Modulhandbuch. Masterstudiengang Medizinische Informatik (MIM) Fakultät für Informatik (IT) Hochschule Heilbronn

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1 Modulhandbuch Masterstudiengang Medizinische Informatik (MIM) Fakultät für Informatik (IT) Hochschule Heilbronn Medizinische Fakultät Universität Heidelberg Version vom

2 Inhaltsverzeichnis Modul M1 Komplexe Systeme...4 Fach M1.1 Komplexe Systeme, Softwarearchitekturen, Compilerbau...5 Fach M1.2 Praktikum Komplexe Systeme...6 Modul M2 IT-Management 1 7 Fach M2.1 - Betriebswirtschaftslehre...8 Fach M2.2 Gesellschaftliche Bezüge in der Medizinischen Informatik...9 Fach M2.3 Personalrecht und -führung Modul M3 IT-Management 2 11 Fach M3.1 Geschäftsprozessmodellierung Fach M3.2 Projektmanagement Modul M4 Informationssysteme und Qualitätsmanagement 14 Fach M4.1 Informationssysteme im Gesundheitswesen Fach M4.2 Qualitätsmanagement & Medical Controlling Modul M5 Formale Methoden in der Med. Forschung.18 Fach M5.1 Theoretische Grundlagen Bioinformatik Fach M5.2 Studiendesign in Biometrie und Epidemiologie Fach M5.3 Wissensbasierte Diagnose- und Therapieunterstützung Modul M6 Daten- und Wissensintegration.23 Fach M6.1 Datenanalyse, Data Mining Fach M6.2 Verteilte Systeme Fach M6.3 Wissensmanagement Modul M7 Wahlmodul Medizinische Informatik 27 Fach M7.1 Aktuelle Themen der biomedzinischen Informatik Fach M7.2 Kryptographie Fach M7.3 Mustererkennung Fach M7.4 Operations Research Fach M7.5 Scientific Computing Fach M7.6 Simulationsverfahren Fach M7.7 Spracherkennung Fach M7.8 Graphische Datenverarbeitung Modul M8A Wahlpflichtmodul Digitale Medien.38 Fach M8A.1 Computer-Based Training/Web-Based Training

3 Fach M8A.2 - Multimediasysteme Fach M8A.3 Praktikum Computer-Based Training/Web-Based Training- Systeme Modul M8B Wahlpflichtmodul Bild-/Signalverarbeitung.45 Fach M8B.1 Biosignalverarbeitung Fach M8B.2 Medizinische Bildverarbeitung Fach M8B.3 Praktikum Medizinische Signal- und Bildverarbeitung Modul M8C Wahlpflichtmodul Bioinformatik..49 Fach M8C.1 Praktikum Bioinformatik/Biometrie Fach M8C.2 Methoden der Bioinformatik Fach M8C.3 Systembiologie Modul M8D Wahlpflichtmodul Telemedizin.53 Fach M8D.1 Kommunikationsstandards und Protokolle der Telemedizin Fach M8D.2 Nichttechnische Aspekte der Telemedizin Fach M8D.3 Praktikum Telemedizin Fach M8D.4 Anwendungsgebiete und Interaktionsszenarien Modul M9 Seminar..59 Fach M9.1 - Seminar Modul M10 Mündliche Masterprüfung.61 Fach M10.1 Mündliche Masterprüfung Modul M11 Masterarbeit 63 Fach M Masterarbeit

4 Modul M1 Komplexe Systeme Sprache: Arbeitsaufwand: deutsch 300 h Credits: 10 Modulverantwortlich(e) Haag, Martin, Prof. Dr. Formale Voraussetzungen Bachelor Medizinische Informatik oder vergleichbarer Abschluss Inhaltliche Voraussetzungen Grundlagen der Praktischen Informatik: Java, Kopplung und Kohäsion, Entwurf nach Zuständigkeiten Entwurfsmuster Middleware-Konzepte und Techniken für Fernkommunikation, wie Java Remote Method Invocation (RMI) und Web Services. Java Enterprise Edition (JEE) Qualifikations-/Lernziele; Kompetenzen Techniken und Methoden des Entwurfs und Managements von komplexen technischen und organisatorischen Systemen verstehen und anwenden können Grundprinzipien der modellgetriebenen, generativen und aspekt-orientierten Softwareentwicklung verstehen und anwenden können Begriffe aus dem Bereich Softwarearchitektur und Architekturmanagement kennen und einordnen können Architekturmuster anwenden können, um große Softwarearchitekturen zu entwerfen Konzepte des IT-Service Management, der Virtualisierung, des Cloud Computing und Build Managements anwenden können Compiler entwerfen und realisieren können Förderung der Teamfähigkeit durch Arbeit in Projektteams Zugehörige Lehrveranstaltungen Fach Sem. SWS CP M1.1 Komplexe Systeme, Softwarearchitekturen, Compilerbau M1.2 Praktikum Komplexe Systeme M1.1: Klausur (120 min) M1.2: erfolgreiche Bearbeitung der Praktikumsaufgaben 4

5 Fach M1.1 Komplexe Systeme, Softwarearchitekturen, Compilerbau Vorlesung mit Übung Powerpoint-Präsentationen, Tafel, Rechnereinsatz Prüfungsdauer 180 h 45 h 119 h 16 h 120 min ECTS 6 M1.1: Klausur (120 min) Systembegriff, Systemeigenschaften und Komplexitätsbegriff IT-Service Management / ITIL (IT Infrastructure Library) Build Management mit Build Server Virtualisierung, Adaptive und Cloud Computing Einführung in die generative Softwareentwicklung Aspekt-orientierte Programmierung Model Driven Architecture (MDA) Interaktions- und Architekturmuster, Architekturstile und Konnektortaxonomie Definition der formalen Semantik von Architekturen mit dem π-kalkül Erkennen und Überbrücken von Architekturpassfehlern Grundlagen des Compilerbaus Lehrauftrag Empfohlene [1] Bass, L.; Clements, P.; Kazmann, R.,: Software Architecture in Practice, Addison-Wesley, 2003 [2] Siedersleben, J.: Moderne Software-Architektur, dpunkt, 2004 [3] Petrasch, R.; Meimberg, O.: Model Driven Archtecture. Eine praxisorientierte Einführung in die MDA., dpunkt, 2006 [4] Dern, G.: Management von IT-Architekturen, Vieweg, 2006 [5] Laddad, R.: AspectJ in Action: Practical Aspect-Oriented Programming. Manning Publications, 2003 [6] Aho, A.V.; Sethi, R.; Ullamn, J.D.: Compilerbau Teil 1, Teil 2, Oldenbourg,

6 Fach M1.2 Praktikum Komplexe Systeme Praktikum Powerpoint-Präsentationen, Rechnereinsatz, Softwareentwicklungswerkzeuge, Internet und Online-Medien, Tafel 120 h 34 h 86 h 0 h 0 min ECTS 4 M1.2: erfolgreiche Bearbeitung der Praktikumsaufgaben Entwurf, Realisierung und Test von komplexen Anwendungen in Projektteams mit jeweils maximal 3 Studierenden Build-Beschreibung erstellen, ausführen und mit einem Build-Server überwachen Eine Anwendung in einer Cloud Computing Infrastruktur installieren und nutzen Erstellen einer kleinen Anwendung mit dem ehealth Framework der Firma ICW nach vorgegebenen Tutoriumsunterlagen Konzeption und Implementierung von Bottom-Up- bzw. Top-Down-Parser Anwendung der in diesem Modul und im vorangegangenen Bachelorstudium im Bereich Software Engineering vermittelten Inhalte Erarbeitung und Präsentation des für die Aufgabenlösung zusätzlich benötigten Know-hows (studentisches Selbstlernen, Präsentationstechniken) Strukturierung von größeren Softwareprojekten Erstellung der Softwarentwicklungsdokumentation Einarbeitung und fortgeschrittene Nutzung von Softwareentwicklungswerkzeugen Lehrauftrag Siehe Literatur der zum gleichen Modul gehörigen Lehrveranstaltung M1.1 6

7 Modul M2 IT-Management 1 Sprache: Arbeitsaufwand: deutsch 240 h Credits: 8 Modulverantwortlich(e) Schramm, Wendelin, Prof. Dr. Formale Voraussetzungen Bachelor Medizinische Informatik oder vergleichbarer Abschluss Qualifikations-/Lernziele; Kompetenzen Beherrschung des Informationsmanagements im Krankenhaus Beherrschung der betriebswirtschaftlichen Grundfunktionen Vermittlung von EDV-Leiter-Kompetenz Rahmenbedingungen für das berufliche Handeln als Medizininformatiker kennen und auf Beispielszenarien anwenden können. Zugehörige Lehrveranstaltungen Fach Sem. SWS CP M2.1 Betriebswirtschaftslehre M2.2 Gesellschaftliche Bezüge der Medizinischen Informatik M2.3 Personalrecht und -führung M2.1, M2.3: Klausur (120 min); M2.2: Hausarbeit/Referat/Präsentation 7

8 Fach M2.1 - Betriebswirtschaftslehre Vorlesung mit Übung Powerpoint-Präsentationen 120 h 34 h 78 h 8 h 60 min ECTS 4 M2.1, M2.3: Klausur (120 min); M2.2: Hausarbeit/Referat/Präsentation Kostenerhebung im Gesundheitswesen Kosten- und Leistungsrechnung (DRG-Methode) Investitionsrechnung im Gesundheitswesen Entscheidungsanalyse Gesundheitsökonomie Prozessbewertung nach Kosteneffektivitätskriterien Spezielle Ausprägungen im Krankenhaus Benz, Tomas, Prof. Dr. [1] Keun, Friedrich, Prott, Roswitha. Einführung in die Krankenhaus-Kostenrechnung : Anpassung an neue Rahmenbedingungen. 7., überarbeitete Auflage. Wiesbaden: Gabler Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, ISBN [2] Hentze, Joachim; Kehres, Erich. Kosten- und Leistungsrechnung in Krankenhäusern : systematische Einführung. 5., vollst. überarb. Aufl. Stuttgart : Kohlhammer, 2008; ISBN [3] Jones, Andrew M. Applied econometrics for health economists : a practical guide. Oxford [u.a.] : Radcliffe, 2008 VII, 120 S.; ISBN [4] Schöffski, Oliver, Schulenburg, Johann-Matthias von der. Gesundheitsökonomische Evaluationen. Dritte, vollständig überarbeitete Auflage. Berlin, Heidelberg : Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2007; ISBN [5] Mittendorf, Thomas. Erhebung und Analyse gesundheitsökonomischer und medizinischer Daten im deutschen Gesundheitswesen : dargestellt an ausgewählten Beispielen einer rheumatischen und einer gynäkologischen Erkrankung. 1. Aufl. Baden-Baden : Nomos, 2006; Hannover, Univ., Diss., ISBN [6] Stock, Stephanie; Redaèlli, Marcus; Lauterbach, Karl W. Wörterbuch Gesundheitsökonomie. 1. Aufl. Stuttgart : Kohlhammer, 2008; ISBN

9 Fach M2.2 Gesellschaftliche Bezüge in der Medizinischen Informatik Vorlesung Seminar Powerpoint-Präsentationen, Original-Artikel- und Dokumente 30 h 11 h 19 h 0 h 0 min ECTS 1 M2.1, M2.3: Klausur (120 min); M2.2: Hausarbeit/Referat/Präsentation Arztrollen in der Weiterentwicklung des Gesundheitswesen Umgang mit knappen Ressourcen Patientenrollen, -erwartungen und -mitwirkung Qualität und Wirtschaftlichkeit Ethikkodes für Forschung und Praxis Wetter, Thomas, Prof. Dr. [1] Exemplarische Originalpublikationen, z.b.; Shea, S.; Weinstock, RS et al: A Randomized Trial Comparing Telemedicine Case Management with Usual Care in Older, Ethnically Diverse, Medically Underserved Patients with Diabetes Mellitus, JAMIA , 2006 [2] Bowling, A.: Measuring Disease, Open University Press, 2001, ISBN [3] International Medical Informatics Association,: IMIA Codes of Ethics for Health Information Professionals, [4] The World Medical Association,: Declaration of Helsinki, [5] DFG,: Vorschläge zur Sicherung guter wissenschaftlicher Praxis, Wiley VCH [6] Bundesärztekammer,: Musterberufsordnung, 9

10 Fach M2.3 Personalrecht und -führung Vorlesung Powerpoint-Präsentationen 90 h 23 h 59 h 8 h 60 min ECTS 3 M2.1, M2.3: Klausur (120 min); M2.2: Hausarbeit/Referat/Präsentation Grundzüge des Personalrechts Personaleinstellung Personalfreistellung Lohn- und Gehalt Organisation von Betrieben im Gesundheitswesen Personalinformationssysteme Führung von Personal Lehrauftrag [1] Skript über Lernplattform verfügbar 10

11 Modul M3 IT-Management 2 Sprache: Arbeitsaufwand: deutsch 270 h Credits: 9 Modulverantwortlich(e) Fegeler, Christian, Prof. Dr. Formale Voraussetzungen Bachelor Medizinische Informatik oder vergleichbarer Abschluss Inhaltliche Voraussetzungen Grundlagen des Projektmanagements Grundlagen im Konflikt- und Teammanagement Grundlagen der BWL (Organisationsformen) Modellierung mit UML Middleware-Konzepte insbes. Web Services Benutzung der Eclipse-Umgebung Qualifikations-/Lernziele; Kompetenzen Erlangung von Grundkenntnissen zum Geschäftsprozessmanagement Fähigkeit Prozesse aus unterschiedlichen Perspektiven (z.b. Patient, Pflege,Unternehmer, Endanwender etc.) und in einem systemischen Ansatz analysieren und modellieren zu können Fähigkeit den IT-Bedarf von modellierten Prozessen ableiten zu können Erlangung Grundkenntnisse zur Simulation von Prozessen Übersicht zu Ansätzen des Prozesscontrollings und der Prozesssteuerung Übersicht zu Ansätzen IT-technischen Implementierung von Geschäftsprozessen Fähigkeit Projekte strukturieren, kalkulieren und leiten zu können Fähigkeit Risiken in Projekten erkennen, bewerten und darauf reagieren zu können Vertiefung der Grundkenntnisse im Projektcontrolling Vertiefung der Grundkenntnisse des Konfliktmanagements aus der Führungsperspektive Zugehörige Lehrveranstaltungen Fach Sem. SWS CP M3.1 Geschäftsprozessmodellierung M3.2 Projektmanagement M3.1, M3.2: Klausur (120 min) 11

12 Fach M3.1 Geschäftsprozessmodellierung Vorlesung betreute Übung, studentische Präsentationen Powerpoint-Präsentationen, Tafel, Internet und Online-Medien, Rechnereinsatz, spezielle Software (BizAgi Process-Modeller, Igrafx Process 2011 for Six Sigma, Eclipse BPEL Designer) 180 h 45 h 125 h 10 h 80 min ECTS 6 M3.1, M3.2: Klausur (120 min) Grundlagen des Geschäftsprozessmanagements Funktions-, Prozess- und Matrixorganisation von Unternehmen Übersicht zu typischen Notationsformen ( BPMN, EPK) BPMN Grundkonzepte BPMN Konzepte zu Behandlung von Fehlern und Ausnahmen BPMN Muster für komplexere Prozesse Analyse und Beschreibung von Geschäftsprozessen im Gesundheitswesen Grundlagen des Six Sigma-Konzeptes zur Prozess-Steuerung Grundlagen zur Simulation von Geschäftsprozessmodellen Übersicht zu den Konzepten der IT-technischen Implementierung von Geschäftsprozessen (BPEL, XPDL, WS-CDL, XAML) und dazugehörigen Plattformen BPEL-Grundkonzept Fegeler, Christian, Prof. Dr. Empfohlene [1] Schmelzer, Hermann J.; Sesselmann, Wolfgang. Geschäftsprozessmanagement in der Praxis. 7. überarb. und erw. Auflage. Hanser, ISBN [2] Freund, Jakob; Rücker, Bernd; Henninger, Thomas. Praxishandbuch BPMN. Hanser, ISBN [3] Skript und Online-Medien in der Lernplattform verfügbar [4] Objekt Management Group,: Business Process Modeling Notation (BPMN)Version 2.0, Weiterführende [5] Kahla-Witsch, Heike A.; Geisinger, Thomas: Clinical Pathways in der Krankenhauspraxis, Kohlhammer, 2004, ISBN [6] Debatin, Jörg F.; Goyen, Mathias; Schmitz, Christoph: Zukunft Krankenhaus Überleben durch Innovation, ABW Wissenschaftsverlag, 2006, ISBN [7] Winkler, Astrid: Geschäftsprozessmanagement für unterschiedliche Prozesstypen : eine Analyse am Fallbeispiel der Lufthansa Cargo AG, dissertation.de, 2007, ISBN

13 Fach M3.2 Projektmanagement Vorlesung mit Übungen Powerpoint-Präsentationen, Tafel, Internet und Online-Medien, Rechnereinsatz 90 h 23 h 62 h 5 h 40 min ECTS 3 M3.1, M3.2: Klausur (120 min) Projektplanung und kalkulation o Strukturplan o Termin- und Kapazitätsplanung o Kostenplanung Risikomanagement in Projekten o Risikoanalyse und -bewertung o Risikoüberwachung o Krisenmanagement Projektleitung o Führung und Delegation o Kommunikation und Konfliktmanagement o Motivation und Veränderung Grundlagen des Multiprojekmanagement Fegeler, Christian, Prof. Dr. Empfohlene [1] Kuster, Jürg: Handbuch Projektmanagement. 2, überarbeitete Auflage. Springer-Verlag ISBN [2] Ahrendts, Fabian: IT-Risikomanagement leben : Wirkungsvolle Umsetzung für Projekte in der Softwareentwicklung. Springer-Verlag ISBN [3] Drews, Günter: Lexikon der Projektmanagement-Methoden. 1. Auflage. Rudolf Haufe Verlag, ISBN [4] Franken, Swetlana: Verhaltensorientierte Führung : Handeln, Lernen und Diversity in Unternehmen 3. überarbeitete und erweiterte Auflage. Gabler Verlag ISBN [5] Skript und Übungen über Lernplattform verfügbar Weiterführende [6] Hintz, Asmus J.: Erfolgreiche Mitarbeiterführung durch soziale Kompetenz. Gabler Verlag ISBN [7] Kunz, Christian: Strategisches Multiprojektmanagement. 2. aktualisierte Auflage. Deutscher Universitäts-Verlag GWV Fachverlage GmbH, 2007.ISBN [8] Tries, Joachim: Konflikt- und Verhandlungsmanagement. Springer-Verlag, 2008.ISBN

14 Modul M4 Informationssysteme und Qualitätsmanagement Sprache: Arbeitsaufwand: deutsch 300 h Credits: 10 Modulverantwortlich(e) Knaup-Gregori, Petra, Prof. Dr. Formale Voraussetzungen Bachelor Medizinische Informatik oder vergleichbarer Abschluss Inhaltliche Voraussetzungen Der Teil Informationssysteme des Gesundheitswesens baut auf den Grundlagen der Medizinischen Dokumentation auf (vgl. Modul B11 im Bachelorstudiengang oder das Buch von Leiner et al. (2011), s. Literatur) Qualifikations-/Lernziele; Kompetenzen Erkennen der Notwendigkeit des strategischen Managements von Informationssystemen und Kennenlernen von wichtigen Methoden und Verfahren. Fähigkeit zu Auswahl und Anwendung von Methoden und Verfahren des strategischen Managements. Erlangung der Fähigkeit zur systematischen Planung und zum systematischen Betrieb von Dokumentationssystemen im Gesundheitswesen Erlangung von Grundkenntnissen zu Methoden des Qualitätsmanagements, Übersicht zu den Strukturen des Qualitätsmanagements im deutschen Gesundheitswesen Erlangung von Grundkenntnissen zu Methoden im Medizincontrolling, Übersicht zu den etablierten Datensatzformaten für das Medizincontrolling Zugehörige Lehrveranstaltungen Fach Sem. SWS CP M4.1 Informationssysteme des Gesundheitswesens M4.2 Qualitätsmanagement & Medical Controlling M4.1: Klausur (60 min); M4.2: Klausur (60 min) 14

15 Fach M4.1 Informationssysteme im Gesundheitswesen Vorlesung Powerpoint-Präsentationen, rechnerunterstützte Werkzeuge zum strategischen Informationsmanagement, praktische Übungen, internationale Vorlesung und Übung zur Modellierung von Sub-Informationssystemen 180 h 45 h 127 h 8 h 60 min ECTS 6 M4.1: Klausur (60 min); M4.2: Klausur (60 min) Teil 1: Strategisches Informationsmanagement Grundbegriffe des Strategischen Informationsmanagements Strategisches Management von KIS Strategische Softwarebeschaffungsprozesse Strategisches Einführungs- und Projektmanagement Strategische IT-Personal- und Organisationsentwicklung Methoden des strategischen Managements o IT-Controlling o IT-Benchmarking Modellierung von KIS mit Übungen Bei Teilnahme an der internationalen Frank-van Swieten Lecture mit Dozenten und Studieren anderer Medizin-Informatikstudiengänge, eigenständige Modellierung eines Subsystems Teil 2: Planung und Betrieb klinischer Dokumentationssysteme Systematische Planung und Betrieb klinischer Dokumentationen elektronische Patientenakten und Spezialanwendungen Dokumentationssysteme für die Medizinische Forschung Nutzen, Auswertung, Erfassung und Qualität von Daten Referenzterminologien und Terminologiemanagement Knaup-Gregori, Petra, Prof. Dr Empfohlene [1] Alfred Winter, Reinhold Haux, Elske Ammenwerth, Birgit Brigl, Nils Hellrung, Franziska Jahn (2011): Health Information Systems: Architectures and Strategies (Health Informatics). Springer, ISBM [2] Leiner F, Gaus W, Haux R, Knaup-Gregori P, Pfeifer K-H, Wagner J (2011) Mediznische Dokumentation Grundlagen einer qualitätsgesicherten integrierten Krankenversorgung (6. Auflage). Stuttgart: Schattauer 15

16 Fach M4.2 Qualitätsmanagement & Medical Controlling Vorlesung mit Übungen Powerpoint-Präsentationen, Tafel, Internet und Online-Medien, Rechnereinsatz 120 h 34 h 78 h 8 h 60 min ECTS 4 M4.1: Klausur (60 min); M4.2: Klausur (60 min) Grundlagen des Qualitätsmanagements Qualitätsmanagementstrukturen im deutschen Gesundheitswesen (u.a. BQS, Qualitätsberichte) QM-Modelle (DIN , EFQM) Zertifizierungen (u.a. DIN, KTQ, QEP, Onkozert) Gesetzliche Normen Umgang mit Zahlen, Daten, Fakten und Indikatoren Risikomanagement in der Medizin, CIRS-Ansatz Grundlagen des Medical Controlling Datensatzformate ( 21-Datensatz, DRG-Kalkulation, Klassifikationen) G-DRG-System als lernendes System Klinische Pfade im Medical Controlling Markt- und Einweiseranalysen [1] Fegeler, Christian, Prof. Dr. [2] Lehrauftrag Empfohlene [1] Skript und Online Medien, über Lernplattform verfügbar [2] Goldschmidt, Andreas: Praxishandbuch Medizincontrolling. Economica Verlag ISBN X [3] Haeske-Seeberg, Heidemarie: Handbuch Qualitätsmanagement im Krankenhaus. 2. überarb. und erw. Aufl. Kohlhammer, ISBN Weiterführende [4] Vogg, Ingrid: Qualitätsmanagement in der ambulanten Versorgung : Leitfaden zur Einführung eines QM-Systems in Arztpraxen. Gabler Verlag ISBN [5] Kahla-Witsch, Heike A.; Geisinger, Thomas: Clinical Pathways in der Krankenhauspraxis, Kohlhammer, 2004, ISBN [6] Debatin, Jörg F.; Goyen, Mathias; Schmitz, Christoph: Zukunft Krankenhaus Überleben durch Innovation, ABW Wissenschaftsverlag, 2006, ISBN

17 [7] Hentze, Joachim; Huch, Burkhard; Kehres, Erich: Krankenhaus-Controlling. Konzepte, Methoden und Erfahrungen aus der Krankenhauspraxis, Kohlhammer, 2005, ISBN [8] Mach, Torsten; Sommerhoff, Benedikt: Business Excellence durch die Umsetzung des EFQM-Modells. Weka-Media ISBN

18 Modul M5 Formale Methoden in der Med. Forschung Sprache: Arbeitsaufwand: deutsch 300 h Credits: 10 Modulverantwortlich(e) Wetter, Thomas, Prof. Dr. Formale Voraussetzungen Bachelor Medizinische Informatik oder vergleichbarer Abschluss Inhaltliche Voraussetzungen Stochastik, Medizinische Biometrie u. Epidemiologie aus BSc Medizinische Informatik (vgl. B16) Wissensbasierte Systeme aus Bachelor Medizinische Informatik (vgl. B10.2). Qualifikations-/Lernziele; Kompetenzen Kenntnis allgemeiner Probleme bei der Durchführung empirischer Studien und der Möglichkeiten zu ihrer Vermeidung Kenntnis der aktuell existierenden Richtlinien sowie der wichtigsten Inhalte soweit sie Biometrie und Informatik betreffen Kenntnis der Methoden von Metaanalysen Fähigkeit zum kritischen Lesen von Studienberichten und Publikationen Fähigkeit, in einem interdisziplinär zusammengesetzten Team an der Planung und Durchführung medizinisch-empirischer Studien mitzuwirken Wichtige Algorithmen der Bioinformatik kennen Qualitative und quantitative Modelle biologischer Prozesse verwenden können Methoden der explorativen Datenanalyse in der Bioinformatik kennen Fähigkeiten der Analyse und formalen Repräsentation medizinischen Wissens Fähigkeiten zur Gestaltung entscheidungsunterstützender Systeme Verständnis der Rolle von Leitlinien als Wissensinhalte Verständnis der Möglichkeiten und Grenzen formaler Entscheidungsunterstützung Zugehörige Lehrveranstaltungen Fach Sem. SWS CP M5.1 Theoretische Grundlagen Bioinformatik M5.2 Studiendesign in Biometrie und Epidemiologie M5.3 Wissensbasierte Diagnoseund Therapieunterstützung M5.1, M5.2: Klausur (120 min); M5.3: Klausur (90 min) 18

19 Fach M5.1 Theoretische Grundlagen Bioinformatik Vorlesung mit Übungen Präsentationen (z.b. Powerpoint), Tafel, Rechner, Internet 90 h 23 h 59 h 8 h 60 min ECTS 3 M5.1, M5.2: Klausur (120 min); M5.3: Klausur (90 min) Algorithmen zur Analyse von Hochdurchsatzexperimenten (Mikroarray und Hochdurchsatzsequenzierung) Quantitative und qualitative Modellierung biologischer Prozesse Explorative Analyse biologischer Experimente [1] Lehrauftrag [1] Vorlesungsfolien mit Literaturhinweisen über Lernplattform Allgemeine Einführungen: [2] Lesk, Arthur M.: Bioinformatik, Spektrum, 2002, ISBN [3] Bemmel, Jan H. van; Musen, Mark A.: Handbook of Medical Informatics, Springer, ISBN [4] Lesk, Arthur M.: Introduction to Bioinformatics, Oxford University Press [5] Lehmann, T.: Handbuch der Medizinischen Informatik, Hanser Fachbuchverlag,

20 Fach M5.2 Studiendesign in Biometrie und Epidemiologie Vorlesung mit Übungen (Vorlesungsnacharbeitung, Literaturstudium von Originalarbeiten, Gruppenarbeit) Präsentationen (z.b. Powerpoint), Originalliteratur, Richtlinien, Tafel 90 h 23 h 59 h 8 h 60 min ECTS 3 M5.1, M5.2: Klausur (120 min); M5.3: Klausur (90 min) Studienplanung/-durchführung/-auswertung für medizinisch-empirische Untersuchungen Aktuelle Richtlinien für die Durchführung von Studien soweit sie die Bereiche Biometrie und Informatik betreffen Interpretation von Studienergebnissen Statistische Genetik und genetische Epidemiologie Evidenzbasierte Medizin [1] Kieser, Meinhard, Prof. Dr. [2] Rauch, Geraldine, Dr. [1] Skript, über Lernplattform verfügbar 20

21 Fach M5.3 Wissensbasierte Diagnose- und Therapieunterstützung Vorlesung betreute Übung Journal Club Präsentationen (z.b. Powerpoint), Skript, Rechner (Entwicklungswerkzeuge), Originalleitlinien, Fallsammlungen 120 h 34 h 74 h 12 h 90 min ECTS 4 M5.1, M5.2: Klausur (120 min); M5.3: Klausur (90 min) Methoden Eigenschaften medizinischen Wissen und dessen Analyse Umgang mit sprachlicher Unschärfe, fehlender Präzision, Unvollständigkeit Knowledge Acquisition, Inhaltsselektion, und Abbildung in formale Repräsentationsformen Problemlösemethoden, Konzept, Bibliotheken, Eigenentwicklung Repräsentation von Wissen zur Integration in Gesundheitsinformationssysteme Fallbasiertes Schließen Schließen unter Unsicherheit Medizinische Wissenskorpora Leitlinien; Entstehung, Qualitätsbeurteilung, Inhalt, Lebenszyklus Praxis Implementierung einer Leitlinie oder eines Fallbasierten Systems Wetter, Thomas, Prof. Dr. [1] Skript, über Lernplattform verfügbar [2] Puppe, Frank; Gappa, Ute; Poeck, Karsten: Wissenbasierte Diagnose- und Informationssysteme, Springer, 1996, ISBN [3] Schreiber, G.; Akkermans, H.; Anjewierden, A.: Knowledge Engineering and Management: The CommonKADS Methodology, Cambridge MIT Press,2000 [4] Marckmann, G.: Diagnose per Computer?, Deutscher Ärzte-Verlag Köln,

22 [5] Lenz, M.; Bartsch-Spörl, B.; Burkhard, H.-D.: Case-Based Reasoning Technology, Springer, 1998 [6] Stanford Center for Biomedical Informatics Research,: ontology development 101, [7] Spreckelsen, C.; Spitzer K.: Wissensbasen und Expertensysteme in der Medizin, Vieweg + Teubner, 2008 [8] Greenes, RA (ed): Clinical Decision Support- The Road Ahead, Elsevier, 2007, ISBN [9] Beierle, C; Kern-Isberner, G.: Methoden wissensbasierter Systeme, Vieweg, 2006 [10] exemplarische Originalleitlinien, z.b., ; Benz, J et al: Guideline zur Abklärung des palpablen Mammabefundes, Schweizerische Ärztezeitung 84(38) ; auch [11] exemplarische Fachartikel, z.b. Evans, RS et al.: Rapid Identification of Hospitalized Patients at High Risk for MRSA Carriage; JAMIA

23 Modul M6 Daten- und Wissensintegration Sprache: Arbeitsaufwand: deutsch 390 h Credits: 13 Modulverantwortlich(e) Pfeifer, Daniel, Prof. Dr. Formale Voraussetzungen Bachelor Medizinische Informatik oder vergleichbarer Abschluss Inhaltliche Voraussetzungen Qualifikations-/Lernziele; Kompetenzen Verständnis von Grundlagen aus den Bereichen Maschinelles Lernen, Data Mining und Text Mining Verständnis des Nutzens im Kontext medizinischer Informations- und Entscheidungssysteme Fähigkeit zur Anwendung im Umfeld der medizinischen Datenverarbeitung Verständnis der Grundlagen und Fähigkeit zur Anwendung von Information Retrieval Ansätzen und Suchmaschinen im medizinischen Umfeld Verständnis von Grundlagen aus der Wissensrepräsentation und dem Knowledge Engineering Verständnis des Nutzens im Kontext medizinischer Informations- und Entscheidungssysteme Fähigkeit zur Anwendung im Umfeld der medizinischen Wissensverarbeitung Verständnis der Grundlagen von Data Warehousing Ansätzen im medizinischen Umfeld Nutzen und Fähigkeit zur Anwendung klassischer Groupware- und Wiki-Systeme zur Wissensverwaltung Verständnis der Grundlagen und Standards verteilter Systeme insbesondere im medizinischen Umfeld Fähigkeit zur Nutzung von Ansätzen aus dem Bereich verteilter System bzgl. Daten- und Wissensintegration im Kontext medizinischer Datenverarbeitung Fach Sem. SWS CP M6.1 Datenanalyse, Data Mining M6.2 Verteilte Systeme M6.3 Wissensmanagement M6.1, M6.2, M6.3: Klausur (180 min) 23

24 Fach M6.1 Datenanalyse, Data Mining Vorlesung Betreute Übungen Powerpoint-Präsentation, Rechner 150 h 34 h 108 h 8 h 60 min ECTS 5 M6.1, M6.2, M6.3: Klausur (180 min) Explorative Datenanalyse Automatische Vorverarbeitung und Analyse von medizinischen Daten und Dokumenten Ausgewählte Verfahren des Data Minings und des maschinellen Lernens, unter anderem Assoziationsregeln, Entscheidungsbauminduktion, Regressionsverfahren, Clustering-Verfahren, Support Vektor-Maschinen, Meta- Lernverfahren Link-Analyse-Verfahren, Community Mining und Recommender-Systeme Validierung von gelerntem Wissen Software für das Data Mining Anwendung von Data Mining-Ansätzen in medizinischen Studien Grundlagen des Data Warehousing Data Warehousing auf Basis von SQL 99 [1] Pfeifer, Daniel, Prof. Dr. [2] Hanselmann, Michael, Dr. [1] Skript, über Lernplattform verfügbar [2] Tan, Pang-Ning; Steinbach, Michael; Kumar, Vipin: Introduction to Data Mining, Addison Wesley [3] Liu, Bing: Web Data Mining, Springer [4] Witten, Ian H.; Eibe, Frank: Data Mining: Praktische Werkzeuge und Techniken für das maschinelle Lernen, Hanser Fachbuchverlag [5] Markus, Lusti: Data Warehousing und Data Mining: Eine Einführung in entscheidungsunterstützende Systeme, Springer [6] Lehner, Wolfgang: Datenbanktechnologie für Data-Warehouse-Systeme. Konzepte und Methoden, dpunkt 24

25 Fach M6.2 Verteilte Systeme Vorlesung mit Übungen Powerpoint-Präsentation, Rechner 120 h 34 h 78 h 8 h 60 min ECTS 4 M6.1, M6.2, M6.3: Klausur (180 min) Netzwerkbetriebssysteme Verteilte Betriebssysteme Verteilte Systeme Schichtenmodelle Middleware Client-Server-Strukturen Client-Server-Server Modelle zur Implementierung verteilter Algorithmen Dienste (DNS, NFS, NTP,...) Sicherheitsdienste in Verteilten Systemen [1] Kalthoff, Oliver, Prof. Dr. [2] Peter, Gerhard, Prof. Dr. [1] Tanenbaum, A. S. ; Steen, M. Van: Distributed Systems, Prentice Hall, 2002, ISBN [2] Burns, G.; Daoud, R.; Vaigl, J.: LAM: An Open Cluster Environment vor MPI, Proceedings of Supercomputing Symposium, 1994 [3] Jeffrey, M.; Lumsdaine, S.: A Component Architecture for LAM/MPI, Proc. 10th European PVM/MPI User's Group Meeting, Springer [4] Witte, J.: Programmieren in C#, Teubner,

26 Fach M6.3 Wissensmanagement Vorlesung mit Übungen Powerpoint-Präsentation, Rechner 120 h 34 h 78 h 8 h 60 min ECTS 4 M6.1, M6.2, M6.3: Klausur (180 min) Suchmaschinen und Information Retrieval Algorithmen und Verfahren aus dem Information Retrieval Web Crawling Produkte, Anwendungen und Beispiele in der Medizin Grundlagen des Text Minings Knowledge-Engineering und Ontologie-basiertes Wissensmanagement Beschreibungslogische Grundlagen Allgemeine sowie Medizin-orientierte Sprachen und Standards zur Wissensdarstellung, u.a. RDW, OWL und Microformate, Galen Das Semantic Web und verbreitete Ontologien für Allgemeinwissen sowie medizinisches Fachwissen Modellierung von unsicherem Wissen (Bayes-Netze, unscharfe Mengen) Kollaborative Wissensverwaltung, unter anderem mittels Wiki und Groupware Mediatorsystemen Sozialer Software und Social Tagging Pfeifer, Daniel, Prof. Dr. [1] Grossman, D.; Freider, O.: Information Retrieval: Algorithms and Heuristics, Springer [2] Heyer, Gerhard; Quasthof, Uwe; Wittig, Thomas: Text Mining: Wissensrohstoff Test - Konzepte, Algorithmen, Ergebnisse, W3L Verlag [3] Baader, Franz; Calvanese, Diego; McGuinness, Deborah L.; Nardi, Daniele; Patel-Schneider, Peter F.: The Description Logic Handbook: Theory, Implementation and Applications, Cambridge University Press [4] Lee W., Lacy: OWL: Representing Information Using the Web Ontology Language, Trafford Publishing [5] Antoniou, Grigoris; van Harmelen, Frank: A Semantic Web Primer, The MIT Press [6] Davies, John; Fensel, Dieter; van Harmelen, Frank: Towards the Semantic Web: Ontology-Driven Knowledge Management, John Wiley & Sons [7] Raabe, Alexander: Social Software im Unternehmen. Wikis und Weblogs für Wissensmanagement und Kommunikation, VDM Müller 26

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