität entsteht.

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Herausforderungen von Human in the Loop

So wertvoll menschliches Feedback für KI-Systeme ist, es geht mit unternehmerischen Herausforderungen einher:

• Kosten und Zeitaufwand: Menschliche Beteiligung erhöht den Ressourcenbedarf. Besonders das Labeln großer Datenmengen ist arbeitsintensiv und verlangsamt die Pipeline.
• Subjektivität und Bias: Menschen sind nicht neutral. Sie bringen eigene Vorurteile und Interpretationen ein, die die Datenqualität beeinflussen und neue Verzerrungen ins System tragen können.
• Skalierbarkeit: Je größer die Datenmengen, desto schwieriger ist es, den Anteil menschlicher Überprüfung effizient aufrechtzuerhalten.

Diese Hürden lassen sich mit einem strukturierten Vorgehen jedoch bewältigen. Investitionen in zukunftsfähige IT-Plattformen und spezialisierte Tools schaffen die Basis für Skalierbarkeit und effiziente Prozesse.  Ähnlich wichtig sind einheitliche Richtlinien und Review-Prozesse. Sie reduzieren subjektive Verzerrungen und erhöhen die Konsistenz. Ansätze wie Active Learning senken den manuellen Aufwand auch bei steigendem KI-Einsatz. Klare Verantwortlichkeiten und regelmäßige Prozessprüfungen sichern die Effektivität des HITL-Vorgehens.

Anwendungsbeispiele von Human in the Loop

HITL kann in vielen Bereichen des maschinellen Lernens eingesetzt werden. Typische Anwendungsfelder sind:

• Bildklassifizierung: Menschen versehen Bilder mit Labels, um KI-Modelle für Objekterkennung, Gesichtserkennung oder medizinische Bildgebung zu trainieren. Gerade in kritischen Anwendungen wie Radiologie sorgt menschliche Kontrolle dafür, dass Diagnosen verlässlich bleiben.
• Natural Language Processing (NLP): Texte werden von Menschen annotiert, damit Modelle Sprache besser verstehen. Beispiele sind maschinelle Übersetzung, Sentimentanalyse oder Spamfilter. Auch kulturelle und sprachliche Nuancen lassen sich so besser abbilden.
• Spracherkennung: Audiodaten werden manuell gelabelt und überprüft, damit Systeme Sprache korrekt erkennen und verarbeiten können. Anwendungen reichen von Sprachsteuerung über Diktierfunktionen bis hin zu automatisierten Kundenservices.

Diese Beispiele zeigen, dass HITL nicht nur für Qualitätssicherung wichtig ist, sondern auch beim Aufbau der Datenbasis selbst eine zentrale Rolle spielt.

Fazit: Unverzichtbar für vertrauenswürdige KI

Human in the Loop ist ein essenzieller Baustein vertrauenswürdiger KI. Zumindest solange KI-Systeme noch nicht durchgängig zuverlässig arbeiten, muss der Mensch als Sicherheitsinstanz fungieren: Er muss Fehler korrigieren und Fairness gewährleisten.

Der HITL-Ansatz ist in bestimmten KI-Szenarien rechtlich verpflichtend, doch er fördert darüber hinaus die Qualität und Vertrauenswürdigkeit von KI in Unternehmen. Richtig implementiert, kann er so zum Treiber der Transformation werden. Denn nur mit verlässlicher KI können Unternehmen das Potenzial der Technologie für ihre Wertschöpfung wirklich heben.

FAQ

Was versteht man unter Human in the Loop (HITL)?
HITL bezeichnet einen Ansatz, bei dem Menschen gezielt in den Entwicklungs- und Entscheidungsprozess von KI-Systemen eingebunden werden. Sie prüfen Ergebnisse, geben Feedback oder korrigieren Fehler. Dadurch entsteht eine Rückkopplungsschleife, die es der KI ermöglicht, kontinuierlich dazuzulernen und bessere Entscheidungen zu treffen.

Worin unterscheidet sich Human in the Loop von Human out of the Loop?
Bei Human in the Loop sind Menschen aktiv durch Feedback, Korrekturen oder gezieltes Training in die Arbeit von KI-Systemen eingebunden. Bei Human-out-of-the-Loop übernimmt die Maschine Entscheidungen und Lernprozesse vollständig selbstständig, ohne menschliche Eingriffe.

Welche Unternehmen profitieren besonders von HITL?
Besonders Branchen mit hohen Qualitäts- oder Compliance-Anforderungen profitieren von Human in the Loop, etwa das Gesundheitswesen, die Finanzbranche, der Automobilsektor oder Plattformen mit nutzergenerierten Inhalten. Hier ist menschliche Kontrolle entscheidend, um Risiken zu minimieren und zuverlässige Ergebnisse zu gewährleisten.

Wer kann mir beim Thema Human in the Loop: KI mit Sicherheitsnetz helfen?

Wenn Sie Unterstützung zum Thema Human in the Loop: KI mit Sicherheitsnetz benötigen, stehen Ihnen die Experten der mindsquare AG zur Verfügung. Unsere Berater helfen Ihnen, Ihre Fragen zu beantworten, das passende Tool für Ihr Unternehmen zu finden und es optimal einzusetzen. Vereinbaren Sie gern ein unverbindliches Beratungsgespräch, um Ihre spezifischen Anforderungen zu besprechen.