Lösung

Auswertesoftware für Spurengas-Analysegerät

Bildquelle: d-opt GmbH
Mehrwert

Die von der d-opt GmbH angebotene Anwendungssoftware bietet eine Lösung zur Klassifizierung von GC-IMS-Messungen in Verbindung mit weiteren Probandendaten, die speziell auf die formulierten Anforderungen für respiratorische Erkrankungen mittels Atemwegsdiagnostik ausgerichtet ist. Die Software vereint alle notwendigen Funktionalitäten, Komponenten und Schnittstellen, um die Daten der unterschiedlichen Quellen effizient zu verarbeiten und zu analysieren sowie die Ergebnisse in geeigneter Art und Weise bereitzustellen.

Unsere Lösung umfasst eine skalierbare Datenbank, die eine effiziente Speicherung und Abfrage großer Datenmengen ermöglicht. Die Datenbank, die Mess- und weitere Probandendaten, zugehörige Schwellwerte und Analyseergebnisse beinhaltet, ist vollständig integriert und ermöglicht schnelle Datenzugriffe und -verarbeitungen. Die Software bietet API-Schnittstellen für die Integration in bestehende Systeme und eine vollständig automatisierte Datenverarbeitung. Dies ermöglicht es, den Gesundheitskiosk nahtlos in bestehende Arbeitsabläufe und IT-Infrastrukturen zu integrieren.

Unsere Lösung nutzt fortschrittliche Algorithmen zur Datenvorverarbeitung, die sowohl auf klassischen statistischen Methoden als auch auf innovativen Machine Learning-Ansätzen basieren. Diese Algorithmen identifizieren automatisch und präzise die Basislinie auch bei Überlappungen, variierenden Peakformen und zeitlichen Verschiebungen in den Messdaten. Basis für das Klassifikationsmodell bildet die Identifikation relevanter Merkmale aus den Peaks (z. B. Peakhöhe, -breite, -form, Retentions- und Driftzeit). Für die Klassifikation verwenden wir Algorithmen des überwachten Lernens und ermöglichen nachvollziehbare Ergebnisse. Die Hyperparameter des Modells werden durch ein automatisiertes Verfahren optimiert, um die Leistung auf dem bereitgestellten Trainingsdatensatz zu maximieren. Um gleichzeitig die Robustheit des Modells sicherzustellen und Overfitting zu minimieren, werden Verfahren wie z. B. k-Fold-Cross-Validation eingesetzt. Die Klassifikationsgüte wird durch eine Konfusionsmatrix und Metriken wie z. B. Präzision, Recall und F1-Score bewertet, wodurch eine tiefgehende Analyse der Modellleistung ermöglicht wird.

Die Benutzeroberfläche unserer Software ist intuitiv gestaltet und bietet umfassende Funktionen zu Datenvisualisierung, -analyse und -export. Die Grundlage für das User-Interface stellt eine nutzerzentrierte Entwicklung dar, sodass sowohl die medizinischen Experten als auch die Anwender die Softwaregestaltung maßgeblich positiv beeinflussen können. Hierdurch wird das Domänenwissen in den Workflow integriert und somit die Akzeptanz der Anwender zur Nutzung der Software sichergestellt. Dies erleichtert die Handhabung des Kiosks sowie die Weiterverarbeitung der Ergebnisse aus den komplexen Datenanalysen.

Die Stärke der d-opt GmbH liegt in der intelligenten Verbindung realer Prozesse mit performanter Softwareentwicklung. Unser im medizinischen Bereich gesammeltes Know-how fließt dabei direkt in die Auswahl geeigneter Machine Learning-Verfahren ein. Die modular aufgebaute Lösung ist hochgradig adaptiv und kann leicht an spezifische sich verändernde Anforderungen angepasst werden. Dies umfasst erforderliche Änderungen bei der Datenerfassung (bspw. bei Erweiterungen der Fragebögen), -vorverarbeitung, Modellarchitektur und der Benutzeroberfläche. Die kontinuierliche Erweiterung der Datenbasis ermöglicht eine regelmäßige Weiterentwicklung des Modells.

Die d-opt GmbH ist ein spezialisierter Forschungs- und Entwicklungsdienstleister für KI- und Data-Analytics-Software. Wir vertrauen auf das umfassende Know-how unseres interdisziplinären, hochqualifizierten Teams und begleiten unsere Kunden von der projektbezogenen, initialen Beratung zu geeigneten KI-Methoden über die individuelle Entwicklung und Validierung bis zum täglichen Einsatz unserer Lösungen vor Ort. Dabei verbinden wir unsere Kompetenzen und unsere Erfahrungen aus zahlreichen, erfolgreich abgeschlossenen Projekten zur KI-Softwareentwicklung mit neuen Methoden und Erkenntnissen durch kontinuierliche, staatlich unterstützte Forschungs- und Entwicklungsprojekte zum Schwerpunkt Künstliche Intelligenz. Der Kern unserer Arbeit liegt in der Verknüpfung der beiden Perspektiven des realen Prozesses und der Software – mit dem Ziel die zugehörigen Prozesse zu optimieren und die Menschen durch unsere Lösungen in ihrer täglichen Arbeit zu unterstützen.

Die von der d-opt GmbH angebotene Lösung bietet eine innovative, anpassbare und benutzerfreundliche Software zur Klassifizierung von GC-IMS-Messungen. Die hohe Anpassungsfähigkeit durch fortschrittliche Algorithmen macht uns zur optimalen Wahl für die Klassifizierung von VOCs in GC-IMS-Daten.