Wie eine UNICEF-ITU-Initiative neue Technologien nutzt, um die globale digitale Kluft zu schließen

Angesichts der Tatsache, dass die Hälfte der Weltbevölkerung laut einem UN-Bericht im Jahr 2021 weiterhin offline war, wird die digitale Kluft schnell zum globalen Gesicht der Ungleichheit. Der fehlende Zugang zum Internet stellt auch für Kinder eine Herausforderung dar, da der fehlende Zugang zu digitalen Tools einer der Faktoren ist, der ihnen eine sinnvolle Bildung verweigert, insbesondere für Mädchen und Kinder mit Behinderungen. Giga, eine gemeinsame Initiative des Innovationsbüros von UNICEF und des Entwicklungsbüros für Telekommunikation der ITU, hofft, in nur acht kurzen Jahren gleiche Wettbewerbsbedingungen schaffen zu können. Ihr Plan ist geradezu ehrgeizig: Bis 2030 jede Schule der Welt mit dem Internet verbinden.

Im Jahr 2021 hatten etwa 2,9 Milliarden Menschen keinen Zugang zum Internet. Bei schätzungsweise 90 % der Kinder weltweit wurde die Ausbildung durch die Pandemie unterbrochen. Derzeit sind nur die Hälfte aller Schulen weltweit online. Diese globale digitale Kluft betrifft Mädchen und Studierende mit Behinderungen überproportional. Ohne die Möglichkeit, aus der Ferne zu lernen oder digitale Fähigkeiten zu erwerben, verpassen Kinder auf der ganzen Welt etwas. Aber UNICEF und ITU ändern das.

Giga wurde 2019 eingeführt und bildet den Internetzugang von Schulen in Echtzeit ab, erstellt Modelle für innovative Finanzierungen und unterstützt Regierungen bei der Vergabe von Konnektivitätsverträgen. Dies wird durch die Unterstützung von Partnern wie Dell Technologies ermöglicht. Im Jahr 2021 ging Dell Technologies eine Partnerschaft mit UNICEF USA ein, um Giga bei seiner Mission für globale Konnektivität zu unterstützen.

Nutzung fortschrittlicher Technologien zur Erreichung von Konnektivitätszielen

Um Schulen anzubinden und mit der nötigen Infrastruktur auszustatten, muss Giga das erst herausfinden wo sie sind. Informationen über die Standorte von Schulen scheinen leicht zugänglich zu sein, aber viele Länder verfügen nicht über solche Aufzeichnungen. Eine Lösung, Menschen vor Ort einzusetzen, um solche Daten zu sammeln, ist zeitaufwändig und schwierig, insbesondere in abgelegenen Gebieten. Daher verlässt sich Giga auf Satellitenbilder, Modelle der künstlichen Intelligenz (KI) und Telemetriedaten, die bodennahe Details über Gebäude zeigen und Informationslücken schließen.

Um Schulstandorte zu kartieren, hat Giga KI-basierte Ansätze entwickelt. Die Datensätze der Satellitenbilder werden in KI-Modelle eingespeist, die darauf trainiert sind, die Strukturen, die Schulen sind, von denen zu unterscheiden, die keine sind.

Unter der Haube arbeitet Giga mit HPC-Einheiten (High Performance Computing) von Dell Technologies. “[Dell] hat uns Hochleistungs-Computing-Cluster mit GPU-Unterstützung (Graphic Processing Unit) bereitgestellt, um größere Bilddatensätze zu verarbeiten”, sagt Do-Hyung Kim, Data Science Lead, Giga, UNICEF. „Mit den HPC-Clustern von Dell konnten wir die Entwicklung unseres KI-Modells zur Erkennung von Schulen aus hochauflösenden Satellitenbildern von einem Jahr auf wenige Wochen beschleunigen.“

„Wir waren begeistert, eine kundenspezifische Lösung für Giga zu entwickeln, die sie erreichen wollten“, sagt Quy Ta, Senior Manager Systems Development Engineer, der das HPC-Engineering-Team bei Dell Technologies leitet.

Sobald die Schulen kartiert sind, kann eine zusätzliche Intelligenzebene – Konnektivität und ihre Stärke – hinzugefügt werden. Und die Konnektivität kann strategisch in Zonen mit schwerwiegenderen Mängeln bereitgestellt werden.

Sudan als Anwendungsfall

UNICEF-Karte für Project Connect

Die KI-Mapping-Methode registriert Ergebnisse für Giga. In Kolumbien beispielsweise hat Giga die Technologie eingesetzt, um den Standort von 7.000 Schulen zu kartieren, die nicht Teil der offiziellen Datensätze der Regierung waren.

Giga hat ähnliche Implementierungen im Sudan durchgeführt. Das Team begann mit einem vorläufigen Datensatz der sudanesischen Regierung, der durch verschiedene Iterationen unter Verwendung des Modells verbessert wurde. Nach dem Training des Modells auf einer kleinen Stichprobenfläche wurde beispielsweise offensichtlich, dass es falsch positive Ergebnisse lieferte und Gebäude, die keine Schulen waren, fälschlicherweise als Schulen bezeichnete. Infolgedessen verfeinerte das Team das Set weiter, um die Vorhersagegenauigkeit zu erhöhen.

Das endgültige KI-Modell für den Sudan erkennt nicht nur Schulen auf Satellitenbildern mit guter Genauigkeit (ca. 91 %), sondern liefert auch genauere Standortinformationen. Im Sudan plant Giga den Einsatz lokaler Freiwilliger von Youth Mappers, einer Organisation, die an der Entwicklung kostenloser geografischer Daten arbeitet, um Standortvorhersagen zu validieren. „Wir glauben, dass dies eine Gelegenheit ist, Fachwissen aus lokaler Ebene und die Informationen, die wir von KI sammeln, in den nächsten Phasen zu kombinieren“, sagt Kim.

„Die HPC-Lösungen von Dell werden für die datenwissenschaftliche Arbeit von Giga weiterhin wichtig sein, da wir versuchen, unsere KI-Entwicklungsfähigkeiten zu erweitern, um bisher nicht erfasste Schulen weltweit zu lokalisieren, was der erste Schritt ist, um jede Schule mit dem Internet zu verbinden.“

— Do-Hyung Kim, Data Science Lead, Giga, UNICEF

Skalierung durch KI

Das Giga-Team plant, die entwickelten KI-Modelle zu verwenden, um bei der Kartierung neuer Länder und Regionen zu helfen. Giga konzentriert sich auch auf die Verbesserung seiner KI-Modelle für die Skalierbarkeit, damit es schnell mehr Bereiche abdecken und seine Ziele für 2030 erreichen kann. „Bei der weiteren Verfeinerung dieses KI-Algorithmus wird der Schwerpunkt auf solchen liegen, die weniger menschliche Eingaben erfordern und die in größeren Bereichen anwendbar sind und die die Nutzung der Trainingsmuster maximieren können“, sagt Kim.

„Die HPC-Lösungen von Dell werden für die datenwissenschaftliche Arbeit von Giga weiterhin wichtig sein, da wir unsere KI-Entwicklungsfähigkeiten erweitern möchten, um bisher nicht erfasste Schulen weltweit zu lokalisieren, was der erste Schritt ist, um jede Schule mit dem Internet zu verbinden“, sagt Kim.

“[It was rewarding to] Da sie mit dem Giga-Team zusammenarbeiteten, waren sie sehr kompetent und wussten, was sie tun wollten, also ging es bei Dell Technologies darum, ihnen Zugang zu den richtigen Ressourcen, Systemen und Technologien zu verschaffen”, fügt Ta hinzu.

Giga erkundet auch den Einsatz von Blockchain, um Spenden für Schulkonnektivität zu sammeln, einschließlich der kürzlichen Einführung von Patchwork Kingdoms – der größten NFT-Sammlung der Vereinten Nationen. Das NFT-Artwork wurde von Gigas Mapping-Daten zu Schulen und deren Konnektivitätsniveaus abgeleitet. Bis heute hat die Sammlung über 700.000 USD für Schulkonnektivität gesammelt.

Giga entwickelt auch Software für Schulen, um die Qualität der Konnektivität in Echtzeit zu messen. Der Status der Internetgeschwindigkeit der Schule wird automatisch auf die Project Connect-Plattform hochgeladen und bietet einen Mechanismus für Transparenz und Rechenschaftspflicht bei der Bereitstellung von Diensten.

Bisher hat Giga über 2,1 Millionen Schüler in über 5.000 Schulen in Afrika, Zentralasien, Lateinamerika und der östlichen Karibik mit dem Internet verbunden. Aber angesichts der Tatsache, dass mehr als 360 Millionen junge Menschen ohne Online-Zugang waren, als Giga gestartet wurde, hat die Initiative noch viel zu tun.

Es ist ein Rennen bis zur Ziellinie, sodass alle Kinder Zugang zu einem gleichen digitalen Spielfeld haben und mit Informationen, Möglichkeiten und Wahlmöglichkeiten verbunden sind.

Führender Bildnachweis Riccardo Lennart Niels Mayer über iStock Photo

Über UNICEF

Das Kinderhilfswerk der Vereinten Nationen (UNICEF) arbeitet in mehr als 190 Ländern und Territorien, um eine gerechtere Welt für jedes Kind zu erreichen. UNICEF hat dazu beigetragen, mehr Kinderleben zu retten als jede andere humanitäre Organisation, indem es Gesundheitsversorgung und Impfungen, sauberes Wasser und sanitäre Einrichtungen, Ernährung, Bildung, Nothilfe und mehr bereitstellt.

UNICEF USA treibt die globale Mission von UNICEF voran, indem es die amerikanische Öffentlichkeit dazu auffordert, die am stärksten gefährdeten Kinder der Welt zu unterstützen. Gemeinsam arbeiten wir an einer Welt, die die Rechte aller Kinder wahrt und jedem Kind hilft, sich zu entfalten. Weitere Informationen finden Sie unter www.unicefusa.org.

UNICEF unterstützt keine Unternehmen, Marken, Produkte oder Dienstleistungen.

Über Giga

Giga ist eine gemeinsame Initiative des Innovationsbüros von UNICEF und des Entwicklungsbüros für Telekommunikation der ITU. Ziel ist es, bis 2030 jede Schule der Welt mit dem Internet zu verbinden. In Zusammenarbeit mit 14 Unternehmen und gemeinnützigen Partnern bildet Giga den Internetzugang von Schulen in Echtzeit ab, erstellt Modelle für innovative Finanzierungen und unterstützt Regierungen bei der Vergabe von Konnektivitätsverträgen. Es ist Teil der ITU Partner2 Connect Coalition, der UNICEF-Initiative Reimagine Education und der Common Agenda and Roadmap for Digital Cooperation des UN-Generalsekretärs.

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