Netzwerkschwerpunkte

Die Vision der im Netzwerk ITC verbundenen Unternehmen und Forschungseinrichtungen besteht darin, durch FuE basierte Technologieprojekte neue IKT-Produkte und IKT-Dienstleistungen für die Digitalisierung von Pflegediensten und die Unterstützung von Pflegenden zu schaffen. Dadurch soll die Qualität der Pflege verbessert werden, in erster Linie aber sollen die Unternehmen der Pflegebranche durch innovative Produkte und Dienstleistungen in ihrer Digitalen Transformation unterstützt werden 

Technologische Entwicklungslinien

 

Das Netzwerk organisiert seine Arbeiten in den folgenden technologischen Entwicklungslinien:

TEL-1 Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen

Um Pflegende zu unterstützen und die im Rahmen der Pflege entstehenden Daten sinnvoll nutzen zu können ist die Entwicklung von Verfahren der KI im speziellen des Maschinellen Lernens geplant. So sollen sich unterstützende Systeme weiterentwickeln und an den Menschen anpassen können. Basierend auf Daten und Informationen aus den daraus entwickelten Modellen sollen Systeme ihre Aufgaben und ihre Interaktion mit dem Menschen anpassen können.  Ein System muss die Fähigkeiten des Menschen und den situativen Kontext kennen, um daraus eine gezielte und robuste Planung ableiten und sich weiterentwickeln zu können. 

FuE-Aufgaben 

  • Es müssen Datenmodellierungen und Verfahren zur Klassifizierung entwickelt werden, die es ermöglichen, aus den bei der Pflege entstehenden digitalen Daten zu lernen.  
  • Es müssen Maschinelle Lerner entwickelt und algorithmisch umgesetzt werden, die auf der Basis von Trainingsdaten den effizientesten oder wahrscheinlichsten Ziel-Systemzustand ermittelt und entsprechend agieren.  
  • Die Maschinellen Lerner müssen je nach Szenario cloud-basiert oder auf EDGE-Devices (also vor Ort) umgesetzt werden. Dazu müssen Deployment- und Partitionierungsstrategien für die Trainings- und Betriebsphase entwickelt werden. 

Fortschritt über den Stand der Technik 

Im Bereich der Pflege fallen verschiedenste Daten (der Pflegenden und der Gepflegten) an, diese werden aber aktuell nicht oder nur in verschiedenen Systemen erfasst und stehen damit i.d.R. nicht für eine Auswertung durch eine KI zur Verfügung. Erschwerend kommt hinzu, dass es sich teils um sensible personenbezogene Daten handelt. Die geplanten Arbeiten im Netzwerk sollen im Bereich der KU über den Stand der Technik hinausgehen, indem Maschinelle Lerner konzipiert und entwickelt werden sollen, die in der Lage sind, verschiedene Schutzniveaus von Daten und rechtlich regulatorische Randbedingungen zu berücksichtigen. Diese Systeme müssen entweder in speziell abgesicherten Cloud-Systemen oder vor Ort auf mobilen Geräten unter speziellen EMV-Bedingungen umsetzbar sein, um medizinische Geräte nicht zu stören. Das Netzwerk plant Entwicklungen, die nach dem Training sehr effizient umgesetzt werden und auf mobilen Geräten mit sehr niedriger Hardwareleistung laufen können. 

TEL-2 Assistive Technologien

Ein zentraler Aspekt von assistiven Technologien sind die intuitive Interaktion mit dem Menschen. Ziel dieser TEL ist die Entwicklung von Innovationen, die es dem Menschen erlauben, mit den Maschinen zu kommunizieren und die eine Interaktion mit dem System erlauben. Der Mensch muss jederzeit die Kontrolle über das Gesamtsystem behalten und sich sicher fühlen.  Die räumliche Darstellung zusammen mit intuitiven Ansichten, z.B. durch Augmented oder Virtual Reality, erlauben erst die zugängliche Darstellung für Menschen vor Ort oder für Experten an anderen Orten.  

FuE-Aufgaben und Innovationsgehalt 

  • Die Entwicklung von kostengünstigen, individuell leicht anpassbaren Exoskeletten für die Pflege muss weiter vorangetrieben werden. 
  • Es müssen für die Pflegenden entlastende robotische Systeme (z.B. zum Umlagern von Patienten) marktreif entwickelt werden und für den alltäglichen Gebrauch im Pflegeumfeld nutzbar sein.  
  • AR-Anwendungen wie Google Smart Glass Wearable im Umfeld von Pflegeeinrichtungen für Telefonie, QualityAssurance sowie Guidance/Assistance müssen für den pflegerischen Bereich angepasst und einsetzbar gemacht werden.  

Fortschritt über den Stand der Technik 

Die im Netzwerk geplanten Innovationen sollen deutlich über den Stand der Technik hinausgehen, indem die Robustheit und Alltagstauglichkeit der System so erhöht werden muss, dass sie den Einsatz im Pflegetischen Alltag ermöglichen. Dazu ist es notwendig, den Energieverbrauch deutlich zu reduzieren, den Tragekomfort deutlich zu erhöhen und die Kosten solcher Systeme zu reduzieren, damit sie ökonomisch genutzt werden können. 

TEL-3 Daten und Datenanalyse

Die Dokumentation und Pflege von Patienteninformationen ist für Pflegepersonal mit den bisherigen Methoden sehr zeitaufwendig. Mit der Vereinfachung des Datenmanagements und der Art und Weise, die Daten zu erfassen kann dem Pflegepersonal viel Zeit eingespart werden, die an anderer Stelle (direkte Arbeit mit/an Patient*innen) nötiger gebraucht wird. Dabei handelt es sich um eine Vielzahl von verschiedenen Daten aus einer Vielzahl von technischen Systemen in einer sehr unterschiedlichen Qualität 

FuE-Aufgaben und Innovationsgehalt 

  • Es sollen Innovationen im Bereich der Data Science entwickelt werden. Dazu müssen wissenschaftlich fundierte Methoden, Prozesse, Algorithmen und Systeme zur Extraktion von Erkenntnissen, Mustern und Schlüssen sowohl aus strukturierten als auch unstrukturierten Daten entwickelt werden. 
  • Es müssen Innovationen im Bereich des Data Engineering und Data Minings entwickelt werden. Dazu müssen Verfahren der systematischen Anwendung statistischer Methoden auf große Datenbestände (insbesondere „Big Data“ bzw. Massendaten) entwickelt werden, mit dem Ziel, neue Querverbindungen und Trends zu erkennen.  
  • Es müssen Innovationen zur Sicherstellung der Datenqualität in Big Data unter besonderer Berücksichtigung der IT-Sicherheit entwickelt werden 

Fortschritt über den Stand der Technik 

Die geplanten Innovationen im Netzwerk werden über den Stand der Technik hinausgehen, indem automatisierte Ansätze zur Messung der Datenqualität strukturierter und unstrukturierter Daten umgesetzt werden sollen. Dabei sollen Daten aus den vielfältigsten Anwendungsgebieten (Medizin, Pflege, Dokumentenmanagement, Abrechnung) und Datenquellen (z. B. Plattformen, stationären Datenbanken, Mobilen Geräten) einbezogen, verknüpft und analysiert. Neben klassischen Datenqualitätsdimensionen, wie bspw. Vollständigkeit, Korrektheit, Konsistenz und Aktualität, wird daher insbesondere auch sichergestellt, dass die Verfügbarkeit, Reputation und Integrität der Daten im Kontext von Big Data sicherzustellen und Aspekte der IT-Sicherheit sowie des Datenschutzes entsprechend berücksichtigt werden. 

TEL-4 Digitale Plattformen und mobile Apps

Digitale Pflegeplattformen helfen Pflegeanbietern, Zeit für ihre Kernarbeit zu gewinnen. Auf dem Markt der Pflegeplattformen gibt es allerdings bisher keinen marktbeherrschenden Anbieter oder Plattformtypen. Vielmehr findet sich eine Vielzahl unterschiedlicher Angebote für unterschiedliche Lebenslagen und Zielgruppen. In dieser Entwicklungslinie finden sich die Aktivitäten zur Entwicklung von digitalen Plattformen und mobilen Apps  

FuE-Aufgaben und Innovationsgehalt 

  • Entwicklung von innovativen mobilen Anwendungen zur Vernetzung und Kommunikation aller an der Pflege beteiligten. Eine zentrale Herausforderung liegt darin, die unterschiedlichen Schutzniveaus der Daten über innovative Sicherheitstechnologien zu gewährleisten und trotzdem auf mobilen Geräten unter möglicherweise schwierigen Umweltbedingungen (EMV-Anforderungen, Stromverbrauch, Robustheit) die Mitarbeitenden Menschen in der Pflege mit den Diensten unterstützen zu können, die vor Ort benötigt werden 
  • Entwicklung innovativer digitaler Plattformen. Eine zentrale Rolle spielen dabei die aktuell sehr dynamisch verlaufenden Entwicklungen im Bereich von Gaia-X, der Europäischen Dateninfrastruktur, die eine vollständige Kontrolle über gespeicherte und verarbeitete Daten garantiert. Die Entwicklungen sollen von vorneherein auf den Domain Use Case „Future Care Platform“ ausgerichtet sein 

Fortschritt über den Stand der Technik 

Der wesentliche Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik besteht daraus, dass sowohl mobile Anwendungen als auch die zu entwickelnden digitalen Plattformen auf der Basis der Designprinzipien von GAIA-X entwickelt werden sollen. Das bedeutet, dass zentrale und dezentrale Infrastrukturen zu einem gemeinsamen System vernetzt werden. Der Fortschritt besteht darin, dass damit ein vertrauenswürdiges und nutzerfreundliches digitales Ökosystem entsteht. Dieses gewährleistet eine maximale Transparenz für Unternehmen und eine automatische Compliance zu den Anforderungen der DSGVO.