Agents of Change

Tong Sun: Eine Geschichte der Analyse

„Mein Traum war es, Ingenieurin zu werden, damit ich helfen konnte, unser Land immer besser und stärker zu machen – ich war wirklich von der Zeit beeinflusst.“

Eine Geschichte der Analyse

Tong Sun war ein Kind der Kulturrevolution Chinas, geboren in der berüchtigten Zeit der staatlich geförderten Bürgerunruhen in den 1960er und 1970er Jahren, in der Millionen von Menschenleben auf den Kopf gestellt wurden, Schulen geschlossen wurden und das Studium der Naturwissenschaften und Technik weitgehend eingestellt wurde.

Trotz dieser Bedingungen ist Tong zu einer Pionierin der Informatik und einer renommierten Technologie-Innovatorin geworden. Sie hat kürzlich das Scalable Data Analytics Research Lab von Xerox bei PARC, einem Xerox-Unternehmen, gegründet.

Während zwei Jahrzehnenten hat ihre Arbeit in den Bereichen Big-Data-Computing, maschinelles Lernen, Social-Network-Analyse und künstliche Intelligenz bei Xerox hat zu sehr erfolgreichen Technologien geführt. Jetzt beeinflusst die Datenanalysearbeit ihres Labors im Gesundheitswesen positiv die Gesundheit und Lebensqualität von vielen tausend Menschen.

Die Geschichte von Tong Suns Ausbildung und ihrem Werdegang im Bereich der Natur- und Ingenieurwissenschaften erscheint ebenso paradox wie beeindruckend. Tong war zehn Jahre alt, als die Kulturrevolution Chinas – eine Zeit des Chaos, das durch den damaligen Präsidenten der Kommunistischen Partei Mao Zedong fermentiert wurde – endlich zu Ende ging.

Tong gehörte zu einer Generation chinesischer Schüler, die einen Großteil ihrer frühkindlichen Ausbildung verpasst hatten. Es war eine Generation, die auch nach wissenschaftlichen und technologischen Inspirationen hungerte, da das Weiterbildungssystem und die wissenschaftlichen Fähigkeiten des Landes praktisch nicht mehr vorhanden waren.

Umgekehrt genossen Tongs zukünftige Wissenschafts- und Ingenieurkollegen in den Vereinigten Staaten eine stabile Ausbildung vor dem Hintergrund der wissenschaftlichen und technologischen Herausforderungen. Medizinische Durchbrüche, die Entstehung von Computern und erfolgreiche Missionen zum Mond hatten das Potenzial von Wissenschaft und Technologie zur Heilung von Krankheiten, zur Befreiung der Menschen von weltlicher Arbeit und zur Erforschung neuer Grenzen aufgezeigt.

Trotz der offensichtlichen Nachteile ihrer frühkindlichen Ausbildung ist Tong überzeugt, dass das Aufwachsen in der als Chinas verlorene Dekade bezeichneten Zeit für ihre Entwicklung als Innovatorin entscheidend war.

 

Hand holding a beaker

Neue Hoffnung

„Es war eine schreckliche Zeit für das Land, aber die Kämpfe, denen wir ausgesetzt waren, waren nichts im Vergleich zu dem, was die Generation unserer Eltern durchgemacht hat“, erinnert sie sich. „Und wir alle profitierten von einer landesweiten Kampagne Anfang der 80er Jahre zur Förderung von Wissenschaft und Technologie.“ Das Programm trug dazu bei, das Interesse der Kinder im Schulalter an Technik und Naturwissenschaften zu wecken.

„Wenn ich zurückblicke, war es für Kinder hart, sich so sehr auf die Wissenschaft allein konzentrieren zu müssen, aber Fleiß und Disziplin bildeten eine gute Grundlage für wissenschaftliches Arbeiten. Mein Traum war es, Ingenieurin zu werden, damit ich helfen konnte, unser Land immer besser und stärker zu machen – ich war wirklich von der Zeit beeinflusst.“

 

Laptop and floppy disk

Arbeiten bei Xerox

Mitte der 80er Jahre war die Wissenschaft zur großen Hoffnung für die Zukunft Chinas geworden. Doch in den Vereinigten Staaten schien der technologische und wissenschaftliche Optimismus nachzulassen. Der Krieg gegen den Krebs war immer noch nicht gewonnen und die Weltraumforschung war ins Stocken geraten. Unterdessen schien die Welt angesichts der zunehmenden Bedrohung durch die globale Erwärmung machtlos zu sein.

Doch im Silicon Valley begann eine stille Revolution. Ganz in der Nähe, bei PARC, wo Tong eines Tages arbeiten würde, beschäftigte sich ein Forscherteam mit den Herausforderungen des Personal Computings und definierte schließlich das gesamte Verhältnis von Mensch, Arbeit und Technologie für die Zeit nach dem PC neu.

Aber Tong, die Elektrotechnik studierte, wusste vorerst nicht einmal von der Existenz des Silicon Valley.

„Wir wussten nichts über die Welt da draußen“, erklärt sie. „Aber Apple II und IBM-PCs gab es auch an meinem College, und sie haben mich wirklich fasziniert.“ Tong erkannte bald, dass sie es mehr genoss, Software zu schreiben als sich Schaltungen anzusehen. „Das war ein Wendepunkt für mich“, sagt sie. „Ich studierte Logikprogrammierung und symbolisches Denken, ein Teilgebiet der künstlichen Intelligenz, für meinen Masterabschluss.“

Tong erinnert sich, wie sich das Feld der künstlichen Intelligenz (KI) damals auf den Bau von Computersystemen konzentrierte, die von Menschen manuell kodiert wurden. Im Gegensatz zu heute war die Idee, dass Maschinen kognitive Aufgaben erfüllen, unpraktisch. „Wie viele andere wussten wir über das Moore'sche Gesetz Bescheid, [das besagt, dass sich die Rechenleistung alle zwei Jahre verdoppeln würde], aber natürlich konnten wir die Auswirkungen dieses Tempos des Wandels nicht vollständig verstehen.“ Diese Veränderung, erklärt Tong, beinhaltet unglaubliche Fortschritte bei der Datenverarbeitung und Big Data, die die KI in mehrere Richtungen getrieben haben – direkt auf die Unternehmen und die Gesundheit und das Wohlbefinden der Menschen.

Als sich die Reform im kommunistischen China Ende der 80er Jahre durchzusetzen begann, begann die Regierung, Regulierungen und die protektionistische Politik zu lockern. Reisen nach und von China wurde für eine Reihe von Bürgern möglich. Tong war eine davon.

„Als sich das Land zu öffnen begann, hatte ich die Gelegenheit, in die Vereinigten Staaten zu kommen, um dort zu promovieren. Das war Anfang der 90er Jahre. Damals war die KI-Forschung von der Wissenschaft in den Hintergrund gedrängt worden, also habe ich meine Forschung auf paralleles Supercomputing konzentriert.“

Tong kam 1995 nach Abschluss ihrer Doktorarbeit zu Xerox. „Das Internet hatte gerade erst begonnen, verfügbar zu werden, und Xerox war bestrebt, den Hochleistungsdruck zu verbessern und intelligente Dokumentenlösungen zu entwickeln.“ Tong und ihre Kollegen begannen zu erkennen, wie das Internet das Geschäft und das Leben der Menschen verändern würde.

 

Hands typing

Das Social-Media-Zeitalter

Im Jahr 2005 wurde Social Media zu einem echten Anziehungspunkt für Tong. „Ich war fasziniert von einer Website namens Digg.com, einem sozialen Forum zum Austausch von Nachrichten und politischen Meinungen. Ich muss sagen, dass dies zu diesem Zeitpunkt keine direkte wirtschaftliche Relevanz hatte, da Xerox immer noch einen großen Fokus auf Drucktechnologien hatte. Aber das ist eines der Dinge, die gut daran sind, Teil der Xerox-Forschung zu sein. Es bietet Forschern wie mir die Freiheit, neue Technologien zu erforschen und über Dinge im Voraus nachzudenken.“

„Bevor Facebook und Twitter auftauchten, begann meine Gruppe mit der Entwicklung modernster Technologien zur Verarbeitung natürlicher Sprache und zum Abbau von Social-Graphs, indem sie die sozialen Interaktionen auf Diggs.com untersuchte“, erinnert sich Tong. „Wir fanden heraus, wenn Menschen über die politischen Nachrichten diskutierten, entstand normalerweise eine dynamische Debatte, die sowohl Meinungen als auch Gefühle enthielt. Wir begannen uns zu fragen, ob es eine Dynamik in diesem politischen Sozialforum gibt. Wer beeinflusst wen? Worüber wird diskutiert? Wie ist die Stimmung und wie verändert sie sich im Laufe der Debatte? Wer treibt das Gespräch wirklich voran?

„Im Gegensatz zu herkömmlichen Textdokumenten sind Social-Media-Inhalte jedoch kurz, laut und oft mit neuen Akronymen, Sarkasmus und Emoticons gefüllt. Diese stellen die traditionellen sprachzentrierten Methoden, bei denen starre Regeln und statistische Modelle erforderlich sind, vor große Herausforderungen. Hier hat also die künstliche Intelligenz wirklich geholfen. Wir haben maschinelles Lernen, eine Form der künstlichen Intelligenz, genutzt, um mit der Lösung dieser Probleme zu beginnen. Diese Technik beinhaltet, dass Menschen einen Computer beibringen, Gefühle, Sarkasmus und wechselnde Themen zu erkennen.

„Als Twitter und Facebook populärer wurden, wuchs die Menge benutzergenerierter Inhalte enorm. Also begannen wir mit dem Sampling und der Kommentierung von Social-Media-Gesprächen, um einen großen Datensatz zu erstellen, mit dem Computer trainiert werden können. Unsere Algorithmen zur Stimmungsanalyse können diesen Trainingsdatensatz (zusätzlich zu den linguistischen Strukturen und Regeln) verwenden, um eine wesentlich bessere Genauigkeit zu erreichen.“

 

Customer support rep with headset

Kundenbetreuung

Tong erklärt: „Vor einigen Jahren, als wir eines Morgens Twitter überwachten, haben wir viele negative Stimmungen über die Telefonsignale eines Telekommunikationsunternehmens im Großraum Chicago festgestellt. Später am Abend gab es Nachrichten über schwache Telefonsignale, die durch die Modernisierung der Mobilfunkmasten in Chicago verursacht wurden. Wir hatten das Problem erkannt und festgestellt, dass das Unternehmen mit dem Echtzeitwissen, das wir aus den sozialen Netzwerken gewonnen hatten, das Problem schneller hätte lösen können. Sie hätten ihre Kunden proaktiv über diese Situation informieren, die Support-Website aktualisieren oder die Zahl der Kundendienstmitarbeiter erhöhen können, um diesen Vorfall besser zu bewältigen.“

„Wir nahmen die Lektion und halfen, sie zu einem Angebot für Xerox-Kunden zu machen. Heute bietet das Customer-Care-Geschäft von Xerox Stimmungsanalysen über soziale Kanäle an, damit unsere Kunden ihre Kunden schneller bedienen können.“

Seitdem lauschen Tong und ihr Team nicht mehr nur dem, was in sozialen Medien gesagt wird. Sie haben neuartige Methoden entwickelt, um tiefere Einblicke in die Interessen, das Verhalten und den Lebensstil von Menschen zu gewinnen, basierend auf Online-Aktivitäten (z. B. welcher Beitrag ihnen gefiel, welche Inhalte sie veröffentlichten und wann sie veröffentlicht wurden), sozialen Bindungen (z. B. mit wem sie interagierten, wem sie folgten) und Gemeinschaftsstrukturen (z. B. zu welcher Art von Gruppen sie gehörten). Diese Erkenntnisse können aggregiert und mit anderen Datensätzen wie Standort, Wetterdaten, Verkehrsflussdaten und medizinischen Angaben korreliert werden. Die möglichen Anwendungsfälle sind beträchtlich und wachsen ständig.

 

Patient in a hospital gown

Gesundheitsmaßnahmen

„Zum Beispiel im Gesundheitswesen können wir mit Hilfe von medizinischen Angaben eine Risikopopulation für Typ-2-Diabetes in einer bestimmten Region definieren. Wir verwenden Social Media in Kombination mit öffentlichen Umfragen und Bevölkerungsdaten, um eine Schicht von nicht-medizinischen Faktoren hinzuzufügen, die auch diese Bevölkerung beeinflussen können. So können wir beispielsweise zugrunde liegende Verhaltensweisen wie die Höhe der ausgeübten körperlichen Aktivität, Rauchen, Alkoholkonsum, Ernährung und Nahrungsaufnahme erkennen. Mit dieser Art von Informationen hilft Xerox Krankenkassen, Krankenhäusern und staatlichen Medicaid-Agenturen, gezielte Interventionsprogramme zu entwickeln und einzusetzen.“

Tong und ihr Team stellten fest, dass Community-Wellness-Kampagnen, Raucherentwöhnungsprogramme und Pflegekoordinationsprogramme die Gesundheitsergebnisse der gesamten Bevölkerung beeinflussen können – vorausgesetzt, sie sind auf die spezifischen Bedürfnisse einer Bevölkerung zugeschnitten.

Laut Tong kann die Arbeit von Xerox in diesem Bereich einen „Welleneffekt“ in allen Gesundheitssystemen erzeugen und sich allmählich ausbreiten. „Die Kombination von Sozialverhaltensfaktoren mit elektronischen Patientenakten liefert Erkenntnisse, die Ärzte und Krankenschwestern nutzen können, um einzelnen Patienten zu helfen, bessere Entscheidungen zu treffen. Versicherungsanbieter können auch bessere Entscheidungen treffen, indem sie die Bevölkerung, der sie dienen, besser verstehen. Es ist ein riesiges Geschäft und wirklich wichtig für das Gesundheitssystem unserer Nation.“

Was Anfang des letzten Jahrzehnts mit einer frühen Erforschung von Social Media durch Tong und ihre Kollegen begann, hat sich zu einem unglaublich wertvollen Dienst für die Gesellschaft entwickelt. Tong erklärt: „Was mich an Xerox begeistert, ist der Paradigmenwechsel und die neuen Möglichkeiten, die sich daraus ergeben. Aus meiner Sicht lerne ich ständig neue Dinge, und die Technologie wird sich weiter verändern, sodass ich weiter lernen werde.

„Computer ermöglichen es dem Menschen durch das Aufkommen künstlicher Intelligenz, ihre Arbeit besser zu machen. Anstatt dass Roboter den Menschen zu ersetzen, sehe ich eine Zukunft, die darauf basiert, dass Menschen mit Computern zusammenarbeiten, um bessere Ergebnisse zu erzielen.“

 

Computer code

Opfer

Tongs beruflicher Weg – von der unterbrochenen Grundschulausbildung in Maos China bis hin zur Einrichtung des Scalable Data Analytics Lab von Xerox – erforderte viel Opfer: „Wenn ich zurückblicke, haben wir wirklich hart gearbeitet“, erinnert sie sich. „Es war viel zu viel für kleine Kinder.“

Tatsächlich gibt Tong, die eine 16-jährige Tochter und einen 19-jährigen Sohn hat, der gerade mit dem Studium beginnt, denjenigen, die der ständig wachsenden Popularität der künstlichen Intelligenz folgen wollen, warnende Ermutigung mit auf den Weg. „Um im Bereich des maschinellen Lernens oder der künstlichen Intelligenz, die immer noch von Männern dominiert wird, erfolgreich zu sein, braucht man ein sehr robustes mathematisches Verständnis, analytisches Denken und fortgeschrittene Programmierkenntnisse. Und das kann eine Herausforderung sein, sich ohne einen Schwerpunkt auf Natur- und Ingenieurwissenschaften auf der mittleren und höheren Schulstufe zu entwickeln. Das müssen wir den jungen Leuten sagen. Ich würde meine Kinder nicht zur künstlichen Intelligenz drängen. Aber wenn junge Leute auf die harte Arbeit vorbereitet sind, würde ich ihnen sagen, dass es so aufregend ist, dabei zu sein.“

 

Agents of change

Wir alle haben die Welt verändert. Jeder einzelne von uns. Mit jedem Atemzug zieht unsere Existenz endlose Kreise.

Aber nur wenige von uns haben die Möglichkeit, das Leben von vielen zum Besseren zu verändern. Und noch weniger werden jeden Tag dazu herausgefordert, dies zu tun. Von dieser Herausforderung werden die Wissenschaftler bei Xerox tagtäglich angetrieben – zu versuchen, Veränderungen herbeizuführen.

Und wir geben ihnen die Zeit und den Freiraum, um zu träumen. Und die Ressourcen, um diese Träume Wirklichkeit werden zu lassen – unabhängig davon, ob sie neue Materialien mit unglaublichen Funktionen entwickeln oder Augmented Reality nutzen, um das Erinnerungsvermögen von Alzheimer-Patienten zu stärken.

Xerox ist stolz auf seine „Agents of Change“ in seinen weltweiten Forschungszentren.

Hier sind einige ihrer Geschichten.