Scion 2019

Scion 2019

Für Codende, Kreative und Forschende

#Scion2019

Agenda
Samstag,
30. November
09:00 Einlass +
Kaffee
09:30 Podiumsdiskussion
11:00 Gruppenarbeit
13:30 Mittagessen
14:30 Gruppenarbeit
17:00 Präsentationsvorbereitung
18:30 Präsentation der Ergebnisse
19:30 Verabschiedung

Podiumsdiskussion
Um alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer des Forums und Hackathons auf den aktuellen Stand der
Bildanalyse zu bringen, haben
wir Experten aus Industrie und Forschung eingeladen, die ihr Wissen in der Podiumsdiskussion
präsentieren.
Ihr dürft Euch auf interessante Positionen und Updates zu aktuellen Entwicklungen freuen.

Samstag 30. Oktober
09:30 Portrait Titel Name Michael Roth - HS Analysis GmbH
Begrüßung und Moderation
von Scion 2019 mehr...

Michael Roth

Eventmanagement - HS Analysis GmbH

Michael M. Roth beschäftigte sich bei HS Analysis zusammen mit Sergey Biniaminov mit dem Thema Ethik und Künstliche Intelligenz. Thematisiert und diskutiert wurde der Begriff der Ethischen Intelligenz. Schon 2001 hat der deutsche Philisoph Karl-H. Brodbeck einen Artikel „Zur Ethik der Intelligenz“ resümiert: „Ethik sei nicht zwingend ein Teil der Intelligenz„. Die Scion Teilnehmer werden sich fragen: „Könnte die Ethik nicht zu einem verbindlichen Element von Mensch- Maschine-Kollaboration werden und was müssen wir dafür tun? In der Diskussion wird das 1. intelligente Dialogprogramm namens Eliza, das im Jahr 1966 von Joseph Weizenbaum erstellt wurde thematisiert und auch aus dem Jahr 1965 das Moorsche Gesetz, nach dem sich die Komplexität von integrierten Schaltkreisen ca. alle 18 Monate verdoppelt. Darauf aufbauend entsteht die Frage, warum sind wir ausgerechnet heute im Jahr 2019 der KI oder gar einer Superintelligenz näher denn je zuvor und welche Attribute oder Paradigmen dürfen beim akademischen Denken und unternehmerischen Handeln nicht fehlen? Würden wir Menschen uns selbst für vertrauenswürdig in den Augen einer zukünftigen KI halten?

Moderation
Portrait Titel Name Sergey Biniaminov - HS Analysis GmbH
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Sergey Biniaminov

CEO - HS Analysis GmbH
HSA Logo

Am Beispiel von HS Analysis möchte ich den jungen Forschern und Gründern zeigen, wie ein junges Data-Science-Unternehmen, ganz ohne Investoren, sich gegen den harten Wettbewerb durchsetzen kann. Die Wahl der richtigen Technologien, nämlich die Kombination von Deep Learning und Bildverarbeitung, war im Gründungsjahr meiner HS Analysis GmbH entscheidend. Nur einige wenige Experten aus der Mikroskopie konnten damals z.B. mit CNNs praktische Erfahrung vorweisen. Zu dem Zeitpunkt wurde unser erstes Analyse-Modell von Nierenschnitten in einem der größten Pharmakonzerne der Welt zum Einsatz gebracht. Bis heute wird unsere Software bei Kunden in Wuppertal für die Erforschung neuer Medikamente kontinuierlich eingesetzt.

Podiumsdiskussion
Portrait Titel Name Viktor Eberhardt - HS Analysis GmbH
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Viktor Eberhardt

Projektleiter - HS Analysis GmbH
HSA Logo

Viktor Eberhardt hat sein Diplom in Informatik am KIT erlangt und leitet das gesamte Software-Projektmanagement bei der HS Analysis GmbH. In verschiedenen Softwareprojekten entwickelt er Algorithmen mit verschiedenen Programmiersprachen und Technologien (C#, Java, Python, C++, JS, HTML5, PHP, ASP.NET, MySQL, IIS, Appache, Linux und Windows Server) und nutzt Deep Learning Modelle auf Basis unterschiedlicher Maschine Learning Technologien (TensorFlow, Keras, Deeplerning4j, YoloV3, RetinaNet, Deep Reinfocement Learning, Caffe2, AWS, Google Colab, Azure).

Herr Eberhardt unterstützt die junge Informatiker Szene, indem er bei verschiedenen Hackathons, die auf Life Science und AI ausgerichtet sind Gruppen betreut oder nimmt auch gern selber aktiv teil. Er vermittelt sein Wissen ebenfalls auf verschiedenen Konferenzen als Speaker und führt Schulungen und Workshops bei Kunden durch.

Podiumsdiskussion

Hackathon
Nach einer einleitenden Podiumsdiskussion hast Du die Gelegenheit, in einem interdisziplinären Team praktisch
an spannenden Aufgaben
zu arbeiten. Dabei wirst Du von unseren Experten unterstützt und kannst Dich auf deren Erfahrung beruhen.
Nutze Deine Chance, in der Schnittmenge von Life Science und Informatik Fuß zu fassen und vernetze Dich mit
der Industrie!

1. Organtransplantate

Du entwickelst ein System zum Vorhersagen einer möglichen Abstoßung der Niere bei einer Organtransplantation. Als Informatiker trainierst Du die Daten neu an. Nutze unsere Ground Truth Daten um ein Deep Learning Modell theoretisch und praktisch zu entwickeln. Als Designer arbeitest Du an der Visualisierung der Ergebnisse und UX. Als Mediziner vermittelst Du das Fachwissen. Selbstverständlich unterstützen unsere Experten Dich bei Deiner Aufgabe.

2. Immunonkologie

Das Immunsystem ist das Instrument des Körpers zur Bekämpfung von Erregern und geschädigten Zellen. Forscher entwickeln neue Medikamente, die dem Immunsystem helfen, Krebs zu bekämpfen. Die Forscher analysieren dabei große Mikroskopiebilder und wenden darauf statistische Verfahren an. Du entwickelst auf Basis unserer Ground Truth Daten verschiedene Modelle zur automatischen Analyse erkrankter Zellen oder Blutgefäße. Als Informatiker trainierst Du rudimentär ein neues Modell an. Als Designer ermöglichst Du, die Ergebnisse der Modelle zu visualisieren und arbeitest an der UX. Als Mediziner vermittelst Du das Fachwissen.

3. Zellwachstum

Untersuche das Wachstum von Zellen über die Zeit. Forscher arbeiten mit Zellkulturen, d.h. unsterblichen Zelllinien in Nährmedium die sich unbegrenzt teilen und daher sehr gut geeignet sind für die Tumorbiologie, Zellbiologie und medizinischen Forschung. Aufgabe wird sein aus einer mikroskopischen Zeitserie die im Durchlicht aufgenommen wurde das Wachstum der Zellen als Verhältnis der bewachsenen Areale zum Gesamtbild zu bestimmen. Dies ist eine Anwendung die von Forschern häufig beobachtet und dokumentiert wird.

4. Bio-Elektronmikroskopie in der Krebsforschung

Wechselwirkungen zwischen den Organen der Zellen, sogenannten Zellorganellen, spielen in der Krebsforschung eine immer wichtigere Rolle. Zwei der wichtigsten Zellorganellen sind Mitochondrien (Energieerzeugung) und das Endoplasmatische Retikulum (Proteinsynthese). Ihre Untersuchung ist Gegenstand vieler Arbeitsgruppen der bio-medizinischen Grundlagenforschung.
Du entwickelst aufgrund unserer Ground Truth Daten, erstellt mit einem hochauflösenden Elektronenmikroskop, ein grobes Modell zur Erkennung der genannten zellulären Substrukturen. Da herkömmliche Ansätze mit Schwellwerten bei dieser Art Bilder keine zufriedenstellenden Ergebnisse liefern soll an dieser Stelle ein Deep Learning Ansatz verfolgt werden.

5. Beschreibung von „Neurospheres“

Bei „Neurospheres“ handelt es sich um mehrere neuronale Stammzellen, die sich zu einer Kugel formen. Indem man den Zellkugeln bestimmte Botenstoffe verabreicht kann man ihre Entwicklung beeinflussen und anschließend erforschen. Aufgabe ist es hier zum einen das Volumen einer solchen Kugel zu bestimmen und zum anderen die Nervenfortsätze durch Parameter wie Länge, Breite und Zahl zu charakterisieren.

6. Annotationstool als Webplattform

Entwickle eine Webanwendung, mit der Ground Truth Daten für das pixel-basierte Antrainieren der Deep Learning Modelle von Mikroskopiebildern annotiert werden. Lerne über die entscheidende Voraussetzung für die Gewährleistung der späteren Zuverlässigkeit von Deep Learning Modellen: Ground Truth Daten und deren Entstehung. Als Informatiker entwickelst Du eine Webanwendung und setzt Imageanalysis Methoden ein. Als Designer gestaltest Du die UX und die Visualisierung einer Webplattform. Als Mediziner vermittelst Du das Fachwissen über die zu annotierenden Gewebestrukturen.

7. Vordiagnose für Hautkrebs als mobile App

Hautkrebs ist eine häufige Krankheit, deren Anzeichen schnellstmöglich durch den Arzt geprüft werden sollten. Mit einer mobilen App kann eine Voranalyse erfolgen, bevor beim Arzt die endgültige Diagnose stattfindet. Deine Aufgabe ist es, eine solche App zu entwickeln. Als Informatiker nutze unsere Ground Truth Daten, um ein Deep Learning Modell rudimentär zu entwickeln. Als Designer arbeite an der UX. Als Mediziner klassifiziere die Hautkrebserkrankungen und begleite das Team mit Deinem Fachwissen.

8. Erweiterung für ein bestehendes DL-Modell

Ein gut funktionierendes Modell hat das Problem, nur mit kleinen Bildern arbeiten zu können. Entwickelt dieses weiter, so dass es größere Bilder verarbeiten kann.

9. Pathologie Tinder

Nein, hier sollen keine Single Pathologen und Pathologinnen miteinander verkuppelt werden. Ziel dieser Aufgabe ist es, eine mobile Anwendung zu entwickeln mit deren Hilfe Pathologen schnell und einfach Zellen kategorisieren können. Mögliche Anwendung Glomeruli / defekte Zellkerne / krebsbefallene Zellen.

10. Beseitigen des „Curtaining Effects“ bei elektronmikroskopischen Bildern

Mit einem „Focussed Ion Beam – Scanning Electron Microscope“ (FIB-SEM) kann man eine Probe in der Materialwissenschaft modifizieren und Material abtragen. Beispielsweise kann ein Graben in die Probenoberfläche geschossen werden um dann den Querschnitt der Probe in die Tiefe mit dem Elektronenstrahl abzubilden. Führt man dies in einem iterativen Prozess fort, indem man von der Querschnittskante mit dem FIB immer wieder eine Schicht „abfräst“ und die neue Querschnittfläche abbildet, erhält man einen 3D-Bilderstapel den man visualisieren kann. Leider kommt es bei der Aufnahme zu stark störenden Artefakten in Form von senkrechten Riefen, die an einen Falten werfenden Vorhang erinnern („Curtaining-Effect“).
Aufgabe wird sein, einen bereits bestehenden Algorithmus zu implementieren, der die durch den „Curtaining-Effect“ verursachten Bildartefakte korrigiert ohne dabei die Information des Bildes zu verändern.

Unterhaltung

XBox 360

xbox

Für die Pause zwischendurch oder danach haben wir eine XBox 360 aufgebaut, wo Ihr Euch mit einer Kinect
etwas Dampf ablassen
könnt.

Schachecke

Schach

Für etwas Abwechslung, strategische Planung oder um Eure grauen Zellen anzuregen, könnt Ihr Euch in der
Schachecke versuchen.

Gitarrenecke

Gitarren

E-Gitarren und akustischen Gitarre sind auch vor Ort und warten nur noch drauf in deiner Hand zum Leben
erweckt zu werden.

Partner & Sponsoren


HS Analysis

de-hub

KIT

Bio Lago

Bio RN

Technologiefabrik Karlsruhe

Cyber Forum

Bio Pro

Bio Regio Stern

EIT Health

BIO Deutschland

IHK

Prospective Instruments

Pioniergarage

Beyond

Staatliche Hochschule für Gestaltung Karlsruhe

karlsruhe.digital

Verpflegung

Freier Verzehr und Getränke während der gesamten Veranstaltung.
Kostenfreies Mittagessen für Hackathonteilnehmer jeweils mit Getränk und Salat.

Samstag,
30. November
13:30
Pizza

Bilder

Foto: Michael M. Roth



Social-Media

Blog

RÜCKBLICK: SCION HERBST 2018

„VERTRAUEN IN KI“

Bild Scion in der Technologiefabrik

Nach all dem Tagesgeschäft, das uns in der Folge unserer Jahreskonferenz Scion schnell wieder ereilte,
nehmen wir einen Rückblick auf Scion Herbst 2018 vor.
Ein ganz großer Dank geht an unsere Partner und insbesondere an die Speaker, Teilnehmerinnen und Teilnehmer,
ohne die Scion 2018 in dieser Größenordnung und mit einem solch positiven Widerhall überhaupt nicht möglich gewesen wäre.
Nicht für umsonst haben wir dem Veranstaltungsformat den Namen „Scion“ gegeben.
Es handelt sich um einen Sprössling, der gute Rahmenbedingungen und Zeit zum Wachsen braucht, genau wie ...

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