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Institut für Computational Life Sciences (ICLS)

Prof. Marcel Burkhard

Wie verbessern Algorithmen unsere Lebensqualität?
«Solche Fragen treiben uns an. Wir denken über Institutsgrenzen hinaus; praxisnah, kreativ, leidenschaftlich, reflektiert.»

Prof. Marcel Burkhard, Institutsleiter 

Das ICLS Institut für Computational Life Sciences lehrt und forscht an den Schnittstellen der Digitalisierung mit den Life Sciences Disziplinen. Wir leben Computational Science als interdisziplinären Ansatz zur Bearbeitung komplexer Probleme und Entwicklung neuer Lösungen in den zentralen Bereichen Gesundheit, Gesellschaft, Umwelt und Ernährung.

Wir verstehen uns als Vermittler zwischen der universitären Grundlagenforschung und der praxistauglichen Anwendung in der Wirtschaft und Gesellschaft. Das Team mit 56 Mitarbeitenden verfügt über eine grosse Erfahrung in der Abwicklung von interdisziplinären Projekten.

Unsere Forschungs- und Entwicklungsprojekte berücksichtigen den Anwendungskontext unserer Wirtschafts- und Forschungspartner. Davon profitieren auch unsere Studierenden. Das in Forschung und Entwicklung erarbeitete Wissen geben wir sowohl im Bachelor- und Masterstudium als auch in der Weiterbildung weiter. Unsere Lehr- und Arbeitsschwerpunkte sind Computational Life Sciences mit Fokus auf Computational Health, Bioinformatics, Cognitive Computing for Life Sciences und Digital Labs and Production.

Studium

Bachelor of Science in Applied Digital Life Sciences

Das Bachelorstudium Applied Digital Life Sciences zeichnet sich aus durch die fokussierte Ausbildung anwendungsorientierter Kompetenzen im Bereich Data Science und Computation sowie durch seine Verankerung in den Life Sciences mit den Arbeitsfeldern Biologie, Umwelt, Biotechnologie, Chemie, Lebensmitteltechnologie und Gesundheit. Das praxisnahe Ausbildungskonzept mit den Vertiefungen «Digital Labs and Production», «Digital Environment» und «Digital Health» bietet viel Raum für die individuelle Gestaltung des Studiums.

Master of Science in Life Sciences – Applied Computational Life Sciences

Die Digitalisierung verändert mit zunehmender Geschwindigkeit alle Lebens- und Berufsbereiche. Die Disziplinen der Life Sciences sind davon besonders stark betroffen. Insbesondere an den Schnittstel­len von Biologie/Biotechnologie, Chemie und Medizin fallen immer grössere Datenmengen an, die bearbeitet werden müssen. Immer mehr Forschungsfragen werden in silico angegangen. Digitale Technologien und computergestützte Methoden ergänzen die etablierten Verfahren der Life Sciences in vitro und in vivo. In diesem Masterstudium erwerben Sie die Expertise im Umgang mit digitalen Tools und grossen Datenmengen. Das Studium macht Sie fit in relevanten Skills für die digitale Zukunft.

Forschungsschwerpunkt Bioinformatics

«Wir entwickeln praktische Lösungen an der Schnittstelle von Biologie, Medizin und Computerwissenschaften.»

Prof. Dr. Maria Anisimova
Leitung

Der Schwerpunkt Bioinformatik konzentriert sich auf theoretische und rechnerische Aspekte der Modellierung des Prozesses der Genomevolution und des adaptiven Wandels. Ziel ist Grundlagenforschung und neue Methoden der Bioinformatik in reale Anwendungen zu bringen, die zum Beispiel von der Biotechnologie bis zur biomedizinischen Forschung und Forensik reichen. Der Forschungsbereich ist in verschiedene Forschungsgruppen gegliedert, die jeweils auf gewissen Methoden oder Anwendungsdomänen fokussieren.

Forschungsschwerpunkt Cognitive Computing in Life Sciences

«Mit Cognitive Computing bieten wir neue Lösungen für die Life Sciences, die auf dem grundlegenden Verständnis von Mensch und Maschine als ein lernendes Gesamtsystem basieren.»

Prof. Dr. Thomas Ott
Leitung

Der Schwerpunkt Cognitive Computing for Life Sciences beschäftigt sich mit der Entwicklung und dem Einsatz von computergestützten Methoden, Modellen und Systemen im Bereich der Life Sciences, deren Eigenschaften sich am Vorbild der Lern- und Adaptionsfähigkeiten bzw. Selbstorganisationsprinzipien natürlicher Systeme orientieren. Die entwickelten Lösungen unterstützen anspruchsvolle menschliche Tätigkeiten und Entscheidungsprozesse, können aber auch bei der Automatisierung von Prozessen zum Einsatz kommen. Die folgenden allgemeinen Aspekte stehen für unsere Forschung und Entwicklung im Zentrum: Lernfähigkeit/Adaptionsfähigkeit der Systeme, kontextgebundene Lösungen (Anwendungskontext in den Life Sciences), systemische Betrachtung der Anwendung und des Kontexts.

Forschungsschwerpunkt Computational Health

«Computational Health befasst sich mit Fragestellungen aus Medizin und Biologie unter Verwendung datengetriebener und mechanistischer Modellierung.»

Prof. Dr. Sven Hirsch
Leitung

Der Forschungsschwerpunkt Computational Health befasst sich mit fundamentalen Fragestellungen aus Biologie und Medizin unter Verwendung computergestützter, datengetriebener Methoden. Wichtige Instrumente sind maschinelles Lernen für die Bild- und Signalanalyse, Parameterschätzung für Differenzialgleichungssysteme und Multiphysik-Simulation. Effektive Validierungsstrategien werden eingesetzt, um mit dem Unbekannten umzugehen.

Forschungsschwerpunkt Digital Labs & Production

«Im Forschungsschwerpunkt Digital Labs & Production bringen wir Menschen, Räume und Prozesse zusammen. Von Mixed-Reality Digital Twins über progressive Webapplikation bis zu Machine-to-Machine-Schnittstellen verbinden wir physische mit digitalen Welten durch Daten und Analysen.»

Dr. Robert Vorburger
Leitung

Der Schwerpunkt bündelt spezifische Methoden- und Technologiekompetenzen in der Digitalisierung und Virtualisierung von Laboren, Prozessen und Produktionsanlagen in den Life Sciences. Dazu gehört einerseits die Vernetzung von Geräten, Prozessen und Menschen über Schnittstellen, Datenpipelines und Datenmanagement und andererseits die Modellierung und Simulation von physischen Systemen und Infrastrukturen. Digitale Zwillinge sind ein gutes Beispiel für das Zusammenspiel dieser Themen.

Dienstleistung

Beratung und Schulung

Wir beraten Sie zu Fragen der Versuchsplanung und Versuchsdesign. Unsere Statistikberatung unterstützt die ZHAW-Forschenden aller Departemente der ZHAW und steht auch externen Firmen und Organisationen zur Verfügung. In Ihrem Auftrag bearbeiten wir Ihre Fragestellungen zu Statistik, Datenanalyse, Simulation und Optimierung sowie Themen rund um Knowledge Management. Wir realisieren für Sie Datenbank-Anwendungen und verknüpfen diese mit Web- und Smartphone-Applikationen. Expertensysteme und selbstlernende, bioinspirierte Algorithmen kommen unter anderem zum Einsatz, um Informationen schnell und lösungsorientiert zugänglich zu machen.

Wir schulen Sie zu Themen rund um Statistik, Modellierung, Simulation und Optimierung.

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