+++ Abgesagt! +++

Aufgrund der steigenden COVID-19 Infektionen und den damit einhergehenden Anordnungen der Landesregierung muss die Summer School 2020 leider abgesagt werden!

Biomedical Engineering Summer School

23. August bis 10. September 2021 an der Jade Hochschule

Organisiert von der Jade Hochschule - Fachbereich Ingenieurwissenschaften und International Office

Bitte beachten: Die Unterrichtssprache der Summer School ist Englisch. Sehr gute Englischkenntnisse sind für die Teilnahme daher unerlässlich!

Einführung

Der Fachbereich Ingenieurwissenschaften und das International Office der Jade Hochschule bieten eine dreiwöchige Summer School in Medizintechnik an.  Die Summer School umfasst drei Kurslinien mit den Schwerpunkten „Angewandte künstliche Intelligenz", „Grundlagen der Medizintechnik“ und „Biomedizinische Signal- und Bildaufnahme, -verarbeitung und –analyse“.

Unsere alternde menschliche Gesellschaft stellt die Gesundheitssysteme in Bezug auf Kosten-, Qualitäts- und Personalanforderungen vor große Herausforderungen. Der Bedarf an innovativen medizintechnischen Lösungen wächst. Der Einsatz neuester Technologien wird einen wesentlichen Einfluss auf die zukünftige medizinische Versorgung, Diagnose und Linderung von Krankheiten haben. Die technische Innovation kann auch Lösungen wie Telemetrie, fernvirtuelle Beratung und Kontrolle, Prozessautomatisierung und Robotertechnik bieten. Intelligente Implantate, die neue Entwurfsverfahren, Materialien und Software verwenden, können Patientinnen und Patienten so lange wie möglich mobil und fit halten. Früherkennung mit Hilfe präziser Diagnosegeräte, die bildgebende Verfahren, Lab-on-Chip-Analysen und fortschrittliche Sensoren verwenden, kann die Behandlungskosten senken und die Heilungserfolge verbessern. Als eine der Folgen könnte die medizinische Versorgung zu Hause statt in einem Krankenhaus erfolgen, was beispielsweise zu Kosteneinsparungen führen würde.

Ziel des Kurses ist es, eine Einführung in das multidisziplinäre Gebiet der Medizintechnik zu geben, indem die Grundlagen der Entwicklung von medizinischen Geräten im Allgemeinen untersucht werden. Mit einem Fokus auf Anwendungen für Medizintechnologie, Biosensoren und deren elektronische Systeme, Biosignal- und Bildverarbeitung sowie biomechanische Simulation, auch in Kombination mit künstlicher Intelligenz, werden diese komplexen Inhalte in Vorlesungen, Laborarbeiten und Exkursionen erarbeitet. Die multikulturelle Ausrichtung des Kurses wird durch die Präsenz internationaler Lehrender aus mehreren Kompetenzzentren im Bereich der Medizintechnik verstärkt. Ein weiteres wichtiges Lernergebnis dieses Kurses wird durch die Interaktion internationaler Studierender in gruppenbasierten Projekten und organisierten Kulturveranstaltungen gewährleistet.

Die Summer School umfasst die drei oben genannten Kurslinien. Zwei von ihnen richten sich an Bachelorstudierende, während die dritte einen Bachelorabschluss voraussetzt und als Teil des Masterstudiums an der Jade Hochschule und den Partnerhochschulen anerkannt wird. Es wird dringend empfohlen, dass die Studierenden keinen Wechsel zwischen den beiden Kurslinien vornehmen.

Die Kurssprache ist Englisch. Die Teilnahme von Studierenden und Lehrenden aus verschiedenen Ländern erfordert die Verwendung einer gemeinsamen Sprache als Grundlage für die alltägliche Kommunikation und Interaktion und stellt eine größere Motivation zur Sprachanwendung dar als es ein Sprachkurs an der Heimathochschule je könnte. 

Diese jährlich stattfindende Summer School ist fester Bestandteil des Bachelorstudiengangs Medizintechnik und des Masterstudiengangs Elektrotechnik an der Jade Hochschule und wird von unseren Partnerhochschulen anerkannt.

Programm

Biomedical Engineering Summer School Wilhelmshaven 2021
Date Lane A
Applied Artificial Intelligence
(Undergraduate students)
Lane B
Fundamentals of Biomedical Engineering
(Undergraduate students)
Lane C
Biomedical Signal and Image Acquisition, Processing and Analysis
(Graduate students)
23.08. Mon Welcome - Workshop "German Language and Culture" - Introduction to courses (afternoon session)
24.08.
-
27.08.
Tue

Introduction to Artificial Intelligence
(Chiaradia Masselli)

H415 (PC-Lab)

Introduction to Project Management
(Daróczi)

H211

Amperometric Biosensors and Related Electronics
(Çökeliler / Koçum)

H212 / H311 (PC-Lab) / Lab

Wed
Thur
Fri
28.08.
-
29.08.
Sat

 

Excursions:    Sat: Bremen, Sun: Meyer Shipyard (Papenburg)
Sun
30.08.
-
02.09.
Mon

Image Processing Using Artificial Intelligence
(Kertész)

H415 (PC-Lab)

Biomechanical Modelling of Implanted Bone Systems
(Stoia / Rusu)

H213 (PC-Lab)

Instrumentation, Acquisition and Signal Processing for Biosignals
(Yüksekkaya)

H212 / H311 (PC-Lab) / Lab

Tue
Wed
Thur
03.09.
-
05.09.
Fri
Excursion to Hamburg:    Fri: Löwenstein Medical, Sat: Airbus, Miniaturwonderland, Sun: Free time till noon
Sat
Sun
06.09.
-
09.09.
Mon

Introduction into Intelligent Mobile Robots
(Tholen / Nolle)

H415 (PC-Lab)

Introduction to Medical Robotics
(Kuzmicheva)

H211 / H213 (PC-Lab) / Lab

Embedded Systems
(Chávez-Campos)

H212 / H311 (PC-Lab)

Tue
Wed
Thur
10.09. Fri Presentations of project results (all courses together) - Student evaluation
Final Award Presentation

Regulärer Stundenplan

Zeit
09:00 UhrStart Vormittagsblock
12:00 UhrMittagessen
13:00 UhrStart Nachmittagsblock
16:00 UhrEnde

Kursinhalte

In diesem Sommerkurs bieten wir zwei Kurse für Bachelorstudierende (Lane A und B) und einen Kurs für Masterstudierende (Lane C) an. In den folgenden Tabellen finden Sie eine Beschreibung der jeweiligen Kursinhalte:

Lane A: Applied Artificial Intelligence

Introduction to Artificial Intelligence

Prof. Dr. Yvo Marcelo Chiaradia Masselli

The Introduction to Artificial Intelligence (AI) course aims to present an overview of the AI area, the main techniques and the algorithms used in mobile navigation.

The course combines theoretical sessions, computer simulations and covers the following topics:

  • Development of algorithms in Artificial Intelligence.
  • Artificial intelligence and image processing.
  • Artificial Intelligence and Mobile Navigation Systems.

In the end, the student should be able to develop a solution based on the learned algorithms. These will serve as the base for subsequent lectures in the course lane of AI.

  

Image Processing Using Artificial Intelligence

Dr. Gábor Kertész

The goal of the lectures is to provide an introduction to image recognition with neural networks, both is theory and in practice.

The course starts with a basic introduction to neural network applications, image representation, and the fundamentals of image processing. On the practical side, Tensorflow and Keras are introduced as the most common frameworks used by machine learning engineers.

During the course the students will get an understanding on how Neural Networks are trained, evaluated, and what common problems could occur. After introducing Convolutional Neural Networks, classical architectures are analysed along with modern, state-of-the-art solutions and techniques, which improve the performance of neural networks.

Course topics:

  • Regression and classification in fully connected networks
  • Handling image data
  • Convolutional Neural Networks
  • Classic architectures and techniques
  • State-of-the-art solutions and approaches to increase performance
  • Hands-on with Tensorflow and Keras

  

Introduction into Intelligent Mobile Robots

Christoph Tholen, Prof. Dr. Lars Nolle

The objective of this course is to provide students with an overview about the field of intelligent mobile robots, which have become increasingly popular with researchers and practitioners in the recent years. Examples of such systems include the Mars Pathfinder rover, Honda's famous Asimo humanoid robot, and Tesla's Model S car with Autopilot software. This module introduces the concept of autonomy and provides an overview of the building blocks of autonomous mobile systems, such as locomotion, perception, localisation, planning, and navigation. Potential applications of Artificial Intelligence methods (e.g. Fuzzy Logic, Artificial Neural Networks, etc.) within these building blocks will be discussed and real-world examples will be given. Students will get hands-on experience in building and testing autonomous robots.

The course is suitable for undergraduate engineering or computer science students. It combines lectures and practical laboratory work. The lectures provide the theoretical foundations of intelligent mobile robots. The implementation of different AI methods on a mobile robot platform is the focus of the practical work.

Lane B: Fundamentals of Biomedical Engineering

Introduction to Project Management

Dr. Miklós Daróczi, Associate Professor

The main objective of the course is to deliver some theoretical and practical knowledge related mainly to the project planning, scheduling and budgeting. The module starts by defining the project and differentiating project management from general management. The project manager’s role, the project life cycle and the elements of project plan are also briefly discussed. The common formats of schedule the Gantt-charts and PERT/CPM networks, some methods of budgeting and cost estimating are also covered. Based on these techniques students will be able to participate in project planning and implementation.

Student teams will prepare a report and give a presentation on a special project. The purpose of this assignment is to deepen your knowledge on planning projects and to share that knowledge with the rest of the group. The topic of the project will be selected by the students.

  

Biomechanical Modelling of Implanted Bone Systems

Dr. Lucian Rusu, Dr. Dan Ioan Stoia

Keywords: biomechanics, implants, prosthesis, modelling, simulation, FEM.

Knowledge on modelling of biomechanical behaviour of implanted bone systems contributes to the development of new implants/prostheses having a better long-time functionality, development of corresponding surgical instruments, injury prevention, and not at least to manage with ageing.            

The course topics consist in:

  • Basic anatomical knowledge - bones, joints, muscles;
  • Implants, prostheses, and ortheses – implant design, materials and biomaterials;
  • Kinematic and static modelling of biomechanical systems – theory and simulations;
  • Numerical analysis - basics of FEM theory.

The course consists of theoretical sessions followed by computer simulations.

  

Introduction to Medical Robotics

Prof. Dr.-Ing. Olena Kuzmicheva

The objective of the course is to provide an extensive insight into the rapidly developing topic of medical robotics. The focus is on robot assisted motion therapy, with introduction to other aspects of technically assisted therapy and healthcare robotic systems. The course is directed to undergraduate students in engineering and computer science. Medical background is not required.

The course combines theoretical sessions, computer simulations and experiments with existing systems in the lab and reflects following topics:

  • Introduction (applications and paradigms of medical robots, basic kinematic concepts, basic control concepts, safety issues)
  • Robot assisted motion therapy (basic aspects of human motion (especially gait), system construction and actuation, control strategies and human-machine interfaces to provide individualized therapy, sensor based assessment)
  • Overview of current topics and future directions in medical robotics

Along the course, the students will develop and present a project proposal for a new medical robot or medical technology. The goal is to gain some experience with initiation of a new project. The students (in small teams) will perform a literature review for the selected area of medical robotics (particular topic will be selected by the students), analyse shortcomings and prepare the summary of their proposal. Finally, the students will present the proposals to the other participants. More details on the project proposal will be provided during the course.

Lane C:     Biomedical Signal and Image Acquisition, Processing and Analysis

Amperometric Biosensors and Related Electronics

Dr. Cengiz Koçum, Dr. Dilek Çökeliler Serdaroğlu

Biosensors are used to detect biological or chemical markers (bio-chemicals, DNA, protein, cells etc.) in order for diagnosis, environmental monitoring and pharmaceutical research. This course represents the fundamental science and engineering concepts of designing biosensors through a common example. Biosensors have three main parts; biorecognition layer, transducers and electronics and they usually produce an electrical signal related to the specific analyte. In this course with lectures and practical exercises students will design and implement the main parts of an amperometric biosensor capable of glucose monitoring. Students will gain an insight of the complexities and design principles of a biosensor from scratch.

Course Outline:

  • Introduction to biosensors and nanobiosensors
  • Types of biorecognition elements
  • Surface functionalizing and modification approaches for biosensors
  • Transducer Basics: Sensors and Actuators
  • Signal acquisition and conditioning principles
  • Amperometric glucose biosensors
  • Design and production of glucose sensing layer
  • Signal conditioning for the amperometric glucose biosensor
  • Electronic circuit and PCB design.
Date Course Syllabus
1 Fundamental concepts of biosensors and related electronics
2 Design, production and pre-tests of biorecognition part of the biosensor
3 Design, implementation and tests of transducers and electronics part of the biosensor
4 Integration of biorecognition layer and electronic parts and application of the biosensor

  

Instrumentation, Acquisition and Signal Processing for Biosignals

Dr. Mehmet Yüksekkaya

Biomedical signals are used to obtain crucial information about human health for diagnosis and treatment follow up. Acquiring biosignals from human body to a computer system is called biosignal acquisition and conditioning. For signal acquisition and conditioning, appropriate electronic instrumentation should be designed. In order to extract the crucial information from the acquired data, it should be processed.

This course is designed to be a practical introduction for all those stages. Students will design a basic instrumentation circuitry to acquire a specific biosignal and learn the fundamentals of signal conditioning. Further, they will learn the essential principles of digital signal processing and will apply those principles in a practical example. After this course, students will get significant theoretical and practical skills for biosignal acquisition and processing.

Course Synopsis: 

  • Introduction to the design of analog circuits for signal conditioning.
  • Practical design of a biosignal acquisition instrument.
  • Introduction to digital signal processing.
  • Processing of biosignal for feature extraction. 
Date Course Syllabus
1 Introduction to biosignal acquisition and digital signal processing theory. Practical introduction to MATLAB and PCB circuit design
2 Design, implementation and tests of a practical biosignal acquisition instrumentation
3 Fundamentals of digital signal processing to be applied for the design
4 Biosignal analysis and feature extraction

  

Embedded Systems for Developing Biomedical Applications

Dr. Gerardo Marx Chávez-Campos

Nowadays, the “Embedded Systems” and its integration with the “Internet of Things” has become crucial for developing healthcare and industrial applications. Thus, to understand the developing process of apps on the embedded system that uses as the central operative system “Linux” are fundamental. Even more, this first approach to the most used operative system on servers, supercomputers, and single devices will guide the student to understand the complete integration of hardware electronics and code for developing from simple to complex tasks.

During the course, the student will realize by doing the fundamentals of how to work on the embedded board by accessing hardware, input/output digital ports, read the digital to analog converters. Then, the student will create an application to read and log data into structured frameworks. The registered data will be processed and analyzed using Python.

Course Synopsis: 

  • Introduction to the beagle bone boards
  • The beagle software
  • Developing basic applications
  • The Linux file system
  • Interfacing electronics
  • GPIO interfacing
  • Internet of things
  • A final project
Date Course Syllabus
1 Introduction to the beagle boards and basic applications
2 Control versions and interfacing electronics
3 IoT
4 A final project

Kosten und Fakten

Zielgruppe Bachelorstudierende der Ingenieurwissenschaften ab dem dritten Studienjahr (Kurslinie A und B) und Masterstudierende der Ingenieurwissenschaften (Kurslinie C)
Credits bis zu 6 ECTS
Ort Jade Hochschule, Campus Wilhelmshaven
Zeit 23. August bis 10. September 2021
Organisator Jade Hochschule 
Fachbereich Ingenieurwissenschaften
Anmeldung

1. April bis 15. Mai 2021
Bitte nutzen Sie das Online-Anmeldeformular

Bewerbung & Kursgebühr

Kursgebühr: Wird noch bekannt gegeben

Internationale Studierende:
Alle internationalen Studierenden müssen folgende Unterlagen per E-Mail an Iris Wilters vom International Office schicken:
Motivationsschreiben, Lebenslauf, Passkopie, aktuelle Notenübersicht und ein Empfehlungsschreiben einer Professorin oder eines Professors.
Wir werden Sie bis Anfang Juni 2021 informieren, ob Ihre Bewerbung erfolgreich war.

Studierende von Partnerhochschulen (s. Liste unten):
Fragen Sie bitte Ihre Koordinatorin oder Ihren Koordinator nach dem Bewerbungsverfahren, den Kosten und weiteren Informationen für Ihren Aufenthalt an unserer Hochschule.

Studierende der Jade Hochschule:
Studierende der Jade Hochschule müssen für das WS 2021/22 eingeschrieben sein. Weitere Informationen erhalten Sie beim Organisationsteam in Wilhelmshaven.

Studierende von einer ausländischen Hochschule können sich für ein Stipendium bewerben und werden nach dem Einreichen ihrer Bewerbungsunterlagen über ihre Möglichkeiten informiert.

Bei Fragen wenden Sie sich bitte an unser International OfficeIris Wilters.

Unterkunft & Verpflegung

Wir buchen gerne eine Unterkunft auf einem Hausboot für Sie. Die Kosten für 3 Wochen in einem Mehrbettzimmer (Frühstück inklusive) werden noch bekannt gegeben. Sollten Sie ein Einzelzimmer bevorzugen, raten wir Ihnen, ein Hotelzimmer zu buchen.

Bitte beachten Sie, dass keine Kochmöglichkeiten auf dem Hausboot bestehen. Ein günstiges Mittagessen können Sie in der Mensa der Hochschule erhalten. Für das Abendessen müssen Sie bitte auf Restaurants oder Snacks zurückgreifen.

Partnerhochschulen

Baskent University Ankara (Türkei)
Dr. Dilek Çökeliler
Dr. Cengiz Koçum

Instituto Nacional de Telecomunicações - Inatel (Brasilien)
Yvo Marcelo Chiaradia Masselli

Morelia Technological Institute (Mexiko)
Gerardo Marx Chávez-Campos

Óbuda University (Ungarn)
Gábor Kertész

St. Istvan University (Ungarn)
Miklós Daróczi

Universitatea "Politehnica" din Timisoara (Rumänien)
Lucian Rusu

Bewerbung

Danke für Ihr Interesse an der Teilnahme an der Biomedical Engineering Summer School. Die Anmeldephase für die nächste Summer School beginnt im April 2021.

Teilnehmende Hochschulen

Baskent University

Fachbereich Medizintechnik 
Ankara, Türkei

Prof. Dilek Çökeliler
Prof. Dilek Çökeliler
Ass.Prof. I. Cengiz Koçum
Cengiz Koçum
Mehmet Yüksekkaya, M.Sc.
Mehmet Yüksekkaya

Instituto Nacional de Telecomunicações - Inatel

Santa Rita do Sapucaí, Brasilien

Prof. Dr. Yvo Marcelo Chiaradia Masselli
Yvo Marcelo Chiaradia Masselli
Prof. Gerardo Marx Chávez-Campos
Gerardo Marx Chávez-Campos

Óbuda University

Budapest, Hungary

Gábor Kertész
Gábor Kertész

Szent István University

Gödöllö, Ungarn

Dr. Miklós Daróczi, Associate Professor
Miklós Daróczi

Universitatea "Politehnica" din Timisoara

Fachbereich Maschinenbau
Timisoara, Rumänien

Dr. Lucian Rusu
Lucian Rusu
Dr. Dan Ioan Stoia
Dan Ioan Stoia

Jade Hochschule

Wilhelmshaven, Deutschland

Kai-Christian Struß
Kai-Christian Struß
Dipl.-Ing. Mattias Bost
Mattias Bost