DFG-Forschungsprojekt - "Artifizielle Policy-Agenten zur Terminplanung im Akutkrankenhaus"

 

Projektleiter: Prof. Dr. H. Czap

Mitarbeiter:   Dipl.-Vw. Marc Becker

Wissenschaftliche Hilfskräfte:  Sarah Gessinger, Christina Koch

Schlagworte:
Intelligente Software-Agenten und ökonomische Anwendungen, Krankenhausterminplanung, Präferenz- und Nutzentheorie, Verhandlungslösungen.

 

Kurzbeschreibung:

Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung eines Terminplanungssystems für den medizinischen Bereich von Akutkrankenhäusern durch ein System intelligenter Agenten. Da die Terminplanung im Akutbereich durch nicht-deterministisches Wissen, einen hohen Instabilitätsgrad sowie das Einwirken verschiedener medizinisch-organisatorischer Instanzen geprägt ist, muss ein Planungssystem die kurz- und mittelfristige Ein- und Umplanung von Terminen mit expliziter Integration der genannten Instanzen in den Planungsprozess ermöglichen. Die inhärente Verteiltheit des Planungsprozesses und die dabei erforderliche Flexibilität führen zu einer Komplexität, die das Problem für mathematische Optimierungsansätze unzugänglich macht. Sie begünstigen dagegen einen automatisierten, dialogbasierten Entwurf durch ein System intelligenter Agenten als Repräsentanten realer Entscheidungssubjekte. Dies ermöglicht zugleich auch die Berücksichtigung individueller Interessen der beteiligten Akteure, wodurch auch deren erforderliche Akzeptanz sichergestellt wird. Im Mittelpunkt der Forschungstätigkeit stehen demzufolge die Erfassung und Abbildung der Ziel- und Präferenzstrukturen der beteiligten Personen und Organisationseinheiten durch intelligente Agenten, deren Integration in das betriebliche Gesamtgeschehen sowie die Entwicklung domänenspezifischer Verhandlungsprotokolle zum automatisierten Abgleich widersprüchlicher Zielvorstellungen.

Die technische Realisierung des Agentensystems erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner: Lehrstuhl für Informatik IV, RWTH Aachen

Laufzeit: 2000 bis 2006

Drittmittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - SPP 1083 Intelligente Agenten und betriebliche Anwendungsszenarien

 

Veröffentlichungen zum Projekt:

2006

Becker, M.; Czap, H.: Artificial Software Agents as Representatives of their Human Principals in Operating-Room-Team-Forming. in Kirn, S.; Herzog, O.; Lockemann, P.; Spaniol, O. (Hrsg.): Multiagent Engineering – Theory and Applications in Enterprises, Springer International Handbooks on Information Systems, Berlin et al. 2006, S. 221-238.

 

2005

Becker, M.; Czap, H.; Poppensieker, M.; Stotz, A.: Estimating Utility–Functions for Negotiating Agents: Using Conjoint Analysis as an Alternative Approach to Expected Utility Measurement; in Eymann, T.; Klügl, F.; Lamersdorf, W.; Klusch, M.; Huhns, M. N. (Hrsg.): Multiagent System Technologies 2005, Springer Lecture Notes on Artificial Intelligence (LNAI), Vol. 3550, Berlin, Heidelberg, New York 2005, S. 94-105.

Czap, H.; Becker, M.; Poppensieker, M.; Stotz, A.: Utility-based Agents for Hospital Scheduling: A Conjoint-Analytical Approach,  Proceedings des AAMAS Workshops -  MAS*BIOMED'05 (Multi-Agent Systems for Medicine, Computational Biology, and Bioinformatics), Utrecht 2005 , S. 1-15.

 

2003

Becker, M.; Heine, C.; Herrler, R.; Krempels, K.-H.: OntHoS - an Ontology  for Hospital Scenarios, in: Moreno, A.; Nealon, J. (Hrsg.): Applications of Software Agent Technology in the Health Care Domain. Whitestein Series in Software Agent Technologies (WSSAT),  Basel 2003, S.87-103.

Becker, M.; Krempels, K.-H.; Navarro, M.; Panchenko, A.: Agent Based Scheduling of Operation Theaters, in Rudomin, I.; Vazquez-Salceda, J.; de Leon Santiago; J. L. D.(Hrsg.): e-Health: Application of Computing Science in Medicine and Health Care, Mexico-City 2003, S. 220-227.

Czap, H.; Becker, M.: Multi-Agent Systems and Microeconomic Theory: A Negotiation Approach to solve Scheduling Problems in High Dynamic Environments, in Proceedings of 36th Annual Hawaii International Conference on System Sciences, Hawaii 2003.

Paulussen, T. O.; Herrler, R.; Hoffmann, A.; Heine, C.; Becker, M.; Franck, M.; Reinke, T.; Strasser, M.: Intelligente Softwareagenten und betriebswirtschaftliche Anwendungsszenarien im Gesundheitswesen,  in  Dittrich, K.; König, W.; Oberweis, A.; Rannenberg, K., Wahlster, W. (Hrsg.): Proceedings der 33. Jahrestagung der Gesellschaft für Informatik e.V. (GI) - Band 1, Frankfurt 2003, S. 64-82.

 

2002

Becker, M.; Heine, C.; Herrler, R.; Krempels, K.-H.: OntHoS – An Ontology for Hospital Scenarios, Technical Report 300, Universität Würzburg, Institut für Informatik, Würzburg 2002, 14 S.

Czap, H.: Policy-Agents for Negotiation within Virtual Organizations, in International Journal of Information Technology & Decision Making, Vol. 1, No. 3, 2002, 385-400.

Czap, H.: Policy-Agents to Support CSCW in the Case of Hospital-Scheduling (reprint), in: Sugumaran, V. (Hrsg.): Intelligent Support Systems Technology: Knowledge Management, Hereshey et al. 2002, Chapter 5, S. 72-83.

Czap, H.; Becker, M.: A New Scheduling Approach for Hospital Operating Theatres, in: European Journal of Medical Research, Vol. 5, Suppl. 1, München 2002, S. 16-17.

 

2001

Becker, M.; Krempels, K.-H.; Schiffelholz, S.-D.: Artifizielle Policy-Agenten zur Terminkoordination im Akutkrankenhaus, Proceedings der Informatiktage 2001, Bad Schussenried 2001.

Czap, H.: Construction and Interpretation of Multi-Layer-Perceptrons. Proceedings of the IEEE Conference on Systems, Man and Cybernetics, Tucson, Arizona 2001.

Czap, H.: Policy-Agents to Support CSCW in the Case of Hospital-Scheduling. In: Khosrowpour, M. (Hrsg.): Managing Information Technology in a Global Economy, Hershey u.a. 2001, S. 965-969.

Czap, H.; El-Shagi, M.: Basisarchitektur verhandlungsfähiger Agenten, in: Proceedings des 3. Kolloquiums des DFG-Schwerpunktprogramms: „Intelligente Softwareagenten und betriebswirtschaftliche Anwendungsszenarien“, Hameln 2001.

Czap, H.; Schiffelholz, S.-D.; Becker, M.; Spaniol, O.; Thißen, D.; Krempels, K-H.: Anwendungsszenario und Systementwurf zur agentenbasierten OP-Terminplanung im Akutkrankenhaus, in: Proceedings des 4. Kolloquiums des DFG-Schwerpunktprogramms "Intelligente Softwareagenten und betriebswirtschaftliche Anwendungsszenarien", Bonn 2001. 

El-Shagi, M.: Base Architecture for Preference Based Agents, Proceedings of the IEEE Conference on Systems, Man and Cybernetics, Tucson, Arizona 2001.

 

2000

Czap, H.: Agents with Preferences and Goals to Support Collaborative Work in Virtual Organizations. Proceedings of the ICSC Symposia on Intelligent Systems & Application (ISA’2000), Wollongong 2000.

Czap, H.: Policy-Agents as Personal Assistants: The Case of Hospital Scheduling. DCSCW 2000 Deutsche Computer Supported Cooperative Work Fachtagung – Verteiltes Arbeiten – Arbeit der Zukunft, Workshop-Proceedings: Agents and CSCW: A Fruitful Marriage?, München 2000.

Czap, H.; El-Shagi, M.: Die Principal-Agent-Theorie und ihre Implikationen für die Entwicklung von Softwareagenten, in: Proceedings des 2. Kolloquium des DFG-Schwerpunktprogramms: „Intelligente Softwareagenten und betriebswirtschaftliche Anwendungsszenarien“, Ilmenau 2000.

Czap, H.; Reiter, J.: Goal Representation and Scheduling in Hospitals by Intelligent Agents. Proceedings of the Fourth International Conference on Autonomous Agents, Workshop on Intelligent Agents for Co-operative Work: Technology and Risks, Barcelona 2000.

 

1999

Czap, H.; Reiter, J.: Kooperativ-intelligente Agenten zur Terminkoordination von medizinischen Einrichtungen in der Krebstherapie, in: Proceedings des Workshops Agententechnologie, KI 99, 23. Deutsche Jahrestagung für Künstliche Intelligenz, Bonn 1999.

 

Arbeitspapiere:

Becker, M.; Gessinger, S., Kaminski, E., Koch, C.: Artifizielle Policy-Agenten zur Terminkoordination im Akutkrankenhaus - Simulation & Evaluation der Arbeitsplanung in zentralisierten OP-Bereichen, Arbeitsbericht des Zentrums für Gesundheitsökonomie an der Universität Trier, Trier 2006, 156 S.

Becker, M.; Wenske, A.; Witt, B.; Krempels, K.-H.: Study Case – Intelligent policy-agents for hospital scheduling, Trier, Aachen 2002, 37 S.
Online-Version:
RealAgentS – Zentraler Projektserver des DFG-Schwerpunktprogramms “Intelligente Softwareagenten und betriebswirtschaftliche Anwendungsszenarien“, http://www.realagents.org/.

Becker, M.; Wiltfang, M: Untersuchung zur Eignung conjoint-analytischer Verfahren zur Ableitung von Nutzenfunktionen. Arbeitsbericht des Zentrums für Gesundheitsökonomie an der Universität Trier, Trier 2003, 17 S.
Online-Version:
 RealAgentS – Zentraler Projektserver des DFG-Schwerpunktprogramms “Intelligente Softwareagenten und betriebswirtschaftliche Anwendungsszenarien“,  http://www.realagents.org/.

Czap, H.; Becker, M.; Schiffelholz, S.-D: Der Ablauf der kurzfristigen OP-Terminplanung am Beispiel des Krankenhauses der Barmherzigen Brüder, Trier e.V., Arbeitsbericht des Zentrums für Gesundheitsökonomie an der Universität Trier, Trier 2002, 23 S.
Online-Version:
RealAgentS – Zentraler Projektserver des DFG-Schwerpunktprogramms “Intelligente Softwareagenten und betriebswirtschaftliche Anwendungsszenarien“, http://www.realagents.org/ (Internes Dokument, nur zugänglich für Mitglieder des Schwerpunktprogramms).

 

Diplomarbeiten:

El-Shagi, M.: Implikationen der neuen Institutionenökonomik für die Entwicklung und den Einsatz von artifiziellen Multiagentensystemen, Diplomarbeit am Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik der Universität Trier, Trier 2001.

Göbel, N.: Kooperative Verhandlungen in Multiagentensystemen, Diplomarbeit am Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik der Universität Trier, Trier 2004.

 

Studienprojekte:

Kessler, M.; Poppensieker, M.; Porten, M.; Stotz, A.; Zub, D.: Lernende Agenten & conjoint-analytische Verfahren - Entwicklung einer Conjoint-Analyse-Software zur Verwendung in FIPA-konformen Multiagentensystemen, Studienprojekt am Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik I der Universität Trier, Trier 2004.

Downloads:

Präferenz- & Nutzenmessung

Dokumentation:

    • Programmbeschreibung & Projektbericht
    • JavaDoc

     

    Ehemalige Mitarbeiter:

    Dipl.-Vw. Makram El-Shagi (15.10.00 - 31.06.01)

    Ehemalige Wissenschaftliche Hilfskräfte:

    Esther Kaminski
    Christina Koch
    Nicolai Göbel
    André Wenske
    Bernhard Witt
    Marcus Wiltfang