Bias und Diskriminierung durch KI und Algorithmen

Bias und Diskriminierung durch KI und Algorithmen

Zielsetzung:

Die Lernenden setzen sich kritisch mit der vermeintlichen Neutralität von Algorithmen auseinander und verstehen, wie KI-Systeme gesellschaftliche Ungleichheiten reproduzieren und zementieren können.

Inhalte und Methoden:

Das Arbeitsblatt bietet eine theoretische Einführung in die Problematik des maschinellen Lernens und illustriert diese anhand eines Fallbeispiels. Durch die Analyse von Sachtexten und die Bearbeitung von Reflexionsfragen untersuchen die Lernenden Mechanismen wie die „Black-Box-Problematik“, Proxy-Variablen und die ethischen Folgen algorithmischer Entscheidungen.

Kompetenzen:

  • Erkennen von Vorurteilen (Bias) in technischen Systemen und Hinterfragen der Objektivität von Daten
  • Diskussion über Verantwortung und Rechenschaftspflicht im Kontext automatisierter Prozesse

Zielgruppe und Niveau:

Ab Klasse 11

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JG
KJ

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Target group and level

Oberstufe

Subjects

non-subject specific contentEthicsPhilosophy

Bias und Diskriminierung durch KI und Algorithmen

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Einleitung

Dieses Arbeitsblatt setzt sich kritisch mit der vermeintlichen Neutralität von künstlicher Intelligenz (KI) auseinander. Wir untersuchen, wie menschliche Vorurteile in mathematische Modelle einfließen und welche gesellschaftlichen Folgen diese "digitale Diskriminierung" haben kann.

Zwischen Code und Vorurteil: Die ethische Krux der algorithmischen Entscheidung

Die Vorstellung, dass mathematische Formeln die ultimative Instanz für objektive Gerechtigkeit darstellen, ist tief in unserem technokratischen Weltbild verwurzelt. Wo Menschen durch Emotionen, Müdigkeit oder unbewusste Ressentiments fehlbar sind, verspricht der Algorithmus eine kühle, datenbasierte Neutralität. Doch dieser Glaube an die Unbestechlichkeit der Maschine erweist sich bei genauerer Analyse als gefährlicher Trugschluss. Tatsächlich droht die flächendeckende Implementierung von Systemen der künstlichen Intelligenz (KI), bestehende gesellschaftliche Ungleichheiten nicht etwa aufzuheben, sondern sie in technischer Form zu zementieren und einer menschlichen Überprüfung zu entziehen. Das Kernproblem liegt dabei in der grundlegenden Architektur des sogenannten maschinellen Lernens.

Im Gegensatz zu klassischer Software werden diese Systeme nicht durch starre, von Menschen programmierte Regeln definiert. Stattdessen extrahiert die KI ihre Entscheidungslogik eigenständig aus riesigen Mengen historischer Trainingsdaten. Hier greift das fundamentale Prinzip der Informatik: „Garbage in, Garbage out“. Wenn die Datensätze der Vergangenheit von systematischer Benachteiligung, sozialen Stereotypen oder einseitigen Machtstrukturen geprägt sind, erkennt die KI diese Muster nicht als Unrecht, sondern als erstrebenswerte statistische Regelmäßigkeit. Ein Algorithmus, der beispielsweise darauf trainiert wird, die Erfolgsaussichten von Kreditnehmern zu bewerten, wird unweigerlich jene Gruppen bevorzugen, die historisch gesehen bereits privilegiert waren. Die Maschine lernt somit nicht Gerechtigkeit, sondern sie optimiert den Status quo.

Eine besondere Herausforderung stellt dabei die Identifikation von Diskriminierungsmechanismen dar. Selbst wenn sensible Merkmale wie das Geschlecht, die Religionszugehörigkeit oder die ethnische Herkunft explizit aus den Datensätzen entfernt werden, entwickeln moderne Systeme eine bemerkenswerte Fähigkeit zur Umgehung dieser Filter. Sie nutzen sogenannte Proxy-Variablen – also scheinbar neutrale Stellvertreterdaten wie die Postleitzahl, das Nutzungsverhalten im Internet oder sogar sprachliche Nuancen in einem Bewerbungsschreiben –, die statistisch hochgradig mit geschützten Identitätsmerkmalen korrelieren. Diese Form der indirekten Diskriminierung ist besonders tückisch, da sie mathematisch begründet daherkommt, während sie im Kern rassistische oder klassistische Strukturen reproduziert.

Erschwert wird die ethische Kontrolle durch die mangelnde Transparenz der Prozesse, die oft als „Black-Box-Problematik“ bezeichnet wird. Hochkomplexe neuronale Netze treffen Entscheidungen auf Basis von Millionen von Parametern, deren kausale Zusammenhänge selbst für die Entwickler:innen kaum noch nachvollziehbar sind. Wenn eine KI einem Menschen den Zugang zu einer Versicherung verwehrt oder eine medizinische Behandlung als weniger dringlich einstuft, fehlt oft die begründbare Ableitung, die für ein rechtsstaatliches Verfahren oder eine ethische Anfechtung notwendig wäre. Damit entzieht sich die algorithmische Macht der demokratischen Rechenschaftspflicht. Letztlich zeigt die Debatte um Bias in der KI, dass Technik niemals in einem luftleeren Raum existiert. Sie ist stets ein Spiegelbild der Gesellschaft, die sie füttert. Die entscheidende Frage der Zukunft wird daher nicht sein, wie wir die Mathematik verbessern, sondern wie wir sicherstellen, dass die Automatisierung nicht zur unhinterfragten Fortführung unserer eigenen Vorurteile wird.

Algorithmische Diskriminierung bei der Kreditvergabe: Die Apple Card im Fokus

Im November 2019 sorgte ein Tweet des dänischen Programmierers David Heinemeier Hansson für Aufsehen: Trotz ähnlicher finanzieller Ausgangslage erhielt seine Frau bei Beantragung der Apple Card einen deutlich niedrigeren Kreditrahmen als er. Diese Diskrepanz war kein Einzelfall, sondern ein Zeichen für einen tieferliegenden Gender-Bias im Algorithmus, der die Kreditwürdigkeit für die Apple Card, herausgegeben von Goldman Sachs, bewertet. Die technische Ursache dieses Bias liegt oft in den verwendeten Trainingsdaten, die bestehende Vorurteile und sozioökonomische Ungleichheiten reproduzieren können. Die Algorithmen, die angeblich objektiv agieren, sind nur so neutral wie ihre Datenbasis, die häufig historische Verzerrungen enthält.

Aktuelle Untersuchungen zeigen, dass der Algorithmus der Apple Card nicht explizit nach Geschlecht unterscheidet, was paradoxerweise ein Teil des Problems darstellt. Die sogenannte "fairness through unawareness" – also die Annahme, dass durch das Ignorieren sensibler Merkmale wie Geschlecht oder Ethnie eine neutrale Bewertung erfolgt – verkennt, dass ohne Berücksichtigung solcher Daten bestehende Ungleichheiten weiter verstärkt werden können. In einem Umfeld, in dem Regulierung und ethische Standards für algorithmische Entscheidungen noch in den Kinderschuhen stecken, stellt die Apple Card einen beunruhigenden Präzedenzfall dar.

Die ethische Konsequenz dieser algorithmischen Diskriminierung ist weitreichend. In einer Gesellschaft, die sich um Gleichberechtigung bemüht, können solche technologischen Verzerrungen die Kluft zwischen den Geschlechtern weiter vertiefen und das Vertrauen in digitale Innovationen erschüttern. Es zeigt sich, dass die Implementierung von KI-Systemen ohne kritische Überprüfung und Anpassung bestehender Biases die Gefahr birgt, systemische Diskriminierung zu verschärfen. Der Fall der Apple Card ist ein Mahnmal dafür, dass Technologie, um gerecht zu sein, eine kontinuierliche Überwachung und Anpassung erfordert.

Quellen: DIE ZEIT, DER SPIEGEL, RND.