Sara D’Onofrio

Enhancing multidirectional communication for cognitive cities

This paper presents the technical background and functionality of a meta-application (meta-app) for cognitive cities. The app enhances communication and thereby facilitates egovernance. This paper focuses on a user-centered implementation of the Fuzzy Analytical Hierarchy Process (FAHP) by presenting its technical specifications in relation with cognitive cities. For didactical reasons, a use case from the user perspective is included. Finally the findings are summed up and future work is presented.

Cognitive Computing in Smart Cities

ZusammenfassungCognitive Computing kennzeichnet eine neue Ära, welche ermöglicht, die Lebensqualität in Städten zu verbessern. Besonders in der Entscheidungsfindung sind Städte mit der Herausforderung konfrontiert, linguistische Informationen – die meist unpräzise sind – handzuhaben. Verschiedene Techniken von Cognitive Computing bieten eine Möglichkeit, smarte Systeme zu entwickeln und sich auf diese Weise der Herausforderung zu stellen. Dieser Artikel bietet einen Überblick über Smart Cities und Cognitive Computing und zeigt, wie sich Smart Cities mithilfe von Cognitive Computing in Richtung Cognitive Cities entwickeln können. Für ein besseres Verständnis werden bestehende Projekte von Smart Cities und Cognitive Computing präsentiert und anwendungsnahe Beispiele unterstützen die Theorie.

Open Smart City: Good Governance für smarte Städte

Am Institut fur Wirtschaftsinformatik der Universitat Bern (IWI) wird zurzeit das Konzept Open Smart City entwickelt. Es steht fur Tools, Projekte, Initiativen und Strategien, die dem erhohten Informations- und Kommunikationsbedarf der Smart City im Bereich stadtischer Governance Rechnung tragen, indem sie systematisch Gesichtspunkte aus dem Bereich Open Governance und Open Government Data integrieren. Insbesondere geht es um die Entwicklung geeigneter Mechanismen der Kommunikation und Interaktion zwischen der Stadt beziehungsweise stadtnahen Institutionen und den Stakeholdern. Es werden exemplarisch bestehende Projekte geschildert, darunter auch Code for Bern, eine Initiative des Instituts fur Wirtschaftsinformatik an der Universitat Bern, die im Zuge der Entwicklungsarbeit von Open Smart City entstanden ist.

Enhanced Knowledge Management by Synchronizing Mind Maps and Fuzzy Cognitive Maps

This paper presents a conceptual approach to enhance knowledge management by synchronizing mind maps and fuzzy cognitive maps. Using mind maps takes advantage of human creativity, while fuzzy cognitive maps can store and retrieve information expressed in natural language. Applying the concepts of cognitive computing makes it possible to gather and extract relevant information from a data pool. Therefore, this approach is intended to provide a framework that enhances knowledge management. To demonstrate the potential of this framework, a use case concerning the development of a smart city app is presented.

An Exploration of Creative Reasoning

In pursuit of advancing cognitive cities, this article introduces a first model of creative reasoning in a naive way. Based on ordinary reasoning, by presenting formal deduction, a mathematical structure without too many formal constraints to allow ‘creative jumps’ in reasoning is elaborated. Facets of natural language as well as of human thinking are mentioned to emphasize the importance of creativity in human life as well as in cities, considering the existing imprecision and uncertainty in natural language. Therefore, this article gives the first hints of a possible mathematical model to enable creative reasoning (e.g., in cognitive cities).

Wie wir durch unsere Denk- und Handlungsmuster beeinflusst werden

Unser Denken und Handeln wird durch gelernte Routinen, die sogenannten Automatismen, bestimmt, deren Reflexion in ihrer Einzelheit einem exorbitanten Aufwand gleichkommt. Wir putzen uns beispielsweise immer vor dem Zubettgehen die Zähne. Haben Sie diese Routine jemals hinterfragt? Nein, denn uns wurde dieser Prozess zugetragen. Wir haben ihn verinnerlicht, leben ihn aus und geben ihn an unsere Nachfahren weiter. Warum sollten wir etwas hinterfragen, was jedermann gedankenlos tut? Wir möchten ja schliesslich dazugehören oder wollen wir eher besonders herausstechen? Nehmen wir die Konformität oder die Nonkonformität negativ wahr? Geht es dabei um die Konformität einer Person oder um den konvergierenden Prozess, der zu Konformität führt? Abhängig von der Wahrnehmung, den zugänglichen Informationen und somit dem Verständnis der Situation reagieren wir auf alltägliche Geschehnisse. Teilweise werden uns die passenden Reaktionen zu bestimmten Gegebenheiten vorgelebt, wodurch sich solche wiederholten Reaktionen zu Gewohnheiten entwickeln. Derartige und weitere persönliche Erfahrungen im Verlauf des Lebens eines jeden Menschen prägen die eigenen Kognitionsund Affektionsmuster oder -routinen, ob bewusst oder unbewusst. Diese beeinflussen wiederum die eigene konative Handlungsabsicht kognitiv und affektiv. All dies mündet in eine eigene, subjektive Interpretation der Realität. Diese muss aber nicht mit den Ansichten der Mitmenschen übereinstimmen. Denn Kognitionsund Affektionsmuster stehen für (sich im Laufe des Lebens verändernde) Gewohnheiten, Einstellungen und Wahrnehmungen einzelner Perso-

Advancing Cognitive Cities with the Web of Things

Currently, the Internet of Things (IoT) is employed to establish connections among smart things as well as between smart things and individuals. It is used in various applications for smart cities. However, the IoT has several drawbacks, such as a lack of common standards, which would be required if as many things as possible are to be connected. The Web of Things (WoT) (i.e., the IoT extended using Web standards) possesses common standards and has many other advantages over the IoT. This article elaborates on both approaches, compares them, and summarizes the potential uses of the WoT in cognitive cities. With the WoT, processes in cognitive cities can be simplified and living standards improved. Thus, the WoT is suitable for addressing the challenges faced by today’s cities.

Cognitive Cities: An Application for Nairobi

Population growth is always increasing, and thus the concept of smart and cognitive cities is becoming more important. Developed countries are aware of and working towards needed changes in city management. However, emerging countries require the optimization of their own city management. This chapter illustrates, based on a use case, how a city in an emerging country can quickly progress using the concept of smart and cognitive cities. Nairobi, the capital of Kenya, is chosen for the test case. More than half of the population of Nairobi lives in slums with poor sanitation, and many slum inhabitants often share a single toilet, so the proper functioning and reliable maintenance of toilets are crucial. For this purpose, an approach for processing text messages based on cognitive computing (using soft computing methods) is introduced. Slum inhabitants can inform the responsible center via text messages in cases when toilets are not functioning properly. Through cognitive computer systems, the responsible center can fix the problem in a quick and efficient way by sending repair workers to the area. Focusing on the slum of Kibera, an easy-to-handle approach for slum inhabitants is presented, which can make the city more efficient, sustainable and resilient (i.e., cognitive).