2. Gliederung des Vortrags
I. Agenten
II. Multiagentensysteme (MAS)
III. Konzepte für MAS im medizinischen
Umfeld
IV. Aktuelle MAS-Projekte in der
Medizin: 3 Beispiele
V. Anwendungsideen für MAS im
CaVaCo-Projekt
VI. Zusammenfassung und Ausblick
3. I. Agenten
Agieren in eigener
Umgebung zur
Erreichung von Zielen
Wahrnehmen der
Umgebung
Ausführen von Aktionen
in der Umgebung
Unterscheidung:
Artificial Intelligence: A Modern Approach, Russell/Norvig
Intelligente & autonome
Software-Agenten
II. Multiagenten- III. MAS-Konzepte IV. MAS Beispiele V. MAS im VI. Zusammen-
I. Agenten
systeme In der Medizin In der Medizin CaVaCo-Projekt fassung
4. I. Agenten (2)
Intelligente Agenten
Reaktiv: Veränderungen in Umgebung
wahrnehmen, interpretieren und
entsprechend verhalten
Proaktiv: Eigeninitiative ergreifen
Interaktionsfähig: Kommunikation & Kooper-
ation mit Dritten (z.B. anderen Agenten)
Lernfähig: Sein Wissen muss sich durch
Erfahrungen erweitern
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I. Agenten
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5. I. Agenten (3)
Autonome Agenten
Griechisch:
– “autos” = selbst
– “nomos” = Regel/Gesetz
Kontrolle des eigenen Verhaltens
Ohne Eingriff von Außen (Mensch, andere
Systeme)
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I. Agenten
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6. II. Multiagentensystem (MAS)
Sammlung intelligenter,
autonomer Agenten
Agieren in gemeinsamer
Umgebung
Keine gemeinsame
Kontrolleinheit
Dezentralisierte Daten-
haltung
Asynchrone Kommunikation
untereinander
Unterscheidung homogen
und heterogen
JADE Project, http://jade.tilab.com
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I. Agenten
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7. II. Multiagentensystem (2)
Vorteile von Multiagentensystemen:
Probleme liegen oft in der realen Welt ver-
teilt vor. MAS simulieren dieses perfekt
Geschwindigkeitsvorteil durch Aufteilung
von Berechnungsproblemen
Redundante Auslegung bei sicherheits-
kritischen Anwendungen
Einfache Skalierbarkeit
Kosteneinsparungen möglich
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I. Agenten
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8. II. Multiagentensystem (3)
Kleiner Einblick in die MAS-Kommunikation:
Knowledge Query and Manipulation
Language (KQML), Agent Communication
Language (ACL)
Sprechakte zur Kennzeichnung der
Semantik von Nachrichten (z.B. “inform”,
“request”, “agree”, “cancel” etc.)
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I. Agenten
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9. III. Konzepte für MAS in der Medizin
Hauptsächlich
Informations-,
Wissensmanage-
ment und Planungs-
aufgaben
Überwachung &
Unterstützung von
Patienten
Unterstützung bei
Diagnosen
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I. Agenten
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10. IV. Aktuelle MAS-Projekte
Management von
Organtransplanta-
tionen
Scheduling im
Krankenhaus
Unterstützung
von todkranken
Patienten
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11. IV. Aktuelle MAS-Projekte (2)
Management von Organtransplantationen
Verwaltung zwischen spanischen Krankenh.
Agenten-Architektur über verschiedene
Level (Koordinationsagenten)
Emergency Coordinator (EC), Historical
Agent (HA)
EC: Kümmert sich um Typ 0 Fälle
HA: Alt-Daten verwalten, Statistiken, Data-
Mining zur Wissensgewinnung
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12. IV. Aktuelle MAS-Projekte (3)
Computer Science & Mathematics Department, Universitat Rovira i Virgili
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13. IV. Aktuelle MAS-Projekte (4)
Suche nach den richtigen Patienten in
kürzester Zeit
Folgt dem Spanischen Modell
Betrachtet Faktoren wie Transportkosten
Reihenfolge: Typ-0 Patienten, Spender-
Krankenhaus, KH in der selben Stadt, KH in
der gleichen Region, KH in der selben Zone,
KH in anderen Regionen
“Patient/Organ-Matching” mit Multi-Criteria
Decision Making (MCDM)
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14. IV. Aktuelle MAS-Projekte (5)
Computer Science & Mathematics Department, Universitat Rovira i Virgili
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15. IV. Aktuelle MAS-Projekte (6)
Scheduling im Krankenhaus
Pläne für Geräte, Personal oder Patienten
Unterschiedliche Bewertungskriterien
(Wartezeit, hohe Auslastung, …)
Zentraler Ansatz kann die Planung
erschweren, da Ziele oft gegensätzlich sind
Sehr dynamische Umgebung
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16. IV. Aktuelle MAS-Projekte (7)
Unterstützung von “Sterbe”-Patienten
Patienten, die in ihrer letzten Lebensphase
medikamentös behandelt werden
Betreuung im Krankenhaus, in speziellen
Einrichtungen oder zu Hause
Informationsgewinnung über Patienten
Bessere Kommunikation zwischen Arzt und
Patient
Persönlicher Agent für jeden Patienten
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17. IV. Aktuelle MAS-Projekte (8)
Computer Science & Mathematics Department, Universitat Rovira i Virgili
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I. Agenten
systeme In der Medizin In der Medizin CaVaCo-Projekt fassung
18. V. Ideen für MAS im CaVaCo
Agenten steuern das
System und nutzen
Erfahrungswissen
Simulation der
Patientenreaktionen
Sicherheit durch
redundante Agenten
Kooperationen
zwischen
Krankenhäusern
B. Braun Melsungen AG
II. Multiagenten- III. MAS-Konzepte IV. MAS Beispiele V. MAS im VI. Zusammen-
I. Agenten
systeme In der Medizin In der Medizin CaVaCo-Projekt fassung
19. V. Ideen für MAS im CaVaCo (2)
Agent steuert Spritzen (Aktoren) und liest
aus den Sensoren am Patienten
Wissensbasis über Patienten und
Wissensbasis über allgemeine Reaktionen
(ggf. Verteilt über Krankenhäuser)
Agent überwacht Patienten und kann ggf. an
weitere Geräte angebunden werden (PDA
etc.) für z.B. Warnhinweise
Simulation der Reaktionen vor Ausführung
II. Multiagenten- III. MAS-Konzepte IV. MAS Beispiele V. MAS im VI. Zusammen-
I. Agenten
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20. V. Ideen für MAS im CaVaCo (3)
II. Multiagenten- III. MAS-Konzepte IV. MAS Beispiele V. MAS im VI. Zusammen-
I. Agenten
systeme In der Medizin In der Medizin CaVaCo-Projekt fassung
21. VI. Zusammenfassung & Ausblick
Zurzeit mehr Informationsbeschaffung und
Monitoring durch MAS
Kein wirkliches Eingreifen in kritische
Bereiche
Hohe Zeit- und Kostenersparnis möglich
Anforderungen an Entwickler steigen, da
Menschenleben von Funktionalität abhängen
Rechtliche Absicherung mit autonomen
Agenten in der Medizin?
II. Multiagenten- III. MAS-Konzepte IV. MAS Beispiele V. MAS im VI. Zusammen-
I. Agenten
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22. Multiagentensysteme in der Medizin
Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit.
Für Fragen stehe ich gerne noch zur Verfügung!
Email: bruegged@in.tum.de