AION und CAIRN bilden ein offenes wissenschaftliches Ökosystem für klinische Informationssysteme — von der algebraischen Theorie bis zur produktionsbereiten Python-Implementierung mit FHIR R4, kausaler Inferenz und erklärbarer KI.
AION and CAIRN form an open scientific ecosystem for clinical information systems — from algebraic theory to a production-ready Python implementation with FHIR R4, causal inference, and explainable AI.
Ein formales mathematisches Modell für klinische Daten. AION überführt rohe, fragmentierte klinische Informationen in eine mathematisch konsistente, kausal nachvollziehbare Repräsentation — mit vollständiger temporaler Algebra, erklärbarer KI und datenschutzfreundlicher Föderierung.
A formal mathematical model for clinical data. AION maps raw, fragmented clinical information into a mathematically consistent, causally traceable representation — with complete temporal algebra, explainable AI, and privacy-preserving federation.
Python-Referenzimplementierung von FM-2 — die spezifische Implementierung des formalen AION-Modells für die Herzchirurgie und darüber hinaus. Mit bidirektionalem FHIR R4-Mapping, HL7 v2-Adaptern und dem SILD-Detektor für Informationsverluste bei CDR-zu-FHIR-Übertragungen.
Python reference implementation of FM-2 — the specific implementation of the formal AION model for cardiac surgery and beyond. With bidirectional FHIR R4 mapping, HL7 v2 adapters, and the SILD detector for information losses in CDR-to-FHIR transfers.
pip install aion-clinical from aion_clinical import ClinicalEvent event = ClinicalEvent( type="Observation", temporal_context="during:HLM", causal_relation="lactate-response" )
Fünf Eigenschaften, die AION in dieser Kombination am Markt einzigartig machen.
Five properties that make AION uniquely positioned in the market.
Alle klinischen Daten — von der Diagnose bis zum Vitalzeichen — auf einer gemeinsamen Zeitachse mit 13 Allen-Relationen. DAG-basierte Typhierarchie, formal prüfbar. Reduziert manuelle Datenzusammenführung erheblich.
All clinical data — from diagnosis to vital sign — on a shared timeline with 13 Allen relations. DAG-based type hierarchy, formally verifiable. Substantially reduces manual data merging.
Analyse von Therapiepfaden am Modell auf Basis historischer Daten. do-Operator nach Pearl, Backdoor-Adjustierung, kontrafaktische Analysen — Kausalität statt reiner Korrelation.
Analysis of treatment paths on the model using historical data. do-operator by Pearl, backdoor adjustment, counterfactual analyses — causality, not mere correlation.
Unsichere Zeitangaben wie „ca. 15 Uhr" werden als stochastische Intervalle korrekt verarbeitet statt verworfen. Probabilistische Allen-Relationen mit konfigurierbaren Konfidenzschwellwerten.
Uncertain timestamps such as "approx. 3 pm" are processed correctly as stochastic intervals rather than discarded. Probabilistic Allen relations with configurable confidence thresholds.
Jede KI-Entscheidung wird nachvollziehbar auf zugrunde liegende klinische Ereignisse zurückgeführt. Shapley-Attribution auf Ereignisebene, kontrafaktische Erklärungen. Ausgerichtet an den Transparenzanforderungen des EU AI Act.
Every AI decision is traced back to underlying clinical events. Shapley attribution at event level, counterfactual explanations. Aligned with the EU AI Act's transparency requirements.
KI-Modelle mit Partnerkliniken trainieren, ohne dass ein einziger Patientendatensatz die Klinik verlässt. Mathematisch garantierte ε-Differential Privacy. Auf DSGVO-Anforderungen ausgelegt.
Train AI models with partner hospitals without a single patient record leaving your institution. Mathematically guaranteed ε-Differential Privacy. Designed for GDPR requirements.
Bidirektionales AION↔FHIR R4 Mapping als Strukturhomomorphismus, HL7 v2, MLLP-Listener. Kafka-Streaming, Dask/Ray für Big Data, Docker/Kubernetes. Kein Vendor-Lock-in.
Bidirectional AION↔FHIR R4 mapping as structural homomorphism, HL7 v2, MLLP listener. Kafka streaming, Dask/Ray for Big Data, Docker/Kubernetes. No vendor lock-in.
AION adressiert alle Akteure, die mit klinischen Daten arbeiten — von der Intensivstation bis zur Pharmaindustrie.
AION addresses all stakeholders working with clinical data — from the ICU to the pharmaceutical industry.
Selbstarchivierte Preprints und technische Berichte (Zenodo, mit DOI). Stand: Mai 2026 noch nicht peer-reviewt — die formale Begutachtung steht aus.
Self-archived preprints and technical reports (Zenodo, with DOI). As of May 2026 not yet peer-reviewed — formal review is pending.
Modellbasierte Zielgrößen, abgeleitet aus Literatur und Methodik — in laufenden bzw. geplanten Pilotprojekten zu validieren. Noch keine klinisch belegten Ergebnisse.
Model-based target figures, derived from literature and methodology — to be validated in ongoing or planned pilots. Not yet clinically demonstrated results.
AION-Einbindung in isolierten Datenbereich (z. B. Intensivstation). FHIR/HL7-Anbindung, Auth-Setup, Daten-Onboarding.
AION integration into an isolated data area (e.g. ICU). FHIR/HL7 connectivity, auth setup, data onboarding.
Kausale Simulation und Risikovorhersage an historischen Daten. Erklärbarkeitsdemonstration mit klinischen Experten.
Causal simulation and risk prediction on historical data. Explainability demonstration with clinical experts.
ROI-Bewertung, Qualitätsindex-Messung und Entscheidung über flächendeckenden Rollout.
ROI assessment, quality index measurement and decision on full rollout.
aion auth keygen & aion auth verify| Schicht | Layer | Technologie | Technology |
|---|---|---|---|
| Streaming | Streaming | Kafka, AsyncIO | |
| API | API | FastAPI, GraphQL, WebSockets | |
| Skalierung | Scaling | Dask, Ray | |
| Kausalmodell | Causal model | DoWhy, CausalML, PyMC3 | |
| Verifikation | Verification | Z3 SMT-Solver | |
| Persistenz | Persistence | SQLite → PostgreSQL | |
| Deployment | Deployment | Docker, Kubernetes, GitHub Actions | |
| Monitoring | Monitoring | Prometheus, Grafana |
Ob Pilotprojekt, technische Integration oder Lizenzierung — sprechen Sie uns an. Wir melden uns innerhalb von 48 Stunden.
Whether pilot project, technical integration, or licensing — get in touch. We respond within 48 hours.
Use-Case-Identifikation und Architektur-Skizze für Ihre Infrastruktur.
Use case identification and architecture sketch for your infrastructure.
Konkreter Anwendungsfall auf realen Daten, Ende-zu-Ende demonstriert.
Specific use case on real data, demonstrated end-to-end.
Produktive Umgebung mit FHIR-Anbindung und ersten Live-Anwendern.
Production environment with FHIR connectivity and first live users.
Angaben gemäß § 5 TMG
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