Vorlesungsangebote

  • für den Bachelorstudiengang Medizinische Informatik
  • für die Vertiefungsrichtung Medizinische Informatik im Bachelorstudiengang Informatik
  • für die Vertiefungsrichtung Medizinische Informatik im Diplomstudiengang Informatik

Grundstudium

Grundlagen der Informatik (GDI)

Rechner-Hardware und Höhere Programmiersprachen; Ablauf von Java-Programmen; Programmieren in Java: elementare Typen, Ausdrücke, Anweisungen, Methoden, Parameter, Rekursion, Klassen und Attribute, Konstruktoren, Selbstreferenz; Begriffe der objektorientierten Programmierung; Entwurf objektorientierter Programme.

Algorithmen und Datenstrukturen (ADS)

Grundlagen von Algorithmen und Datenstrukturen; Formale Beschreibungsverfahren; Einführung in die wichtigsten Algorithmen und Datenstrukturen mit Java: Folgen, Listen, Stacks, Queues, Hashing, Bäume (Binäre Bäume, balancierte Bäume); Einführung in grundlegende Such- und Sortierverfahren; Einführung in Graphen und Graphalgorithmen; Laufzeit- und Speicherplatzbetrachtungen; Abstrakte Datentypen. 

Technische Grundlagen der Informatik (TGI)

Grundlagen der Elektrotechnik (Strom und Spannung, Felder, Induktion, elektr. Bauelemente); Halbleitertechnik (Diode, Feldeffekt-Transistoren); Digitale Schaltungstechnik (Logikfamilien, CMOS-Logik, logische Gatter, Decoder, RAM, ROM); Optoelektronik (optische Grundlagen, LED, Laserdiode), Digitale Signalübertragung (Fourier-Reihe, Modulationsverfahren); Speichertechniken (CD, DVD, magnetische Speicher, holografische Speicher). 

Diskrete Mathematik (DIM)

Mengen, Relationen, Abbildungen und Funktionen; Aussagen- und Prädikatenlogik; Mathematische Beweisführung; Algebraische Strukturen, Einfache Zählprobleme, Zahlbereiche und Zahldarstellungen, Aspekte der Zahlentheorie, Graphen und Bäume.

Medizinische Grundlagen 1 (MG1)

Die Studierenden erlernen medizinische Grundlagen für Informatiker: Aufbau von Proteinen, RNA und DNA, Grundlagen der Zellbiologie, Genetik und Molekularbiologie, genetischer Informationsfluss etc., Aufbau und Funktion des menschlichen Körpers, Medizinische Terminologie, Grundbegriffe der Krankheitslehre, Überblick über die wichtigsten Krankheitsbilder, Möglichkeiten der Diagnostik und Therapie.

Rechnerarchitektur und Rechnertechnik (RUR)

Schaltalgebra; Speicherglieder (Flipflops); Funktionsbausteine der Digitaltechnik; Informationsdarstellung im Rechner; Befehlsaufbau und Befehlsausführung; Grundlegende Rechnerarchitekturen; Aufbau und Funktionsweise von Prozessoren; Arbeitsspeicher; Arithmetik-Coprozessor; Ein-/Ausgabe; Bussysteme; Schnittstellen; Laborübungen.

Methoden und Techniken der Programmentwicklung (TPE)

Java Packages und Zugriffsattribute; Abstrakte Klassen und Interfaces; Polymorphismus und dynamische Bindung; Innere Klassen und Exceptionverarbeitung; Reflektion; Java Streams; Anwendung von Streams: Datenkompression; Konkurrente Prozesse; Kollektionen; Entwurfsmuster; Zeiger. 

Objektorientierte Techniken (OOT)

Begriffe der Objektorientierung, Design, Implementierung und Testen objektorientierter Problemstellungen. 

Analysis (ANA)

Reelle und komplexe Zahlen, Folgen und Reihen, Reelle Funktionen, Integralrechnung, Differentialrechnung, Differentialgleichungen, Funktionen mehrerer Veränderlicher. 

Medizinische Grundlagen 2 (MG2)

Die medizinischen Grundlagen für Informatiker werden in einer zweiten Vorlesung vertieft: Die wichtigsten Krankheitsbilder wie z. B. Herz- und Kreislauferkrankungen, Tumoren und Diabetes etc., Diagnostik und Therapie zu den wichtigsten Krankheitsbildern, Überblick über die wichtigsten medizinischen Fächer, neue und aktuelle medizinische Themen. 

Einführung in die Medizinische Informatik (EMI)

Die Studierenden erhalten einen Überblick über die Medizinische Informatik, seine Anwendungsgebiete sowie die für das Gesundheitswesen spezifischen Anforderungen und Lösungsansätze: Terminologie und Wurzeln der Medizinischen Informatik, das Gesundheitswesen, seine Sektoren und seine Institutionen, Überblick über die Informationssysteme des Gesundheitswesens, die wichtigsten Teilgebiete der Medizinischen Informatik sowie ihre Methoden, Konzepte, Werkzeuge und Techniken, spezielle Anforderungen wie Schnittstellen, Standards, Datenschutz, Rechtssicherheit, lT-Sicherheit, Qualitätsmanagement etc. 

Proseminar (PSM)

Im Mittelpunkt des Proseminars steht für jeden Studierenden ein vorbereitetes Referat über ein Thema aus der Informatik. Diskussion über die Themen, also über den Inhalt des Referats; Diskussion über die Art des Vortrags.

 

Hauptstudium

Lineare Algebra (LAL)

Vektorrechnung (Skalarprodukt, Vektorprodukt, Gerade und Ebene im Raum), Vektorräume, Lineare Gleichungssysteme, Determinanten (Laplace‘scher Entwicklungssatz, Cramer‘sche Regel), Lineare Abbildungen und geometrische Transformationen (Spiegelungen und Drehungen im Raum, Verschiebungen, Skalierungen, Koordinatentransformationen), Eigenwerte und Eigenvektoren von Matrizen, Diagonalisierung von Matrizen. 

Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik (WAS)

Zufällige Ereignisse und ihre Wahrscheinlichkeit; Zufallsvariablen und ihre Wahrscheinlichkeitsverteilung; Verteilungsparameter; Erwartungswert; Varianz; Standardabweichung; Parameterschätzung; Konfidenzintervalle; Signifikanztests; Praktische Übungen. 

Wissensverarbeitung im medizinischen Bereich (WMB)

Grundlegende Begriffe und Konzepte: Zustandsraum / Zustandsübergänge / Lösungssuche, Suchverfahren (uninformiert, informiert – Heuristiken), Optimierungsverfahren, z.B. genetische Algorithmen, Constraintverarbeitung, Regelbasierte Systeme, Data Warehousing und Data Mining Grundlagen, Entscheidungsunterstützende Systeme, insbesondere im medizinischen Bereich. 

Software Engineering (SEE)

Der Software-Lebenszyklus; Analyse (strukturiert und objektorientiert); Architekturentwicklung und Design; Implementierung; Qualitätssicherung (organisatorische, konstruktive, analytische Maßnahmen); Wartung und Weiterentwicklung; Entwicklungsmethoden; Software-Wiederverwendung; Konfigurationsmanagement; Ökonomische Überlegungen; Planung und Organisation von Software-Projekten; Werkzeuge; Praktische Übungen. 

Projektmanagement (PMG)

Aufgaben und Techniken des Projektmanagements; Projektorganisation; Termin- und Aufgabenplanung; Projektcontrolling; Mitarbeiterführung; Durchführung von Projektmeetings. 

Datenbanken (DBA)

Geschichtliche Entwicklung der Datenbanksysteme; Datenbank-Architektur; Datenmodelle; Datenmodell-unabhängiger Entwurf; Gegenstands-Beziehungs-Modell; Entwurf relationaler Datenbanken; Datenintegrität; Funktionale Abhängigkeiten und Normalformen; Einführung in SQL; Ansprechen von Datenbanken aus Programmen heraus (embedded SQL, OCI, ODBC, PL/SQL); Praktische Übungen. 

Kommunikationssystem (KOS)

Grundlagen und Konzepte von Kommunikationssystemen, Topologie, Protokolle, TCP/IP-Stack, Internet, LAN, WAN, Sicherheit in Rechnernetzen, Rechnerkommunikation, Socketprogrammierung. 

Tutorium (TUT)

Betreuung von Studierenden im Grundstudium oder im Softwareprojekt (4. Semester); Durchführung von Übungsstunden; Betreuung von Programmierpraktika; Korrektur schriftlicher Ausarbeitungen; Organisation von Projektbesprechungen. 

Verteilte Systeme (VSY)

Client-Server Klassifikation, Kommunikation und Koordination: TCP/IP-Sockets, Java Message Service (JMS), Communicating Processes (ComPro), Remote Procedure Call (RPC), Remote Method Invocation, (RMI), Common Object Request Broker Architecture (CORBA), Enterprise JavaBeans (EJB), Web-basiert: HTML, Common Gateway Interface (CGI), Servlets, XML, Applets, Web-Services mit Soap, WSDL und UDDI, .NET, Fundamentale verteilte Algorithmen: Logische Ordnung von Ereignissen, Auswahlalgorithmen, Übereinstimmungsalgorithmen, Server: Namens- ‚ File-, Transaktions-, Konkurrenz, Zeit-, Sicherheitsserver. 

C- und C++-Programmierung (CPR)

Die Studierenden sollen die Grundkonzepte von C bzw. C++, insbesondere in Abgrenzung zu Java verstehen, das Speichermanagement verstehen und umsetzen, die Problematik einer unsicheren Programmiersprache erkennen, einschätzen können, wann C bzw. C++ sinnvoll eingesetzt werden können bzw. müssen. die grundlegenden Konzepte in C bzw. C++ umsetzen können. Inhalte: Programmstruktur, Ein-/Ausgabe, Zeiger, Zeigerarithmetik, Referenzen, Strings, Objekte, Komponenten, Speichermanagement mit Konstruktoren und Destruktoren, Vererbung, Mehrfachvererbung, Polymorphismus, Ausnahmebehandlung, Überladung von Operatoren, Templates, Dateien und Ströme. 

Organisation und Systemanalyse (OSA)

Grundlagen der Organisation in Unternehmen und sonstigen Einrichtungen sowie die Durchführung von Systemanalysen, Verständnis der Funktionsweise von Firmen, Behörden, Verbänden etc. Übernehmen von Führungsaufgaben und Leitungsfunktionen, analysieren von Schwachstellen von Organisationen. 

Medizinisches Softwareprojekt (MEP)

Die Studierenden fuhren ein Software-Entwicklungsprojekt im medizinischen Umfeld von ersten Anforderungen bis zur Produkteinführung aus der Sicht von Projektleiter und Entwickler durch. Sie können mit unklaren Anforderungen und Zeitdruck konstruktiv umgehen, können die Aufgaben von der Anforderungsermittlung bis zum Testen selbständig in kleinen Projekten abwickeln, lernen den Nutzen der Entwicklungsdokumentation kennen. 

Ethik, Recht und Datenschutz (ERD)

Datenschutzrecht, ärztliche Schweigepflicht, ärztliches Berufsrecht, Arztstrafrecht, Arzt-Patienten-Verhältnis; Grundrechte, verfassungsrechtliche und ethische Grundlagen, insbesondere Menschenwürde, Menschenbild, Recht auf informationelle Selbstbestimmung, Patientenautonomie; Entpersönlichung des Menschen, „gläserner Patient”; Grundzüge des Vertragsarzt- und Apothekenrechts, rechtliche Grundlagen der Abrechnung niedergelassener Ärzte und Krankenhäuser; Dokumentationspflichten; Grundzüge des Produkthaftungsrechts. 

Integrationstechnologien (IGT)

Grundlagen der Anwendungsintegration, Technologien der Modulintegration, Portaltechnologien, Integration verteilter Anwendungen, Datenintegrationstechnologien, XML / XSL / Xpath, Abfragesprachen (XQL, XSQL u.a.), Methoden der Datensynchronisation, Herausforderungen bei den Integrationstechnologien. 

Webtechnologie (WBT)

Grundlagen internetbasierter Anwendungen, Scriptsprachen (Python, PHP, Pearl, …), Kommunikationsstrukturen verteilter Internetanwendungen, Verteilte Agentensysteme, Generierung dynamischer internetbasierter Benutzeroberflächen, Mehrfachzugriff bei Internetservern, Skalierung von Internetanwendungen, Sessionmanagement in Internetanwendungen, Benutzerverwaltung in Internetapplikationen, Daten- und Kommunikationsschutz durch Verschlüsselung, Sicherung der Datenkonsistenz. 

Sicherheit in IT-Systemen (SIT)

Definition IT Sicherheit, IT Sicherheitsziele, IT Sicherheits-Management und Schutzmaßnahmen, Grundlagen kryptographischer Protokolle, Funktionsweise von DES, AES und PKI, Zertifikate, Hashfunktionen, Passwortsicherheit. 

Informationssysteme im Gesundheitswesen (ISG)

Aufgaben, Aufbauorganisation und Behandlungsprozesse von Krankenhäusern und Arztpraxen, grundlegende Begriffe und Definitionen zu Informationssystemen im Gesundheitswesen, Module von Krankenhausinformationssystemen wie Patientenmanagement, Rechnungswesen, Material-, Anlagen-, Personalwirtschaft, Klinische Arbeitsplatzsysteme, Funktionsbereichssysteme etc., Modellierung von Krankenhausinformationssystemen, Arztpraxis- und Apothekeninformationssysteme, Architekturmodelle fflr o. a. Informationssysteme, Daten-, Funktions-, Präsentations- und Prozessintegration bei heterogenen Informationssystemen, spezielle Aspekte wie Identifikationsverfahren, MPI, Zugriffsberechtigungskonzepte, Interoperabilität etc., strategisches, taktisches und operatives Management von Informationssystemen im Gesundheitswesen, Bewertung der Informationsverarbeitung in Krankenhäusern und anderen medizinischen Einrichtungen. 

Seminar Medizinische Informatik (SEMM)

Ausarbeitung und Präsentation von Referaten zu speziellen Themen der Medizinischen Informatik.

 

Wahlpflichtfächer

Mathematische Modellbildung in der Medizin (MMM)

Einführung in die Mathematiksoftware MATLAB, Mathematische Modellbildung in der Medizin, Numerische Lösung einer gewöhnlichen Differentialgleichung (Euler-, Runge-Kutta-Verfahren), Systeme von gewöhnlichen Differentialgleichungen, Fehleranalyse, Modelle mit partiellen Differentialgleichungen.

IT-Organisation (ITO)

Neue Kommunikationstechniken im Bürobereich; technische Grundlagen verteilter Anwendungen; rechnergestützte Gruppenarbeit; Verwaltung heterogener Dokumente; Elektronische Archivierungssysteme.

Organisation un Management (OUM)

Aufbau- und Ablauforganisationen im Gesundheitswesen; strategisches, taktisches und operationales Management von Informationssystemen; Management von Projekten; Betrieb von rechnerunterstützten Informationssystemen und klinischen Rechenzentren; Analyse von Schwachstellen, Rahmenkonzepte für das Informationsmanagement; Pflichtenhefte für Ausschreibungen etc.

Medizinische Grundlagen (MGL)

Überblick über die wichtigsten medizinischen Fächer; naturwissenschaftliche Grundlagen der Medizin; Aufbau und Funktion des menschlichen Körpers; Krankheitslehre; neue und aktuelle medizinische Themen.

Recht und Datenschutz (RUD)

Einführung; Recht, Rechtsgeschäfte; Einzelne Schuldverhältnisse; Rechtsschutz für Software; Datenschutz; Recht und Netze.

Betriebswirtschaftslehre 2 (BL2)

Grundzüge des betrieblichen Rechnungswesens; Produktions- und Kostentheorie; Aufbau und Inhalt des Jahresabschlusses; Bewertung der Bilanzpositionen; Kostenrechnungssysteme; Betriebsabrechnungsbogen; Kostenträgerrechnung; Deckungsbeitragsrechnung; Plankostenrechnung; Prozesskostenkalkulation.

Software-Ergonomie und Usability (SEU)

Einführung in die Software-Ergonomie, Gesetze, Verordnungen und Normen, Grundlagen der Mensch-Maschine-Interaktion, Geräte und Techniken für die Ein- und Ausgabe, Benutzerzentrierte Entwicklungsprozesse, Bedarfs- und Anforderungsanalysen, Spezifikation und Prototyping, Evaluation von Gestaltungsergebnissen. 

Bildverarbeitung (BIV)

Digitale Bilder, Bildaufnahme und Bildrekonstruktion, Modelle in der Bildverarbeitung, Bildverbesserung (Helligkeitskorrekturen, Korrektur von Verdrehung und Verzerrung, Korrektur von Unschärfe), Frequenzraum, Reduktion von Bildrauschen, Bildsegmentierung (punkt-, textur-, kanten-, und regionenbasierte Verfahren, global optimierende und modellbasierte Verfahren), Bildregistrierung, formbasierte Objekterkennung, Anwendungen. Vertiefung der Grundlagen anhand praktischer Übungen. 

Medizintechnik und bildgebende Verfahren (MTK)

Grundlagen der Radiologie und Strahlenbiologie: Technik gängiger diagnostischer Geräte z.B. Röntgengerät, CT, Kernspin, PET, Ultraschall; Technik gängiger therapeutischer Geräte, z.B. Medizinischer Laser, Bestrahlungsgeräte, etc.; 3-dimensionale und 4-dimensionale Verfahren in Diagnose und Therapie. 

Medizinische Dokumentation (MDO)

Definitionen und Ziele der medizinischen Dokumentation und Archivierung, typische medizinische Dokumentationen, Eigenschaften medizinischer Dokumentationssysteme, medizinische Ordnungssysteme wie ICD, ICPM, SNOMED, TNM, Diagnosis Related Groups (DRGs) etc., Elektronische Patientenakten, Medizinische Register, Gebrauch, Nutzen und Planung medizinischer Dokumentationssysteme im Krankenhaus, in Arztpraxen, bei klinischen Studien etc., Retrieval und Auswertung, Güte der Ergebnisse, Archivmedien, -modelle, Dokumentenmanagement, Architekturansätze für digitale Archivsysteme, Ordnungsmäßigkeit, Revisionssicherheit und rechtliche Anerkennung digitaler Archive. 

Medizinische Standards (MST)

Definitionen und Ziele der medizinischen Dokumentation und Archivierung, Typische medizinische Dokumentationen, Eigenschaften medizinischer Dokumentationssysteme, Medizinische Ordnungssysteme (ICD, ICPM, SNOMED, TNM, Diagnosis Related Groups (DRGs) etc.), Gebrauch, Nutzen und Planung medizinischer Dokumentationssysteme im Krankenhaus, in Arztpraxen, bei klinischen Studien etc., Archivmodelle, Archivmedien und Dokumentenmanagement, Architekturansätze für digitale Archivsysteme, Definitionen zu und Arten von Standards, Medizinische Standards: Semantische Standards, Kommunikationsstandards, Dokumentenstandards, Datenmodell- und Architekturstandards etc. 

Telemedizin (TMD)

Aufgaben und Anwendungsgebiete für die Telemedizin, Definitionen insbesondere zu Patientenakte, Gesundheitsakte und Gesundheitskarte, Architektur, Basiskomponenten und Schnittstellen einer Gesundheitstelematikplattform, Typen von telemedizinischen DV-Systemen, Datenschutzaspekte und Sicherheitsinfrastrukturen, Die Elektronisch Gesundheitskarte: Rahmenarchitektur, Patientenkarte, Elektronischer Arztausweis, Geschäftsprozesse, Einführungskonzept etc., Die Elektronische Gesundheitsakte: Architekturen, Datenhaltung, Interoperabilität, Anwendungen etc. Inhaltliche, funktionale, rechtliche, technische und organisatorische Anforderungen an Elektronische Gesundheitskarten und -akten; Spezielle Anwendungen wie z.B. Elektronisches Rezept, Elektronischer Arztbrief, Elektronische Einweisung, Europäische Krankenversichertenkarte. 

Ausgewählte Probleme der Medizinischen Informatik (PMI)

Abhängig vom ausgewählten Themenschwerpunkt, z. B. hardwarenahe Softwareentwicklung: Entwicklung von Software für eingebettete Systeme, z. B. in der Programmiersprache C, Einlesen und Verarbeiten analoger Signale, Einlesen und Verarbeiten digitaler Werte, Ansteuern von Aktoren über die I/O-Ports, Anschluss von Matrixtastatur und LC-Display zur Benutzerinteraktion mit dem Mikrocontroller, Ausmessen, Verarbeiten und Erzeugen von Signalen mit Timern, Risikomanagement. 

Biometrie (BMT)

Wiederholende Einführung in die Statistik (deskriptiv, explorativ, induktiv) und Sensibilisierung für Datenstrukturen (Stichprobenrelationen, Skalenniveaus, Verteilungsmodelle), Hypothesentests und Fallzahlberechnungen, Äquivalenztests (Nichtunterlegenheit, Intervall-Inklusion), Nichtparametrisches Testen (Vorzeichentest, U-Test usw.), Varianzanalysen (Haupteffekte, Messwiederholungen, H-Test), Lineare Modelle (einfach I und II Art, Hauptkomponente, Bablok-Pasing, multiple lineare Regression), Logistische Regression, Diagnosestudien (Reliabilität, Validität, Sensitivität usw.), Statistik-Software. 

Bioinformatik (BIM)

Biologische Sequenzen, biologische Datenbanken, Vorhersage biophysikalischer Eigenschaften von Proteinen, Dotplot, paarweises Alignment von Sequenzen, Score-Matrizen, positionsspezifische Verfahren, multiples Alignment von Sequenzen, Evolutionsmodelle, Phylogenetische Inferenz, Anwendung explorativer Verfahren in der Bioinformatik (Clusterung, Principal Component Analysis, MDS), Überwachte Lernverfahren zur Analyse von Daten der funktionellen Genomik (Neuronale Netze, Support Vector Maschinen). 

Neuronale Netze (NNW)

Motivation und biologisches Vorbild, Aufgabenstellungen (Klassifikation, Regression; überwachtes/unüberwachtes Lernen), Grundkonzepte neuronaler Netze (Elemente, Lernvorgang, Netzwerktopologien), Single-Layer Networks (Perceptron, Lernregeln), Multi-Layer Networks, Backpropagation, Radiale Basisfunktionen, Hopfield-Netze, Kohonen-Netze, hybride Netze, Evaluation, weiterführende Themen. Vertiefung der Grundlagen anhand praktischer Übungen.