Empfohlene Vorkenntnisse
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Modul Einführung in die Informatik und Programmierung
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Lehrform
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Vorlesung/Labor
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Lernziele / Kompetenzen
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Die Studierenden
- erwerben grundlegende Kenntnisse zu Künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen (ML),
- kennen die heutigen KI-Anwendungen im Gesundheitswesen und können diese bewerten,
- erwerben Kenntnisse über die Datenaufbereitung und Algorithmen in der KI, und verstehen, wie diese angewendet werden,
- kennen die Zukunftsperspektiven und Trends in KI im Gesundheitswesen,
- kennen Herausforderungen und Risiken von KI im Gesundheitswesen,
- können Lösungen mit KI für Anwendungen im Gesundheitssystem vorschlagen.
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Dauer
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1
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SWS
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4.0
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Aufwand
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Lehrveranstaltung
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60h
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Selbststudium / Gruppenarbeit:
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120h
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Workload
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180h
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ECTS
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6.0
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Voraussetzungen für die Vergabe von LP
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Modulprüfung K60 Labor (unbenotet) gilt als Vorleistung für die Klausur.
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Empf. Semester
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6
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Haeufigkeit
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jedes Jahr (SS)
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Verwendbarkeit
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Digital Health (Bachelor)
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Veranstaltungen
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Künstliche Intelligenz im Gesundheitssystem
Art |
Vorlesung/Labor |
Nr. |
EM6226 |
SWS |
4.0 |
Lerninhalt |
Grundlagen:
- Definitionen und Grundlagen von Künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen (ML).
- Überblick über KI-Anwendungen im Gesundheitswesen und derenPotenziale.
- Ethische und Datenschutzaspekte bei der Nutzung von KI in der Medizin.
- KI-Grundlagen und Anwendungsmöglichkeiten im Gesundheitswesen
- Grundlagen der Datenanalyse, Mustererkennung und Vorhersagemodelle.
- KI-Anwendungen wie Bilderkennung in Radiologie, Diagnoseunterstützung, Personalisierung der Medizin etc.
- Fallstudien und Erfolgsgeschichten von KI-Anwendungen imGesundheitswesen.
Datenaufbereitung in der KI:
- Datenaufbereitung und -qualität für KI im Gesundheitswesen.
- Datensammlung, -bereinigung und -integration im medizinischen Kontext.
- Datenschutz und Anonymisierung von Patientendaten.
- Herausforderungen und Best Practices bei der Verwendung vonmedizinischen Daten für KI.
Algorithmen in der KI:
- Machine Learning-Algorithmen im Gesundheitswesen
- Supervised, unsupervised und reinforcement learning.
- Auswahl und Anpassung von ML-Algorithmen für medizinischeDaten.
- Bewertung von ML-Modellen und Überwindung von Bias.
- Deep Learning in der medizinischen Bildverarbeitung.
- Grundlagen von Deep Learning und Convolutional Neural Networks und deren Anwendungen in der Radiologie und Bilderkennung.
- Automatisierte Diagnose und Analyse medizinischer Bilder.
KI-gestützte Diagnose und Prognose:
- KI-Anwendungen zur Unterstützung von Ärzten bei der Diagnose.
- Prognostische Modelle für Krankheitsverlauf und -risiken.
- Herausforderungen bei der Implementierung von KI-Diagnosetools.
KI in der personalisierten Medizin:
- Nutzung von KI zur Analyse von Genomdaten und individuellen Gesundheitsprofilen.
- Anpassung von Behandlungsplänen und Medikation basierend aufKI-Ergebnissen.
- Chancen und Grenzen der personalisierten Medizin durch KI.
KI in der Arzneimittelforschung und -entwicklung:
- Anwendung von KI in der Entdeckung neuer Wirkstoffe und Medikamente.
- In-silico-Tests und Simulationen von Medikamentenwirkungen.
- Beschleunigung des Medikamentenentwicklungsprozesses durch KI.
Herausforderungen, Risiken und Ethik von KI im Gesundheitswesen
- Erkennen und Umgang mit Bias in KI-Modellen.
- Sicherstellung der Erklärbarkeit und Transparenz von KI Entscheidungen.
- Langzeitfolgen und ethische Überlegungen im Zusammenhang mit KI-Anwendungen.
Zukunftsperspektiven und Trends in KI im Gesundheitswesen:
- Ausblick auf zukünftige Entwicklungen und Fortschritte in KI imGesundheitswesen.
- Potenziale für innovative Anwendungen und Verbesserung der Patientenversorgung.
- Die Rolle von KI in der weiteren Transformation des Gesundheitswesens.
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Literatur |
- Mario A. Pfannstiel: Künstliche Intelligenz im Gesundheitswesen:Entwicklungen, Beispiele und Perspektiven (2022). Wiesbaden, Springer Gabler
- Kreutzer, R.T., 2023. Künstliche Intelligenz verstehen: Grundlagen - UseCases - unternehmenseigene KI-Journey 2. Aufl., Wiesbaden, Springer Gabler.
- Christoph Molnar. Interpretable machine learning: A guide for makingBlack Box Models interpretable. Lulu, Morisville, North Carolina, 2019.
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