January 2016 - Kolloq - lists.ibr.cs.tu-bs.de

Erinnerung: Vortrag am 22.01.2016, 15:00 Uhr
by Informatik-Kolloquium 21 Jan '16

21 Jan '16

Die Dozenten der Informatik-Institute der Technischen Universität Braunschweig laden im Rahmen des Informatik-Kolloquiums zu folgendem Vortrag ein. Raoul Strackx, Post-Doc, KU Leuven, Belgien: Ariadne: Practical State-Continuity without an Uninterruptible Power Supply Beginn: 22.01.2016, 15:00 Uhr Ort: TU Braunschweig, Informatikzentrum, Mühlenpfordtstraße 23, 1. OG, Hörsaal M 161 Webseite: http://www.ibr.cs.tu-bs.de/cal/kolloq/2016-01-22-strackx.html Kontakt: Prof. Dr. Rüdiger Kapitza Protected-module architectures such as Intel SGX provide strong isolation guarantees to sensitive parts of applications while the system is up and running. Unfortunately, systems in practice crash, go down for reboots or lose power at unexpected moments in time. To deal with such events, additional security measures need to be taken to guarantee that stateful modules will either recover their state from the last stored state, or fail-stop on detection of tampering with that state. More specifically, protected-module architectures need to provide a security primitive that guarantees that (1) attackers cannot present a stale state as being fresh (i.e.~rollback protection) and (2) an unexpected loss of power must never leave the system in a state from which it can never advance (i.e.~liveness guarantee). Existing, practically feasible solutions take advantage of an uninterruptible power source (UPS), but such guarantees may be hard to implement and increase the economic cost of the overall platform. We propose Ariadne, a solution to the state-continuity problem that achieves the theoretical lower limit of requiring only a single bit flip of non-volatile memory per state update. This is important in practice as secure, non-volatile memory is usually slow, limited in size, and wears out quickly. Ariadne can be configured to make optimal use of such memory. TPM NVRAM fulfils all security requirements we demand of secure, non-volatile memory. As TPM chips are already widely deployed on commodity hardware, including the recently launched, SGX-enabled Skylake processors from Intel, Ariadne can be readily deployed to protect stateful SGX enclaves (e.g., as used by Haven and VC3). We show that with reasonable assumptions of TPM NVRAM, we can guarantee up to 2^29 state updates.

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Vortrag am 22.01.2016, 15:00 Uhr
by Informatik-Kolloquium 08 Jan '16

08 Jan '16

Die Dozenten der Informatik-Institute der Technischen Universität Braunschweig laden im Rahmen des Informatik-Kolloquiums zu folgendem Vortrag ein. Raoul Strackx, Post-Doc, KU Leuven, Belgien: Ariadne: Practical State-Continuity without an Uninterruptible Power Supply Beginn: 22.01.2016, 15:00 Uhr Ort: TU Braunschweig, Informatikzentrum, Mühlenpfordtstraße 23, 1. OG, Hörsaal M 161 Webseite: http://www.ibr.cs.tu-bs.de/cal/kolloq/2016-01-22-strackx.html Kontakt: Prof. Dr. Rüdiger Kapitza Protected-module architectures such as Intel SGX provide strong isolation guarantees to sensitive parts of applications while the system is up and running. Unfortunately, systems in practice crash, go down for reboots or lose power at unexpected moments in time. To deal with such events, additional security measures need to be taken to guarantee that stateful modules will either recover their state from the last stored state, or fail-stop on detection of tampering with that state. More specifically, protected-module architectures need to provide a security primitive that guarantees that (1) attackers cannot present a stale state as being fresh (i.e.~rollback protection) and (2) an unexpected loss of power must never leave the system in a state from which it can never advance (i.e.~liveness guarantee). Existing, practically feasible solutions take advantage of an uninterruptible power source (UPS), but such guarantees may be hard to implement and increase the economic cost of the overall platform. We propose Ariadne, a solution to the state-continuity problem that achieves the theoretical lower limit of requiring only a single bit flip of non-volatile memory per state update. This is important in practice as secure, non-volatile memory is usually slow, limited in size, and wears out quickly. Ariadne can be configured to make optimal use of such memory. TPM NVRAM fulfils all security requirements we demand of secure, non-volatile memory. As TPM chips are already widely deployed on commodity hardware, including the recently launched, SGX-enabled Skylake processors from Intel, Ariadne can be readily deployed to protect stateful SGX enclaves (e.g., as used by Haven and VC3). We show that with reasonable assumptions of TPM NVRAM, we can guarantee up to 2^29 state updates.

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Erinnerung: Vortrag am 08.01.2016, 15:45 Uhr
by Informatik-Kolloquium 07 Jan '16

07 Jan '16

Die Dozenten der Informatik-Institute der Technischen Universität Braunschweig laden im Rahmen des Informatik-Kolloquiums zu folgendem Vortrag ein. Ali Sunyaev, Juniorprofessor für Wirtschaftsinformatik, Universität zu Köln: Soziotechnische Gestaltung und Evaluation von assistierenden Gesundheitsanwendungen Beginn: 08.01.2016, 15:45 Uhr Ort: TU Braunschweig, Informatikzentrum, Mühlenpfordtstraße 23, 8. OG, Raum 812 Webseite: http://www.ibr.cs.tu-bs.de/cal/kolloq/2016-01-08-sunyaev.html Kontakt: Prof. Dr. Lars Wolf Das Gesundheitswesen befindet sich im Wandel und unterliegt einem Paradigmenwechsel. Während Paternalismus das Gesundheitswesen über Jahre hinweg prägte, verschiebt sich der Fokus derzeit mehr und mehr hin zum individuellen Patienten und dessen Ermächtigung eine aktivere Rolle in der eigenen Gesundheitsversorgung einzunehmen. Diese zunehmende Patientenzentriertheit spiegelt sich auch in der Informationssystemlandschaft des Gesundheitswesens wieder. Der Vortrag stellt aufkommende Herausforderungen, den gewählten gestaltungsorientierten Forschungsansatz als auch die Entwicklung und Pilotierung einer patientenzentrierten eHealth Anwendung vor (ePill – electronic Patient information leaflets; elektronische Beipackzettel). Die assistierende Gesundheitsanwendung ePill sieht es vor, die anhaltende Problematik der mangelnden Therapietreue von Seiten der Patienten zu adressieren und nachhaltig zu verbessern. ePill erfüllt drei Kernaufgaben: (1) das Anzeigen von Medikamenteninformationen, (2) die Aggregation von Medikamenteninformationen und (3) die Erläuterung von Medikamenteninformationen. Neben der Vorstellung des aktuellen ePill Prototypen, werden das gesammelte Entwicklungswissen und die Ergebnisse der initialen Evaluationsschritte vorgestellt. Des Weiteren gibt es einen Überblick über die quantitative Evaluation der Wirksamkeit von ePill im Hinblick auf die Therapietreue von Patienten, die in Form einer randomisierten klinischen Studie untersucht wird.

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Erinnerung: Vortrag am 08.01.2016, 13:15 Uhr
by Informatik-Kolloquium 07 Jan '16

07 Jan '16

Die Dozenten der Informatik-Institute der Technischen Universität Braunschweig laden im Rahmen des Informatik-Kolloquiums zu folgendem Vortrag ein. Moritz Grosse-Wentrup, Max Planck Institute for Intelligent Systems in Tübingen, Germany: Ageing in the age of big data Beginn: 08.01.2016, 13:15 Uhr Ort: TU Braunschweig, Informatikzentrum, Mühlenpfordtstraße 23, 8. OG, Raum 812 Webseite: http://www.ibr.cs.tu-bs.de/cal/kolloq/2016-01-08-grosse-wentrup.html Kontakt: Prof. Dr. Lars Wolf Our ageing society requires novel approaches to support self-determined lives up to an old age. I argue that big data analysis will take on a prominent role in addressing this challenge. By making use of the unprecedented availability of data on all aspects of human behaviour, medical informatics can, first, monitor and predict disease progression in individual patients, second, identify factors that causally contribute to behavioural deficits, and, third, translate these findings into novel preventative measures and clinical therapies. I illustrate these concepts on the prediction of disease progression from large-scale clinical data in amyotrophic lateral sclerosis (ALS), causal inference on the neural basis of behaviour, brain-computer interfacing for communication with locked-in patients, and brain-controlled robotics for stroke rehabilitation. In combination with advances in wearable sensors and in ubiquitous computing, medical informatics for big data analysis will revolutionise our healthcare system.

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Erinnerung: Vortrag am 08.01.2016, 08:30 Uhr
by Informatik-Kolloquium 07 Jan '16

07 Jan '16

Die Dozenten der Informatik-Institute der Technischen Universität Braunschweig laden im Rahmen des Informatik-Kolloquiums zu folgendem Vortrag ein. Prof. Bjoern Eskofier, PhD, Digital Sports Group, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg: Ubiquitous Health: Pervasive Computing Systems that Promote Healthy Living and Transform Health Care Beginn: 08.01.2016, 08:30 Uhr Ort: TU Braunschweig, Informatikzentrum, Mühlenpfordtstraße 23, 8. OG, Raum 812 Webseite: http://www.ibr.cs.tu-bs.de/cal/kolloq/2016-01-08-eskofier.html Kontakt: Prof. Dr. Lars Wolf The fast-growing costs of acute care are pushing the healthcare systems worldwide to a limit. Globally, we are coming to realize that we cannot afford to provide everybody with access to unlimited healthcare services in the light of current demographic changes. An alternative approach is emerging that focuses on “keeping people healthy” through primary and secondary prevention in all phases of life. This paradigm shift in the healthcare systems is demanding research in ambient, sensor-enhanced assistive technologies that “keep people outside of the hospital”. Therefore, a fast-growing interest exists for pervasive computing systems and ambient assistive technology that aim at ubiquitous health support of individuals in the home and community settings. The talk will present several examples for associated research projects in the fields of sports and medicine. A particular example is the miLife research project. In this project, we i) implemented ambient sensors for physiological (ECG, EMG, ...) and biomechanical (accelerometer, gyroscope, ...) data recording, ii) used pervasive computing systems (e.g. in smartphones or smarthomes) for monitoring and signal processing, and iii) employed data base technology, machine learning algorithms, and simulation models in order to provide accurate information to sportsmen, patients, and caregivers in numerous applications that aimed at promoting healthy living and improving health care. The talk will also present further research challenges that exist in the field of pervasive computing systems for ubiquitous health support. Example challenges are the required signal processing and machine learning algorithms that need to be computationally efficient yet sufficiently accurate, but also comprehensive data bases, simulative data analysis and holistic data mining strategies. The outlook of the presentation will focus on future research directions that aim at contributing to the above mentioned paradigm shift in global healthcare systems by the use of pervasive computing systems for ubiquitous health support.

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Erinnerung: Vortrag am 08.01.2016, 10:45 Uhr
by Informatik-Kolloquium 07 Jan '16

07 Jan '16

Die Dozenten der Informatik-Institute der Technischen Universität Braunschweig laden im Rahmen des Informatik-Kolloquiums zu folgendem Vortrag ein. Prof. Dr. Thomas M. Deserno, né Lehmann, Abteilungsleiter Bild- und Datenmanagement, Institut für Medizinische Informatik, Uniklinik RWTH Aachen: Medizinische Informatik für klinische Studien und Register Beginn: 08.01.2016, 10:45 Uhr Ort: TU Braunschweig, Informatikzentrum, Mühlenpfordtstraße 23, 8. OG, Raum 812 Webseite: http://www.ibr.cs.tu-bs.de/cal/kolloq/2016-01-08-deserno.html Kontakt: Prof. Dr. Lars Wolf In der medizinischen Routineversorgung sind Informationssysteme (z.B. KIS, PACS) fest etabliert und kommunizieren über adäquate Protokolle (HL7, DICOM). In der von den Ärzten initiierten klinischen Forschung hingegen sind papierbasierte Datenerfassungsblätter (Case Report Form, CRF) immer noch „Stand der Technik“, auch wenn sich in den industriellen Arzneimittelstudien Electronic Data Capture (EDC) Systeme durchgesetzt haben, die elektronische CRFs ermöglichen. Allerdings sind diese Systeme bislang Stand-Alone. Seit 2010 ist das Institut für Medizinische Informatik der RWTH Aachen mit der Entwicklung und Bereitstellung IT-basierter Softwareunterstützung für das Clinical Trial Center Aachen (CTC-A) betraut. Einem modularen Realisierungskonzept folgend wurde zunächst eine Web2.0-basierte Datenbankanwendung zum Controlling klinischer Studien (Clinical Trial Management System, CMTS) entwickelt. Basierend auf diesem Framework sind weitere Anwendungen und mehrere klinische Register für seltene Erkrankungen entstanden. Als EDC System wurde OpenClinica eingebunden. Die Vernetzung der Systeme wurde mit Web-Services realisiert. Der CDISC ODM Standard wurde um einen Präsentations-Layer erweitert, um auch mobile Dateneingaben in die Systeme im Online- und Offline-Betrieb zu ermöglichen. Mittlerweile ist das CTMS zum Kommunikationsserver gewachsen, der z.B. die aktuellen Einschlusszahlen aus den verschiedenen EDC-Subsystemen zusammenführt und dem Nutzer auf dem Smartphone via Single-Sign-On übersichtlich visualisiert. Bild- und Signaldaten werden in einem integrierten Forschungs-PACS anonymisiert abgelegt; die Zuordnung wird über die Studien-Identifyer gewährleistet. Automatische Bild- und Signalanalyse ist integriert und unterstützt Surrogate Endpoints (Quantitative Biomarker). Für die standardisierte Wunddokumentation stehen eine Smartphone-App und patientenindividuelle Kalibrierungskarten bereit. Die Karten werden neben der Wunde platziert. Im digitalen Bild wird die Karte lokalisiert und der Barcode wird ausgelesen. Dann kann das Bild direkt in das PACS-unterstützte Studien-eCRF eingespielt und auf dem Smartphone gelöscht werden. Dies hat erhebliche Vorteile hinsichtlich der Ablauforganisation sowie des Datenschutzes. Die Eintragungen der CTC-A Systeme in das Datenschutz-Verfahrensverzeichnis NRW sind erfolgt.

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Vortrag am 08.01.2016, 15:45 Uhr
by Informatik-Kolloquium 05 Jan '16

05 Jan '16

Die Dozenten der Informatik-Institute der Technischen Universität Braunschweig laden im Rahmen des Informatik-Kolloquiums zu folgendem Vortrag ein. Ali Sunyaev, Juniorprofessor für Wirtschaftsinformatik, Universität zu Köln: Soziotechnische Gestaltung und Evaluation von assistierenden Gesundheitsanwendungen Beginn: 08.01.2016, 15:45 Uhr Ort: TU Braunschweig, Informatikzentrum, Mühlenpfordtstraße 23, 8. OG, Raum 812 Webseite: http://www.ibr.cs.tu-bs.de/cal/kolloq/2016-01-08-sunyaev.html Kontakt: Prof. Dr. Lars Wolf Das Gesundheitswesen befindet sich im Wandel und unterliegt einem Paradigmenwechsel. Während Paternalismus das Gesundheitswesen über Jahre hinweg prägte, verschiebt sich der Fokus derzeit mehr und mehr hin zum individuellen Patienten und dessen Ermächtigung eine aktivere Rolle in der eigenen Gesundheitsversorgung einzunehmen. Diese zunehmende Patientenzentriertheit spiegelt sich auch in der Informationssystemlandschaft des Gesundheitswesens wieder. Der Vortrag stellt aufkommende Herausforderungen, den gewählten gestaltungsorientierten Forschungsansatz als auch die Entwicklung und Pilotierung einer patientenzentrierten eHealth Anwendung vor (ePill – electronic Patient information leaflets; elektronische Beipackzettel). Die assistierende Gesundheitsanwendung ePill sieht es vor, die anhaltende Problematik der mangelnden Therapietreue von Seiten der Patienten zu adressieren und nachhaltig zu verbessern. ePill erfüllt drei Kernaufgaben: (1) das Anzeigen von Medikamenteninformationen, (2) die Aggregation von Medikamenteninformationen und (3) die Erläuterung von Medikamenteninformationen. Neben der Vorstellung des aktuellen ePill Prototypen, werden das gesammelte Entwicklungswissen und die Ergebnisse der initialen Evaluationsschritte vorgestellt. Des Weiteren gibt es einen Überblick über die quantitative Evaluation der Wirksamkeit von ePill im Hinblick auf die Therapietreue von Patienten, die in Form einer randomisierten klinischen Studie untersucht wird.

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Vortrag am 08.01.2016, 13:15 Uhr
by Informatik-Kolloquium 05 Jan '16

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Die Dozenten der Informatik-Institute der Technischen Universität Braunschweig laden im Rahmen des Informatik-Kolloquiums zu folgendem Vortrag ein. Moritz Grosse-Wentrup, Max Planck Institute for Intelligent Systems in Tübingen, Germany: Ageing in the age of big data Beginn: 08.01.2016, 13:15 Uhr Ort: TU Braunschweig, Informatikzentrum, Mühlenpfordtstraße 23, 8. OG, Raum 812 Webseite: http://www.ibr.cs.tu-bs.de/cal/kolloq/2016-01-08-grosse-wentrup.html Kontakt: Prof. Dr. Lars Wolf Our ageing society requires novel approaches to support self-determined lives up to an old age. I argue that big data analysis will take on a prominent role in addressing this challenge. By making use of the unprecedented availability of data on all aspects of human behaviour, medical informatics can, first, monitor and predict disease progression in individual patients, second, identify factors that causally contribute to behavioural deficits, and, third, translate these findings into novel preventative measures and clinical therapies. I illustrate these concepts on the prediction of disease progression from large-scale clinical data in amyotrophic lateral sclerosis (ALS), causal inference on the neural basis of behaviour, brain-computer interfacing for communication with locked-in patients, and brain-controlled robotics for stroke rehabilitation. In combination with advances in wearable sensors and in ubiquitous computing, medical informatics for big data analysis will revolutionise our healthcare system.

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Vortrag am 08.01.2016, 08:30 Uhr
by Informatik-Kolloquium 05 Jan '16

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Die Dozenten der Informatik-Institute der Technischen Universität Braunschweig laden im Rahmen des Informatik-Kolloquiums zu folgendem Vortrag ein. Prof. Bjoern Eskofier, PhD, Digital Sports Group, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg: Ubiquitous Health: Pervasive Computing Systems that Promote Healthy Living and Transform Health Care Beginn: 08.01.2016, 08:30 Uhr Ort: TU Braunschweig, Informatikzentrum, Mühlenpfordtstraße 23, 8. OG, Raum 812 Webseite: http://www.ibr.cs.tu-bs.de/cal/kolloq/2016-01-08-eskofier.html Kontakt: Prof. Dr. Lars Wolf The fast-growing costs of acute care are pushing the healthcare systems worldwide to a limit. Globally, we are coming to realize that we cannot afford to provide everybody with access to unlimited healthcare services in the light of current demographic changes. An alternative approach is emerging that focuses on “keeping people healthy” through primary and secondary prevention in all phases of life. This paradigm shift in the healthcare systems is demanding research in ambient, sensor-enhanced assistive technologies that “keep people outside of the hospital”. Therefore, a fast-growing interest exists for pervasive computing systems and ambient assistive technology that aim at ubiquitous health support of individuals in the home and community settings. The talk will present several examples for associated research projects in the fields of sports and medicine. A particular example is the miLife research project. In this project, we i) implemented ambient sensors for physiological (ECG, EMG, ...) and biomechanical (accelerometer, gyroscope, ...) data recording, ii) used pervasive computing systems (e.g. in smartphones or smarthomes) for monitoring and signal processing, and iii) employed data base technology, machine learning algorithms, and simulation models in order to provide accurate information to sportsmen, patients, and caregivers in numerous applications that aimed at promoting healthy living and improving health care. The talk will also present further research challenges that exist in the field of pervasive computing systems for ubiquitous health support. Example challenges are the required signal processing and machine learning algorithms that need to be computationally efficient yet sufficiently accurate, but also comprehensive data bases, simulative data analysis and holistic data mining strategies. The outlook of the presentation will focus on future research directions that aim at contributing to the above mentioned paradigm shift in global healthcare systems by the use of pervasive computing systems for ubiquitous health support.

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Vortrag am 08.01.2016, 10:45 Uhr
by Informatik-Kolloquium 05 Jan '16

05 Jan '16

Die Dozenten der Informatik-Institute der Technischen Universität Braunschweig laden im Rahmen des Informatik-Kolloquiums zu folgendem Vortrag ein. Prof. Dr. Thomas M. Deserno, né Lehmann, Abteilungsleiter Bild- und Datenmanagement, Institut für Medizinische Informatik, Uniklinik RWTH Aachen: Medizinische Informatik für klinische Studien und Register Beginn: 08.01.2016, 10:45 Uhr Ort: TU Braunschweig, Informatikzentrum, Mühlenpfordtstraße 23, 8. OG, Raum 812 Webseite: http://www.ibr.cs.tu-bs.de/cal/kolloq/2016-01-08-deserno.html Kontakt: Prof. Dr. Lars Wolf In der medizinischen Routineversorgung sind Informationssysteme (z.B. KIS, PACS) fest etabliert und kommunizieren über adäquate Protokolle (HL7, DICOM). In der von den Ärzten initiierten klinischen Forschung hingegen sind papierbasierte Datenerfassungsblätter (Case Report Form, CRF) immer noch „Stand der Technik“, auch wenn sich in den industriellen Arzneimittelstudien Electronic Data Capture (EDC) Systeme durchgesetzt haben, die elektronische CRFs ermöglichen. Allerdings sind diese Systeme bislang Stand-Alone. Seit 2010 ist das Institut für Medizinische Informatik der RWTH Aachen mit der Entwicklung und Bereitstellung IT-basierter Softwareunterstützung für das Clinical Trial Center Aachen (CTC-A) betraut. Einem modularen Realisierungskonzept folgend wurde zunächst eine Web2.0-basierte Datenbankanwendung zum Controlling klinischer Studien (Clinical Trial Management System, CMTS) entwickelt. Basierend auf diesem Framework sind weitere Anwendungen und mehrere klinische Register für seltene Erkrankungen entstanden. Als EDC System wurde OpenClinica eingebunden. Die Vernetzung der Systeme wurde mit Web-Services realisiert. Der CDISC ODM Standard wurde um einen Präsentations-Layer erweitert, um auch mobile Dateneingaben in die Systeme im Online- und Offline-Betrieb zu ermöglichen. Mittlerweile ist das CTMS zum Kommunikationsserver gewachsen, der z.B. die aktuellen Einschlusszahlen aus den verschiedenen EDC-Subsystemen zusammenführt und dem Nutzer auf dem Smartphone via Single-Sign-On übersichtlich visualisiert. Bild- und Signaldaten werden in einem integrierten Forschungs-PACS anonymisiert abgelegt; die Zuordnung wird über die Studien-Identifyer gewährleistet. Automatische Bild- und Signalanalyse ist integriert und unterstützt Surrogate Endpoints (Quantitative Biomarker). Für die standardisierte Wunddokumentation stehen eine Smartphone-App und patientenindividuelle Kalibrierungskarten bereit. Die Karten werden neben der Wunde platziert. Im digitalen Bild wird die Karte lokalisiert und der Barcode wird ausgelesen. Dann kann das Bild direkt in das PACS-unterstützte Studien-eCRF eingespielt und auf dem Smartphone gelöscht werden. Dies hat erhebliche Vorteile hinsichtlich der Ablauforganisation sowie des Datenschutzes. Die Eintragungen der CTC-A Systeme in das Datenschutz-Verfahrensverzeichnis NRW sind erfolgt.

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