Synthetic biology AI model generating DNA sequences for research

Foundation Models

Bei Helmholtz Munich setzen wir Foundation Models – fortschrittliche Systeme der Künstlichen Intelligenz (KI) – ein, um die Gesundheitsforschung und medizinische Versorgung gezielt zu verbessern. Diese Modelle analysieren enorme Datenmengen, erkennen Muster und unterstützen so dabei, Krankheiten früher zu diagnostizieren, Therapien zu personalisieren und die medizinische Versorgung insgesamt zu optimieren. Indem genetische, umweltbedingte und medizinische Informationen zusammengeführt werden, ermöglichen Basismodelle tiefere Einblicke in die Entstehung von Krankheiten und eröffnen neue Wege für eine wirksamere Behandlung. Unser Ziel ist es, diese Technologien gezielt zu nutzen, um Prävention, Therapie und das allgemeine Wohlbefinden nachhaltig zu fördern.

Bei Helmholtz Munich setzen wir Foundation Models – fortschrittliche Systeme der Künstlichen Intelligenz (KI) – ein, um die Gesundheitsforschung und medizinische Versorgung gezielt zu verbessern. Diese Modelle analysieren enorme Datenmengen, erkennen Muster und unterstützen so dabei, Krankheiten früher zu diagnostizieren, Therapien zu personalisieren und die medizinische Versorgung insgesamt zu optimieren. Indem genetische, umweltbedingte und medizinische Informationen zusammengeführt werden, ermöglichen Basismodelle tiefere Einblicke in die Entstehung von Krankheiten und eröffnen neue Wege für eine wirksamere Behandlung. Unser Ziel ist es, diese Technologien gezielt zu nutzen, um Prävention, Therapie und das allgemeine Wohlbefinden nachhaltig zu fördern.

Was sind Foundation Models?

Foundation Models sind fortschrittliche KI-Systeme, die auf riesigen Datenmengen trainiert werden, um eine Vielzahl von Aufgaben zu bewältigen. Im Gegensatz zu herkömmlichen KI-Modellen, die für spezifische Anwendungen entwickelt werden, lernen Foundation Models allgemeine Muster aus unterschiedlichsten Datenquellen und lassen sich flexibel für verschiedene Einsatzbereiche anpassen – etwa in der Sprachverarbeitung, der Bilderkennung oder der wissenschaftlichen Forschung.

In Wissenschaft und Gesundheitswesen unterstützen Foundation Models die Analyse komplexer biologischer, medizinischer und umweltbezogener Daten. Sie können Krankheitsmuster erkennen, Behandlungen personalisieren und Entdeckungen in Bereichen wie Medikamentenentwicklung oder Genetik beschleunigen.

Dank ihrer Fähigkeit, große Datenmengen effizient zu verarbeiten, sind sie ein leistungsstarkes Werkzeug zur Förderung von Forschung und zur Verbesserung von Entscheidungsprozessen in vielen Disziplinen.

Foundation Models nutzen komplexe biologische Daten für gezieltere, personalisierte Therapien.

An AI powered system automating remote patient monitoring by analyzing real time health data and vital signs, futuristic AI-driven healthcare platform

Highlight unserer Forschung

KI das Leben verstehen lassen 

Foundation Models verändern das Gesundheitswesen. Bei Helmholtz Munich setzen Forschende diese Technologie ein, um die Grenzen der Diagnostik, Behandlung und medizinischen Entdeckungen neu zu definieren.

Story lesen

Hot Topics

Stell dir vor, du hättest eine Karte von jedem Zelltyp im menschlichen Körper – wie er aussieht, welche Funktionen er erfüllt und wie er sich bei Krankheiten verändert. Das ist das Ziel eines „Zellatlas“. Forscher:innen bei Helmholtz Munich sind Pioniere auf diesem Gebiet. Sie treiben den Einsatz von Foundation Models voran, um Millionen von Einzelzell-Datensätzen zu analysieren. Diese KI-Modelle erkennen Muster, sagen voraus, wie sich Zellen verhalten, und decken sogar versteckte Zusammenhänge zwischen Genen auf.

Warum ist das wichtig? Diese Forschung könnte es ermöglichen, Krankheiten früher zu verstehen, neue Behandlungsmöglichkeiten zu entwickeln und sogar Medizin individuell auf den zellulären Fingerabdruck einer Person abzustimmen.

Lies mehr über die Forschung von Fabian Theis: Eine Reise in die Geheimnisse unserer Zellen

Die Forschenden im Blick

Fabian Theis

Fabian Theis entwickelt KI-Modelle, um zu entschlüsseln, wie einzelne menschliche Zellen funktionieren und miteinander interagieren, mit dem Ziel, unser Verständnis von Gesundheit und Krankheit zu verbessern.

Zum Interview
Zeynep Akata

Die Forschung von Zeynep Akata konzentriert sich auf die Entwicklung erklärbarer maschineller Lernmodelle für Aufgaben in den Bereichen Bildverarbeitung und Sprache.

Zum Interview
Eric Schulz

Eric Schulz nutzt Foundation Models, um das Verhalten von KI aus psychologischer Perspektive zu verstehen.

Zum Interview
Prof. Dr. Julia Anne Schnabel

Julia Schnabel nutzt Foundation Models, um Krankheiten frühzeitig zu erkennen, besser zu verstehen und Behandlungsergebnisse vorherzusagen – und dabei die Sicherheit und Vertrauenswürdigkeit der Technologie zu gewährleisten.

Zum Interview
Carsten Marr

Carsten Marr nutzt Foundation Models, um Blutkrankheiten wie Leukämie schneller zu erkennen und fachärztliche Diagnosen für mehr Menschen zugänglich zu machen.

Zur Story

Unsere News

HMGU_Icon_Computat_Health

Featured Publication, Computational Health, Health AI,

TITAN: Ein multimodales KI-Modell für digitale Pathologie-Schnitte

Forschende bei Helmholtz Munich haben gemeinsam mit der Harvard Medical School und internationalen Partnern TITAN entwickelt – ein künstliches Intelligenz (KI)-Modell, das digitale Pathologie-Schnitte analysieren und beschreiben kann. Durch die…

Prologue with Eric Topol

AI, Computational Health, ICB,

Prof. Eric Topol zu Gast bei Helmholtz Munich: Runder Tisch zum „Virtual Human“

Helmholtz Munich begrüßte Prof. Eric Topol, den international renommiertern Kardiologen, Genetiker und Experten für digitale Medizin, zu einem Round Table über die Zukunft der Künstlichen Intelligenz (KI) in der Medizin. Die Veranstaltung, die als…

Frau mit Chatbot am Handy

AI, HCA,

KI trifft Spieltheorie: Wie Sprachmodelle sich in sozialen Szenarien verhalten

Large Language Models (LLMs) – die fortgeschrittene KI-Technologie hinter Anwendungen wie ChatGPT – werden zunehmend in den Alltag integriert. Sie unterstützen bei Aufgaben wie dem Verfassen von E-Mails, dem Beantworten von Fragen oder sogar bei…

An AI powered system automating remote patient monitoring by analyzing real time health data and vital signs, futuristic AI-driven healthcare platform

AI, Computational Health, HCA, ICB, IML,

Wie Foundation-Modelle die biomedizinische Forschung prägen

KI-basierte Foundation-Modelle wie GPT haben sich von einfachen Alltagswerkzeugen zu leistungsstarken Systemen entwickelt, die ganze Branchen transformieren können. Forschende bei Helmholtz Munich nutzen das enorme Potenzial dieser Modelle, um…

Scientific vector illustration quantum computer technology. Plexus fiction effect. Deep learning artificial intelligence. Big data algorithms visualization. Quantum explosion background.

AI, Computational Health, HCA,

Interview Marcel Binz: KI in der Wissenschaft - Ethische und praktische Herausforderungen

Immer häufiger werden Large Language Models in wissenschaftliche Arbeitsprozesse integriert. Forschende aus verschiedenen Forschungsrichtungen reflektierten und diskutierten über die Frage: Wie verändern LLMs die wissenschaftliche Praxis?

Artificial intelligence enables precision medicine through advanced monitoring. Digital representation of cancer cells with glowing details and intricate patterns.AdobeStock_1094300434

AI, Awards & Grants, Computational Health, IML,

Mechanismen der Krebsmetastasierung mit Künstlicher Intelligenz entschlüsseln

Das Forschungsprojekt DECIPHER-M nutzt Künstliche Intelligenz (KI), um die Ausbreitung von Krebszellen anhand klinischer Routinedaten besser zu verstehen. Ziel ist es, mithilfe eines multimodalen Basismodells, die Behandlungsmöglichkeiten zu…

HMGU_Icon_Computat_Health

AI, Featured Publication, Computational Health, Health AI,

KI-Modell verbessert Geschwindigkeit und Genauigkeit in der medizinischen Diagnostik

Eine Studie, die von Dr. Tingying Peng, Helmholtz AI PI am Computational Health Center bei Helmholtz Munich, und Dr. Melanie Boxberg aus der Pathologieabteilung der TUM geleitetet wurde, hat eine neue Technologie vorgestellt, die darauf abzielt, die…

Stethoscope and Advanced AI Technology in Healthcare Innovation_AdobeStock_810682484

AI, Awards & Grants, Computational Health, AIH, Pioneer Campus,

KI in der Gesundheitsforschung: ERC PoC Grants für Carsten Marr und Janna Nawroth

Zwei KI-Forschungsprojekte bei Helmholtz Munich wurden mit renommierten Proof of Concept Grants des Europäischen Forschungsrats (ERC) ausgezeichnet. Die Projekte LeukoBIAS und Ai4Cilia von Dr. Carsten Marr und Dr. Janna Nawroth zielen darauf ab,…

 Microscopic image of a brain organoid, cross section.

AI, New Research Findings, Computational Health, ICB,

Das menschliche Gehirn verstehen – Zelle für Zelle

In einer neuen internationalen Studie haben Forschende den Human Neural Organoid Cell Atlas (HNOCA) entwickelt. Der Atlas integriert 1,7 Millionen Einzelzell-Transkriptomprofile und stellt ein leistungsstarkes Werkzeug für die Erforschung der…

[Translate to German:] Prof. Zeynep Akata

AI, Computational Health, EML, Health AI,

"Die Grenzen unserer Neugierde mit Hilfe technologischer Werkzeuge erweitern."

Prof. Zeynep Akata wurde als eine der führenden "Top 40 unter 40" ausgewählt. Lesen Sie ihr fesselndes Interview!

Prof. Stefan Bauer

Computational Health,

Interview Stefan Bauer: Die Grenzen der KI-Forschung überschreiten

Prof. Stefan Bauer setzt sich für die Demokratisierung und Transparenz im Bereich „Machine Learning“ ein. Erfahren Sie mehr im Interview mit dem AI-Experten und Senior PI.

Machine Learning Model

AI, Awards & Grants, Computational Health, ICB,

Helmholtz Foundation Model Initiative finanziert zwei innovative Projekte bei Helmholtz Munich

Die Helmholtz-Gemeinschaft hat die Gewinner ihrer zweiten Ausschreibung der Helmholtz Foundation Model Initiative bekannt gegeben. Helmholtz Munich spielt in zwei der drei ausgewählten Projekte eine zentrale Rolle. Diese innovativen Projekte –…

Dr. Eric Schulz

Computational Health,

Maschinenpsychologie und Foundation-Modelle: Die Zukunft der KI in Medizin und Kognition

Ein Interview mit Dr. Eric Schulz über Foundation Models und psychologische Aspekte.

Artificial intelligence in humanoid head with neural network thinks. AI with Digital Brain is learning processing big data, analysis information. Face of cyber mind. Technology background concept.

AI, Awards & Grants, Computational Health,

Helmholtz investiert 23 Millionen Euro in Forschung zu KI-Grundlagenmodellen

Synergy Unit unter Beteiligung von Helmholtz Munich wird Foundation Models entwickeln, bereitstellen und vernetzen.

[Translate to German:]

Computational Health,

Foundation-Modelle in der medizinischen Forschung

Ein Interview mit Prof. Fabian Theis, Leiter des Computational Health Center, und Prof. Bjoern Eskofier, Gruppenleiter für Translational Digital Health. Die Forscher veranstalteten am 10. April 2024 das erste Munich Health Foundation Model Symposium…

Events, Computational Health,

Helmholtz Munich veranstaltet erstes Health Foundation Model Symposium

Helmholtz Munich lädt internationale Expert:innen ein, um die Entwicklung sogenannter Foundation-Modelle für die Gesundheitsforschung voranzutreiben. Das Munich Health Foundation Model Symposium, das am 10. April 2024 auf dem Helmholtz Munich Campus…

Ausgewählte Veröffentlichungen

Luca M. Schulze Buschoff, Elif Akata, Matthias Bethge & Eric Schulz. 2025
Visual cognition in multimodal large language models. Nature Machine Intelligence


Mohammad Lotfollahi, Yuhan Hao, Fabian J. Theis, Rahul Satija. 2024
The future of rapid and automated single-cell data analysis using reference mapping. Cell


Anna C. Schaar, Alejandro Tejada-Lapuerta, Giovanni Palla, Robert Gutgesell, Lennard Halle, Mariia Minaeva, Larsen Vornholz, Leander Dony, Francesca Drummer, Mojtaba Bahrami, Fabian J. Theis. 2024. 
Nicheformer: a foundation model for single-cell and spatial omics. bioRxiv


Alexander Karollus, Johannes Hingerl, Dennis Gankin, Martin Grosshauser, Kristian Klemon & Julien Gagneur. 2024
Species-aware DNA language models capture regulatory elements and their evolution. Genome Biology


Manuel Tran, Paul Schmidle, Sophia J. Wagner, Valentin Koch, Valerio Lupperger, Annette Feuchtinger, Alexander Böhner, Robert Kaczmarczyk, Tilo Biedermann, Kilian Eyerich, Stephan A. Braun, Tingying Peng, Carsten Marr. 2024. 
Generating highly accurate pathology reports from gigapixel whole slide images with HistoGPT. medRxiv


Roberto Olayo-Alarcon, Martin K. Amstalden, Annamaria Zannoni, Medina Bajramovic, Cynthia M. Sharma, Ana Rita Brochado, Mina Rezaei, Christian L. Müller. 2024. 
Pre-trained molecular representations enable antimicrobial discovery. bioRxiv


Sergey Vilov, Matthias Heinig. 2024. 
Investigating the performance of foundation models on human 3’UTR sequences. bioRxiv


Marcel Binz, Stephan Alaniz, Adina Roskies, Balazs Aczel, Carl T. Bergstrom, Colin Allen, Daniel Schad, Dirk Wulff, Jevin D. West, Qiong Zhang, Richard M. Shiffrin, Samuel J. Gershman, Ven Popov, Emily M. Bender, Marco Marelli, Matthew M. Botvinick, Zeynep Akata, Eric Schulz. 2023. 
How should the advent of large language models affect the practice of science?. arXiv


Stéphane d'Ascoli, Sören Becker, Alexander Mathis, Philippe Schwaller, Niki Kilbertus. 2023. 
ODEFormer: Symbolic Regression of Dynamical Systems with Transformers. arXiv

Pressekontakt

Sprechen Sie mit uns!
COMS Communications & Strategic Relations