CAS Digital Life Sciences

Specialization «Simulation of Complex Processes»

Die Digitalisierung verändert in zunehmender Geschwindigkeit alle Lebens- und Berufsbereiche. Die Disziplinen der Life Sciences sind davon besonders stark betroffen. Insbesondere an den Schnittstellen der Biologie und Medizin fallen immer grössere Datenmengen an, die bearbeitet werden müssen. Die neuen digitalen Möglichkeiten bringen grosse Potentiale, aber auch Herausforderungen für die Wirtschaft und die Gesellschaft.

Während zwar bei vielen Unternehmen und in einer breiten Öffentlichkeit der Stellenwert von Themen rund um Stichwörter wie „Big Data“ oder „Data Science“ in den letzten Jahren stark angewachsen ist, steht dieser Bedeutung ein ausgewiesener Mangel an Fachkräften gegenüber. Im Moment speist sich der Bedarf weitgehend aus dem Pool von Experten mit einem informationstechnischen Hintergrund aus den Fachrichtungen Elektrotechnik und Informatik. Die neuen Berufsfelder im Bereich „Data Science“ gehen allerdings über die formale Darstellung, Speicherung, Verarbeitung und Übertragung von Informationen hinaus. Insbesondere in der Life Sciences Branche sind ein fundiertes Hintergrundwissen zum Datenkontext und methodisches Metawissen häufig zentral, da es insbesondere auch um die Interpretation der Daten zur Informations- und Wissensgewinnung geht. Damit rückt die Fähigkeit des technischen Programmierens eher in den Hintergrund und ein grundsätzliches Verständnis der technischen Möglichkeiten sowie Programmierkenntnisse mit Skriptsprachen werden wichtiger. Dies spricht für die Möglichkeit eines neuen Zugangs zur „Data Science“ aus dem beruflichen Kontext von Life Sciences Fachleuten.

Künstliche Intelligenz (KI) revolutioniert nachhaltig unsere Wirtschaft und Gesellschaft. Das Institut für Angewandte Simulation (IAS) hat den Stellenwert von KI erkannt und bietet modulare, anwendungsorientierte Kurse in diversen Bereichen der KI für Studierende, Berufsleute und Führungskräfte an. Märkte, Firmenstrukturen und – prozesse werden nicht nur komplexer, sie verändern sich auch immer schneller. Spezifische Fähigkeiten in Modellierung und Simulation sind notwendig, um stets intelligente sowie nachhaltige Lösungen zu finden.

Auf einen Blick

Abschluss

Certificate of Advanced Studies (CAS) in Digital Life Sciences

Studienumfang

12 ECTS Kreditpunkte

Schwerpunkte

Grundlagen der Modellierung und Simulation, Modellierung komplexer diskreter Prozesse, Simulation diskreter Prozesse, Analyse von Simulationsdaten und Simulationsresultaten, Simulationsbasierte Optimierung, Relevantes Domänenwissen, Weitere Modellierungsansätze

Dauer

Ca. 11 Monate

Kosten

Die Buchung erfolgt als einzelne Module.

Zulassung

  • Abschlussdiplom einer staatlich anerkannten Fachhochschule bzw. einer Vorgängerschule wie ZHW, HWV, HTL oder Abschlusszeugnis einer staatlich anerkannten Universität oder einer Technischen Hochschule (Diplom, Lizentiat, Bachelor- oder Masterabschlüsse) und mindestens 3 Jahre Berufserfahrung - vorzugsweise im Bereich der Life Sciences, Computer Science oder in einem angrenzenden Gebiet der Life Sciences
  • Gute schriftliche und mündliche Kommunikationsfähigkeiten
  • Englischkenntnisse

Ziel

Um das Potential der immer stärker werdenden Digitalisierung der Life Sciences nutzen zu können, müssen die spezialisierten Fachkräfte die grundlegenden Konzepte und Prozesse verstehen. Dies beinhaltet sowohl ein technisches Verständnis moderner Datenstrukturen als auch die Verwendung von Skriptsprachen. Das CAS DLS befähigt die Teilnehmenden, die Vorteile der Digitalisierung zu erkennen, zu nutzen und das bereits vorhandene Spezialwissen in ihrem Fachbereich auch in einem digitalen Arbeitsumfeld weiterhin erfolgreich einsetzen zu können. Durch den CAS DLS soll somit auch die vorhandene Lücke in der Weiterbildungslandschaft der Schweiz geschlossen werden.

Nutzen

  • Wie schaffe ich die Lücke vom Bauchgefühl (Erfahrung, Faustregeln, qualitativ) zu einem quantitativen Verständnis zu schliessen?
  • Wie kann ich die Dynamik meiner Prozesse visualisieren und kommunizieren?
  • Wie sichere ich meine Entscheidungen quantitativ ab?
  • Was kann die Modellierung & Simulation, was Data Science und Machine Learning nicht kann?
  • Wie bringe ich mit Digital Twins die Digitalisierung als strategischen Faktor in das Unternehmen?

Empfohlene Vorkenntnisse

Das CAS DLS richtet sich an Fachpersonen in allen Bereichen der Life Sciences, die über einen Hochschulabschluss verfügen und sich in der digitalen Datenverarbeitung weiterentwickeln wollen. Es können auch Praktikerinnen und Praktiker mit vergleichbarer beruflicher Kompetenz zugelassen werden (Sur-Dossier Zulassung).

Durchführungsort

Institut für Angewandte Simulation (IAS), Campus Rapperswil

Studienbeginn

auf Anfrage

Zusätzliche Information

Das CAS DLS ist modular aus dem breiten Kursangebot des IAS im Bereich Data Sciences for Life Sciences aufgebaut. Die Teilnehmenden können sich entweder für eine vordefinierte Kurskombination entscheiden, welche den Fokus auf ein spezialisiertes Thema setzt. Oder sie setzen ihren Schwerpunkt ganz individuell durch eine eigene Themenkombination zusammen.

Die Kurse teilen sich in zwei Kategorien ein: Methoden und Technologien. Während in den Methoden-Kursen grundlegende Konzepte und Prinzipien vermittelt werden (z.B. Machine Learning, Data Engineering), behandeln die Technologie-Kurse die praktische Anwendung von Methoden durch den Einsatz aktueller und gefragter Technologien (z.B. Programmiersprachen, Frameworks, etc.).

Wir legen grossen Wert auf Praxisrelevanz. Aus diesem Grund haben wir einen neuen CAS-Lehrgang (Certificate of Advanced Studies) in Digital Life Sciences mit der Spezialisierungsmöglichkeit in «Simulation of Complex Processes» geschaffen. Der CAS zeichnet sich durch Modularität, Flexibilität und Kosteneffizienz aus. So können die Teilnehmenden über einen Zeitraum von drei Jahren selbst gewählte Fächer belegen und ihr eigenes Zertifikat zusammenstellen. Als Teil der Diplomarbeit beantworten die Teilnehmenden Fragestellungen aus ihrem eigenen Arbeitsumfeld und werden hierbei vom IAS unterstützt. Dies ist ein zentraler Bestandteil des CAS.

Process Simulation Fundamentals (1 ECTS)

  • (2h) Einführung in die Simulation als praktisches Tool zur Bewertung komplexer Prozessabläufe
    • Experimentelle Methode
    • Problemstellungen (Beispiele, Videos)
    • Aufbau eines Simulationsprojektes
  • (1h Inhalt + 1h Übung) Einführung in die Modellierung von Prozessen
    • Event Storming
    • Erste Schritte in die grafische Beschreibung von Prozessabläufen
  • (2h + 1h) Erste Schritte der Implementation als Simulation
    • Verifikation und Validierung an einem einfachen Beispiel
  • Einführung in die Simulationsumgebung Simio (Selbststudium, 1Mt.)
  • (1h) Recap und Fragen
  • (1h + 1h) Grundlagen der Prozessverbesserung (Process Improvement Principles) und Experimentplanung
  • (3h) Micro-Projekt (2er Teams, Auswahl aus zwei alternativen Fragestellungen, vorgegebene Dokumentstruktur, gute Arbeiten erhalten einen Bonus von 0.25 Noten)
  • (30 min) Leistungsnachweis (Multiple Choice und eine offene Frage)

Simulating Complex Processes (2 ECTS)

  • Komplexeres Modell spezifizieren, Granulierung, Modellkonzeption, Modellierungsansätze, Modell, Steuerungslogik, Stochastik
  • Prozessorientierte Analyse (POA) und Wertstromanalyse
  • Beschreibung der physischen Architektur, Ressourcen & Objektfluss
  • Beschreibung des logischen und temporalen Verhaltens der beweglichen und statischen Objekte
    • Zustandsautomaten
    • Warteschlangen
    • Prozessablaufdiagramme (BPMN)
  • Erarbeiten am Beispiel steigender Komplexität, z.B. Produktionslinie mit Kostenfluss, dann Materialfluss in einem Bereich, etc.

Collecting, Generating & Structuring Data for Simulations (1 ECTS)

Datenstruktur, Gewinnung (empirische Daten, Bereinigung, Auswahl -> Statistik), Erzeugung (theoretische Daten, Zufallsvariablen -> Stochastik), Qualitätssicherung (Validierungsgrössen, -kriterien)

Validation, Experimentation & Communicating Results from Simulations (1 ECTS)

Kennzahlen, Analyse und Darstellung der Resultate, Visualisierung

Advanced Modelling of Complex Processes (2 ECTS)

Simulatoren, Implementation, Verifikation

The Process Simulation Project (1 ECTS)

Ablauf, Management, Risiken

Process Simulation Specialization & Capstone Project (4 ECTS)

  • Mögliche Themen (nicht abschliessend)
    • Optimierung, Parametersensitivität & Robustheit / Resilienz
    • Monte-Carlo Simulation & Bayes Statistics
    • Stochastische Modellierung (VAR, ARIMA, etc.)
    • Agentenbasierte Simulation
    • System Dynamics
    • Modellierung kontinuierlicher Systeme (Differentialgleichungen)
    • "Aspekte für management-orientierte Teilnehmende"
  • Grosser Anteil Selbststudium
  • Capstone Project idealerweise direkt im eigenen Betrieb

Zielgruppe

Das CAS DLS richtet sich an Fachpersonen in allen Bereichen der Life Sciences, die über einen Hochschulabschluss verfügen und sich in der digitalen Datenverarbeitung weiterentwickeln wollen. Es können auch Praktikerinnen und Praktiker mit vergleichbarer beruflicher Kompetenz zugelassen werden (Sur-Dossier Zulassung).

  • Produktion & Logistik, insbesondere in Life Sciences
  • Supply-Chain Management
  • Facility & Healthcare Management
  • Geschäftsprozessentwicklung
  • Qualitätsmanagement
  • Controlling
  • Consulting
  • Verkauf & Marketing

Zulassung

Das CAS DLS richtet sich an Fachpersonen in allen Bereichen der Life Sciences, die über einen Hochschulabschluss verfügen und sich in der digitalen Datenverarbeitung weiterentwickeln wollen. Es können auch Praktikerinnen und Praktiker mit vergleichbarer beruflicher Kompetenz zugelassen werden (Sur-Dossier Zulassung).

Zum Zertifikatslehrgang in CAS Digital Life Sciences wird zugelassen, wer folgende Voraussetzungen erfüllt:

  • Abschlussdiplom einer staatlich anerkannten Fachhochschule bzw. einer Vorgängerschule wie ZHW, HWV, HTL oder Abschlusszeugnis einer staatlich anerkannten Universität oder einer Technischen Hochschule (Diplom, Lizentiat, Bachelor- oder Masterabschlüsse) und mindestens 3 Jahre Berufserfahrung - vorzugsweise im Bereich der Life Sciences, Computer Science oder in einem angrenzenden Gebiet der Life Sciences
  • Gute schriftliche und mündliche Kommunikationsfähigkeiten
  • Englischkenntnisse

Der Einsatz von Softwaresystemen wird komplexer, umfangreicher und die Erwartungen der Nutzerinnen und Nutzer steigen. Dadurch rückt das systematische Überprüfen von Softwaresystemen durch Softwaretesterinnen und -tester immer mehr in den Vordergrund. Unternehmen aller Wirtschaftsbranchen benötigen Fachpersonen, die ihre Software professionell prüfen: Im Bank- und Finanzwesen, bei Versicherungen, in der Kommunikationsbranche, im Transportwesen, bei Ingenieur- und Softwarefirmen.

Doch nur wenige Hochschulen bieten im Bereich Software Testing Ausbildungslehrgänge. Software Testing wird oft nur am Rand einer Informatik-Ausbildung behandelt. Fachpersonen müssen sich die Grundkenntnisse nebenbei aneignen. Der Arbeitsmarkt verlangt jedoch zunehmend nach Fachpersonen, die sich explizit mit Software Testing befassen.

Die OST - Ostschweizer Fachhochschule bietet mit dem berufsbegleitenden Zertifikatslehrgang CAS Software Testing vor allem Quereinsteigerinnen und Quereinsteigern eine fundierte und umfassende Ausbildung. Nach Ihrem Abschluss können Sie komplexe Testaufgaben aus Ihrem beruflichen Umfeld professionell bearbeiten – von der Konzeption über die Durchführung bis zur Freigabe.

Institut für Angewandte Simulation

ZHAW Life Sciences und Facility Management
Schloss 1, Postfach
8820 Wädenswil

+41 (0) 58 934 56 97
office.ias@zhaw.ch

Der CAS Digital Life Sciences wurde von der ZHAW – IAS Institute of Applied Simulation und von der OST – INS Institute for Networked Solutions in enger Zusammenarbeit mit erfahrenen Fachleuten aus der Praxis konzipiert. Die Dozierenden sind ausgewiesene Spezialisten aus der Industrie, der Wirtschaft und dem Hochschulbereich.

Prof. Dr. Andreas Rinkel

Professor, Institutspartner INS
Studiengang Informatik

+41582574928
andreas.rinkel(at)ost.ch

Dr. Claus Horn

Dozent (Institut für Angewandte Simulation)
ZHAW Life Sciences und Facility Management
Schloss 1
8820 Wädenswil

+41 (0) 58 934 51 47
claus.horn@zhaw.ch