Edy Portmann

University of Fribourg · Department of Informatics

Recommendation systems often use pseudonymized personal data, which means that the names of individuals in their database can only be linked to their information using a separate key stored elsewhere. Personalization vendors are subject to the General Data Protection Regulation (GDPR) as they process personal data. As a result, they must comply wit...

Digital ethics has become increasingly important in our society due to technology’s profound impact on our lives. As we integrate digital technologies into all aspects of life, it’s crucial to understand their ethical implications. This paper reviews studies on digital ethics to identify ethical concerns in public services and introduces a theoreti...

AI systems are increasingly put into contexts where computed decisions must be guided by ethical considerations. To develop ethically grounded algorithms and technologies, scholars have suggested computational ethics as an essential frontier, which aims to translate ethical principles into computer code. However, computational ethics has received l...

Zusammenfassung Automatisierung mithilfe von Conversational AIs ist in der Finanzwelt keine Seltenheit mehr. Banken und Versicherungen stehen vor der großen Herausforderung, trotz Automatisierung ein möglichst individuelles Kundenerlebnis zu bieten. Character Computing ist eine Methode, die aufzeigt wie Conversational AIs zur Steigerung der Custome...

This abstract deals with the combination and complementation of the three existing research disciplines: Character Computing, Conversational Theory and Fuzzy Logic or Fuzzy Classification, so that the vision pursued by the researchers of Character Computing - computer systems that can autonomously adapt to the behaviour of their human interlocutors...

Zusammenfassung Der folgende Beitrag zeigt auf, wie bestehende Disziplinen und Methoden aus den Bereichen der Psychologie und der Wirtschaftsinformatik miteinander kombiniert und erweitert werden, damit Conversational Bots, auch als Chat- oder Voicebots bekannt, nicht nur natürliche Sprache verstehen und verarbeiten können, sondern auch personalisi...

Exogenous data is believed to play a key role for increasing forecasting accuracy. For an appropriate selection, a throughout relevance analysis is a fundamental first step, starting from the exogenous data similarity with the reference time series. Inspired by existing metrics for time series similarity, we introduce a new approach named FARM - Fo...

In this work, we present the complete blood count data and PCR test results of a population of Ecuadorians from different provinces, primarily residing in the Andean region, especially in Quito. PCR was the standard test to detect Covid-19 during the pandemic since 2020. The data were obtained between March 1st and August 12th, 2021. Segurilab and...

In this work, we present the complete blood count data and PCR test results of a population of Ecuadorians from different provinces, primarily residing in the Andean region, especially in Quito. PCR was the standard test to detect Covid-19 during the pandemic since 2020. The data were obtained between March 1st and August 12th, 2021. Segurilab and...

Zusammenfassung In einer im Video „Das Paradoxon im Herzen der Mathematik“ (von Marcus du Sautoy) fussenden Common-Sense-Kolumne, beleuchtet der Wirtschaftsinformatiker Edy Portmann den Gödelschen Unvollständigkeitssatz und zeigt daran deren Implikationen für die Informatik auf. Kurz gesagt: unsere Realität ist unscharf und nicht exakt!

The number of publications focussing on the design of Conversational Agents (CA) has been continuously growing. However, from a research perspective, a review of the existing publications that visualizes both design elements and effects on user behavior is still missing but needed to reach an overall understanding of the connections and dependencie...

Zusammenfassung In seiner Common-Sense Kolumne integriert der Informatiker Edy Portmann, ganz im Sinne der „School of Life“ (einem artistischen Kollektiv von Psychologen, Philosophen und Schriftstellern), westliche und asiatische Paradigmen. Er kommt zum Schluss, dass eine Priese „Wabi-Sabi“ unsere Herausforderungen mit heutigen „Megamaschinen“ (Jo...

Zusammenfassung Illusion oder Zauberei werden in der indischen Philosophie als Maya bezeichnet. Maya gilt als die geheimnisvolle Kraft, die unsere Welt verkörpert. Sie vereint dazu alle Dualitäten und umfasst sowohl positives Wissen wie auch negatives Unwissen. Edy Portmann verwendet den Begriff in seiner Common-Sense-Kolumne im negativen Sinn, um...

This manuscript proposes a five-step methodology that enables the mapping of perceived spatial qualities. To achieve such a goal, crowdsourcing and neural network methods were used. Crowdsourcing enables gathering data from people, and neural networks facilitate extending that knowledge to perform automatic classifications. The proposed method is t...

This research effort explores the incorporation of personality treats into user-user collaborative filtering algorithms. To explore the performance of such a method, MovieOcean, a movie recommender system that uses a questionnaire based on the Big Five model to generate personality profiles, was implemented. These personality profiles are used to p...

The enforcement of the General Data Protection Regulation (GDPR) in the European Union represents a challenge in designing reliable recommender systems due to user data collection limitations. This work proposes a method to consider GDPR data with a graph-based recommender system to tackle data sparsity and the cold-start problem by representing th...

We are developing an ethics check for chat and voicebots. Inspired by the Turing test, which is supposed to find out how human-correct an AI is, we want to identify ethically correct bots and give hints for optimization to those that are not yet. To define ethically correct bots as such, we first must define what ethically correct means in our lang...

Zusammenfassung Die zunehmende Nutzung und Akzeptanz der künstlichen Intelligenz (KI) erfordert neue Lösungsansätze, die ethische Werte wie Privatsphäre und Gleichheit in Entscheidungsprozessen berücksichtigen. In diesem Artikel stellen wir das konzeptionelle Artefakt der Computational Ethics als eine der Lösungsansätze des KI-Zeitalters vor, das a...

Zusammenfassung In seiner Common-Sense-Kolumne zeigt Edy Portmann auf, dass „Fuzzy Thinking“ ein Weg der nachhaltigeren Systementwicklung bieten könnte, da dieses Denken natürliche, approximative Problemlösungen ermöglichen kann, die für eine herkömmliche, präzise Herangehensweise viel zu komplex sind.

Similarity metrics measure distance to a compared time series. It allows for a classification and dependency search. These metrics are used for the selection of additional time series in forecasting, which involves advanced information on the target time series, known as exogenous data. Several studies demonstrate an accuracy gain by including such...

Zusammenfassung In einer ersten, durch den Physiker Freeman Dyson inspirierten „Common-Sense“ Kolumne vergleicht der Wirtschaftsinformatiker Edy Portmann die Geschichte von Analog- mit der von Digitalcomputer und fordert abschließend, mit einem gewagten Blick in die Zukunft, sein Schicksal als humanistischer Prophet heraus.

This case study article presents details about the implementation of an artifact that uses traffic data databases to mine linguistic summaries. The linguistic summaries are obtained and validated to ease the understanding of the data and to help users to convey information quickly and effectively. Through a web application that makes use of maps an...

The rapid technological transition requires the adoptive approach to the digital conduct of public and private institutions. Countries and companies strive to integrate a balanced understanding of digital ethics and sustainability concepts from various standpoints, which results in a dispersed and uncategorized knowledge base. This work presents a...

This manuscript proposes a framework to design an artifact that combines traffic data of different sources, addresses their low-penetration rate and imprecision, and enables their analysis. The implemented artifact uses probe data of en-route operations of delivery vehicles and Traffic Message Channel-based records. Both datasets are fuzzified and...

Modernizing the state is a challenge for the administration to increase the application of information and communication technologies. Information- and knowledge-based society creates its value by gathering, processing, evaluating, and sharing digital products and services. However, citizens must not be left behind in the process of introducing web...

When planning the distribution of parcels, postal services often face different problems. One of them is delivering a parcel to a customer's home while making sure the customer is there to receive it. Undeniably, a successful first-try delivery minimizes monetary costs and is less resource-consuming. The goal of this project is to recommend deliver...

With the emergence of Human Smart Cities, the involvement and participation of citizens in city improvement projects has acquired the greatest relevance. To empower citizen participation, the implementation of co-production mechanisms that provide a balanced, equal, and transparent relationship between citizens and public sector in an evolving digi...

Dynamically developing digitization initiatives among public institutions and private companies necessitate a balanced approach to digital ethics. Several frameworks and legal regulations have been adopted to clarify and define the various ethical challenges in digital contexts. These initiatives often accentuate one of three components: data secur...

Smart cities are emerging around the world. In response, government institutions have made efforts to implement technologies that promote citizen welfare. We explore the advances in inclusive and participatory urban planning processes and propose a conceptual model that helps citizens and governments in the decision-making process.

Streetwise is the first map of spatial quality of urban design of Switzerland. Streetwise measures the human perception of spatial situations and uses crowdsourcing methods for this purpose: a large number of people are shown pairs of street-level images of public space online; by clicking on an image, they each give an evaluation about the place...

Last-mile is the component of the supply chains that has the most potential to be optimized and give an advantage to retailers and delivery companies. At the same time, it is the hardest to deal with. Factors such as traffic, weather, unexpected events, or the simple fact that a customer is not at home affect directly the efficiency of the overall...

Computing with words and perceptions is a technique that has been proven to be incredibly powerful to understand and compute with entities with imprecise nature, such as natural language and human perceptions. To be able to correctly handle these elements, however, a high degree of human-generated data is needed for the precisiation of meaning, the...

Electrical power load forecasting defines strategies for utilities, power producers and individuals that participate in a smart grid. While it is well established in planning processes for production and utilities, the importance of accurate forecasting increases for individuals. The ongoing deregulation of the electricity market enables energy tra...

Computing with words and perceptions is a technique that has been proven to be incredibly powerful to understand and compute with entities with imprecise nature, such as natural language and human perceptions. To be able to correctly handle these elements, however, a high degree of human-generated data is needed for the precisiation of meaning, the...

Research and practice have long been working on the development and implementation of intelligent or smart systems. Such efforts are particularly made in the field of artificial intelligence. In this context, this article deals with the design and development of a system that should come close to human information processing. The proposed framework...

It is believed that language is the window into the mind, thus a fundamental building brick for the development of artificial intelligence. Understanding natural language is therefore a crucial task for computer systems of the future, and as such it is widely studied. An important tool for the decoding of language are semantic similarity measures,...

Modernizing the state is a challenge for the administration to increase the application of information and communication technologies. In information- and knowledge-based society creates its value by gathering, processing, evaluating, and sharing digital products and services. However, citizens must not be left behind in the process of introducing...

Roads and streets are more and more crowded. For delivery companies that use road transportation, this is a concerning issue as longer times spent on roads mean higher operational costs and less customer satisfaction. Nevertheless, the data captured during operation hours of their vehicles can be leveraged to address such issues. This, however, is...

People living in urban areas suffer from increasing noise pollution. Local and national governments invest efforts in the development of sensor-based noise monitoring systems and long-term plans to reduce noise pollution. However, deploying such sensor-based systems on a city scale is very expensive. In this work, Jingle Jungle Maps, a tool for the...

Probe data from delivery vehicles are often not taken into account when performing traffic analysis, given the additional challenges that working with it brings. It is necessary to address the complexities introduced by the nature of the business operations such as stops and speed limits on streets. However, important insights could be obtained and...

Benchmarking different components of a smart city is a fundamental process for its aimed improvement. Although solutions to this problem have already been proposed, all of them are difficult to be concretely put in place in cities nowadays. This article proposes a framework able to simplify this task through the inclusion of different stakeholders...

Artificial intelligence being one of the buzzwords of the decade, with an increasingly growing number of new initiatives and investments, the scope of this article is that of investigating the current situation of research in this field. In particular the reasons why experts believe that research in artificial intelligence is currently stuck and ot...

Zusammenfassung Die Digitalisierung erfordert von uns verstärkt die Fähigkeit, innovative soziotechnische Systeme zu gestalten. Herbert A. Simon begriff in diesem Zusammenhang Gestaltung als eine «Wissenschaften vom Künstlichen». Als gestaltungsorientierter (Wirtschafts‑)Informatiker beschäftigte ich mich als Förderprofessor der Schweizerischen Pos...

In diesem Kapitel werden die theoretischen Grundlagen von Chatbots eingeführt. Ein Chatbot ist ein System, das in der Lage ist, mit einem menschlichen Benutzer in einen Dialog zu treten. Die Evolution der digitalen Helfer zeigt, dass frühe Systeme mittels Mustererkennungsmechanismen gerade einen Dialog simulieren konnten, während die heutigen Lösun...

Dieses Kapitel widmet sich den Limitationen und gibt einen Ausblick, wie die bestehenden Chatbot-Projekte bei der Schweizerischen Post weiterentwickelt werden können. Unter anderem wird hier die Entwicklung eines Orchestratorbots diskutiert, der in der Lage sein soll, die Kommunikation zwischen den einzelnen Spezialistenbots zu regeln. Die Autoren...

In diesem Kapitel werden die gewonnenen Erkenntnisse aus den Chatbot-Projekten der Schweizerischen Post reflektiert. Dabei konnten erste Spezifika von Chatbots ausgemacht werden: Kundenfeedback und Akzeptanz, Persönlichkeitsgestaltung (Umgang mit sachfernen Eingaben, Verhalten, Erscheinungsbild und sprachlicher Stil), Beginn und Führung eines Dialo...

Immer mehr Unternehmen, wie auch die Schweizerische Post, sind mit der digitalen Transformation konfrontiert. Neue Technologien und die globale Vernetzung eliminieren bestehende und generieren neue Geschäftsmodelle, wodurch Unternehmen, welche die Schnittstelle zum Kunden beherrschen, immer mehr an Marktmacht gewinnen. Um bestehende Märkte zu verte...

Einem experimentellen Vorgehen folgend hat sich die Schweizerische Post in der Vergangenheit in mehreren Projekten mit textbasierten Chatbots beschäftigt. In diesem Kapitel werden sechs Chatbot-Projekte der Schweizerischen Post vorgestellt. Ein Chatbot-Projekt hat es bereits zur effektiven Produktreife gebracht. Die anderen befinden sich noch in de...

Immer mehr Unternehmen bauen Chatbots, damit ihre Kunden und Mitarbeiter in natürlicher Sprache mit den Systemen des Unternehmens kommunizieren können. Mittels Chatbots können dialogintensive Prozesse automatisiert und neue Wissensquellen erschlossen werden. Das vorliegende essential führt die Grundlagen von Chatbots ein und zeigt mit Praxisbeispie...

Mit diesem Buch führen die Herausgeber den Begriff „Cognitive Computing“ ein. Unter Cognitive Computing werden verschiedene Technologieansätze wie künstliche neuronale Netze, Fuzzy-Systeme und evolutionäres Rechnen zusammengefasst mit dem Ziel, die kognitiven Fähigkeiten eines Menschen (Denken, Lernen, Schlussfolgern etc.) mithilfe von Computermode...

Logistics and transportation have a significant impact in today’s world economy and are pivotal aspectsin any enterprise’s supply chain. There are major questions and challenges for industrialists and researchers when it comes to finding suitable ways to determine the factors that influence the amount of time spent on roads and how to avoid and mit...

Facing the challenges in a city that is to be understood as a complex construct, this article presents a solution approach for the further development of existing conversational agents, which should be used particularly in cities, for instance, as a source of information. The proposed framework consists of a fuzzy analogical reasoning process (base...

In seinem Artikel „Fuzzy Logic = Computing with Words“ stellte Zadeh erstmals sein Konzept des Rechnens vor. Im Folgenden sollen nun die Grundelemente von Computing with Words erläutert werden. Dazu gehen wir von den folgenden Leitfragen aus: Was bedeutet Rechnen mit Worten? Was ist ein Fuzzy Set? Wie kann man damit rechnen? Wie entwickelt sich das...

In diesem Kapitel möchten wir das Rechnen mit Worten anhand eines Use Cases aus der Praxis der Smart City aufzeigen. Dazu gehen wir zuerst auf kollektive urbane Intelligenz ein, welche auf der interaktiven Zusammenarbeit aller Interessengruppen gründet. Sprache als Mittel, um diese Stakeholder miteinander zu verbinden und ihre Visionen und Lebensvo...

In einer Dokumentation des Discovery Channels aus dem Jahr 2010 erklärte der Astrophysiker Stephen Hawking: „Eine Grundregel des Universums besteht darin, dass nichts perfekt ist. Perfektion existiert einfach nicht. … Ohne Unvollkommenheit, würden weder Sie noch ich existieren.“ Perfektion, so der Physiker mit Blick auf den Urknall, bedeutet Stills...

Im diesem Kapitel plädieren wir für einen dritten Weg zur Erschaffung intelligenter Maschinen und folgen damit Rushkoff, der uns ermuntert, im Team Human zu spielen. Er zeigt uns die heutige Dynamik einer antihumanen Maschinerie auf und rät uns als Ausweg, Aspekte unserer Gesellschaft auf eine Weise zu gestalten, die unsere Menschlichkeit fördert....

Gestaltungsorientierte Forschung eröffnet Wege zu einer Erforschung sprachlicher Unschärfe und damit zur Entwicklung von Computing with Words-Systemen. Ein solches System ist per Definition in der Lage, eine Anfrage durch eine Synthese von Informationen aus verschiedenen Teilen einer (online) Wissens- oder Datenbank zu beantworten. Um solche System...

The use of information technologies in the health domain started decades ago, nevertheless there are still many issues that need to be addressed. Health Recommender Systems (HRSs) constitute a promising alternative when it comes to providing tools to assist doctors in the diagnosis of diseases, as well as to help patients with recommendations in re...

Das Kap. 3 widmet sich der Leistungsmessung und dem Controlling bei der Verwendung unscharfer Methoden. Zuerst werden die Vorteile bei der Nutzung unscharfer Scoring-Modelle diskutiert. Danach wird die auf Intuition basierende unscharfe Logik benutzt, um das Service Level Engineering zu verbessern. Aufgrund unscharf aggregierter Kennzahlen gelingt...

Das Kap. 1 gibt eine kurze Einführung in die unscharfe Logik (Fuzzy Logic) und die auf Intuition basierende unscharfe Logik (Intuitionistic Fuzzy Logic). Der Unterschied zwischen scharfen und unscharfen Mengen wird diskutiert, linguistische Variablen und Terme werden eingeführt, und ein Anwendungsbeispiel für scharfe und unscharfe Datenbankabfragen...

Kap. 2 widmet sich dem Portfolio Management und zeigt die Nutzenpotenziale bei der Verwendung unscharfer Methoden und linguistischer Konzepte. Zuerst wird erläutert, welche Konflikte bei einem klassischen Kundenportfolio mit scharfen Grenzen entstehen. Diese Konflikte entfallen bei einem unscharfen Kundenportfolio, da jeder Kunde einen indivuduell...

Kap. 5 gibt ein Fazit zur bewussten und unbewussten Business Intelligence und plädiert für beide Fähigkeitsspektren, die des Denkens wie die der Intuition, bei der Nutzung webbasierter Informationssysteme. Nur so lassen sich komplexe Aufgabengebiete mit den Methoden des Rechners resp. des Soft Computing bewältigen.

Kap. 4 schlägt unscharfe Werkzeuge zur Verbesserung der Online-Reputationsanalyse vor. Mit der Hilfe von Fuzzy Clustering werden Tags in eine Ontologie umgewandelt, welche die menschliche Semantik nachbildet. Zur Visualisierung werden sogenannte Fuzzy Cognitive Maps an der Benutzerschnittstelle verwendet, um eine grafische Schnittstelle für die wis...

This case study introduces a new investment technique approach to make investment decisions in the stock market with minimum risk and reduced potential human intuition bias. The document introduces a fuzzy recommender system (FRS) and discusses its impact in generating positive revenue compared with decisions of real investors. The theoretical back...

A software prototype for dynamic route planning in the travel industry for cognitive cities is presented in this paper. In contrast to existing tools, the prototype enhances the travel experience (i.e., sightseeing) by allowing additional flexibility to the user. The theoretical background of the paper strengthens the understanding of the introduce...

The following text intends to give an introduction into some of the basic ideas which determined the conception of this book. Thus, the first part of this article introduces the terms “City”, “Smart City” and “Cognitive City”. The second part gives an overview of design theories and approaches such as Action Design Research and Ontological Design (...

Wir leben in einer Welt der Veränderungen, in welcher wir täglich mit Informationen überflutet werden. Neue Technologien haben weitreichende Auswirkungen: Sie beeinflussen, wie wir leben, miteinander kommunizieren, Wissen schaffen und zusammentragen, wie wir reisen, Musik hören, einkaufen und wie wir eine Beziehung eingehen, aufbauen und beenden. D...

In der digitalen Gesellschaft, oft eSociety genannt, wird die Anwendung von Informations- und Kommunikationstechnologien als Chance zur Erweiterung der Handlungsfähigkeit der Bürger, zur Vertiefung grenzüberschreitender Kontakte und Beziehungen sowie zur Entwicklung einer offenen Gesellschaft mit kultureller Vielfalt aufgefasst. Unter Electronic De...

Der uns aus dem Einführungskapitel bereits bekannte Warren Bennis sagte einmal, dass „Leadership die Fähigkeit bezeichnet, Visionen in die Realität umzusetzen.“ Ziel dieses essentials war es zu zeigen, wie dies auf der Basis einer unscharfen Denkweise gelingen kann, welche eine ganzheitliche Adressierung von Herausforderungen ermöglicht, die sich a...

Städte, in welchen unserer Meinung nach die am Fuzzy Leadership interessierten Menschen als aufmerksame Bürger leben, beschäftigt sich immer mehr mit einem progressiven Anpacken der sich kontinuierlich, immer schneller verändernden Welt. Deshalb widmen wir dieses Kapitel den folgenden Fragen: Was sind Smart Cities? Wie können diese von Menschen für...

In der Wissensgesellschaft nutzen vernetzte Teams, die sich einer Herausforderung stellen, die Erfahrungen und Fähigkeiten ihrer Mitglieder, wobei herkömmliche Führungsprinzipien zu kurz greifen. Dabei kommen oft auch unscharfe Methoden und Entscheidungsprozesse zur Anwendung, was im folgenden Kapitel exemplarisch aufgezeigt wird.

Based on the advancements of a smart city, the cognitive city focuses on the communication between the city's stakeholders and cognitive systems to create a human-machine symbiosis in which human and machine can interact directly with each other. To develop the cognitive city means to design this sociotechnical relationship. This requires a variety...

Die unscharfe Logik (Fuzzy Logic) erweitert die klassische Logik, indem neben den beiden Wahrheitswerten 1 für ‚wahr’ und 0 für ‚falsch’ alle Werte des Einheitsintervalls zugelassen sind. Die unscharfe Logik entspricht der menschlichen Wahrnehmung, da sie unsichere Sachverhalte oder vage Aussagen in einem Entscheidungsprozess mitberücksichtigt. Edy...

Andreas Meier und Edy Portmann verwenden in diesem essential über Fuzzy Management die unscharfe Logik zur Lösung betriebswirtschaftlicher Probleme in der digitalen Wirtschaft. Die unscharfe Logik erweitert die klassische Logik mit den beiden Werten „wahr“ und „falsch“ und führt zu differenzierteren Beurteilungen. Neben Portfolio Management, Perfor...

This book illustrates various aspects and dimensions of cognitive cities. Following a comprehensive introduction, the first part of the book explores conceptual considerations for the design of cognitive cities, while the second part focuses on concrete applications. The contributions provide an overview of the wide diversity of cognitive city conc...

Zusammenfassung Im Kontext der Globalisierung, Urbanisierung und Digitalisierung entwickelt sich die moderne Stadt zu einem immer komplexeren Phänomen, das die Menschen vor große Herausforderungen stellt. Digitale Technologien können hier in vielen Bereichen einen Beitrag dazu leisten, das Leben in und mit der Stadt besser zu bewerkstelligen. Das w...

With today’s information overload, it has become increasingly difficult to analyze the huge amounts of data and to generate appropriate management decisions. Furthermore, the data are often imprecise and will include both quantitative and qualita- tive elements. For these reasons, it is important to extend traditional decision making processes by a...

Zusammenfassung Chatbots gewinnen an Bedeutung. Sie ermöglichen uns Menschen, in natürlicher Sprache mit Computersystemen zu kommunizieren. Im einfachsten Fall extrahiert der Chatbot aus der Äusserung eines Benutzers dessen Intention, fragt fehlende Informationen in einer Wissensbank ab und bereitet dem Benutzer eine Antwort auf. Somit stellen Chat...

This article introduces fuzzy analogical reasoning by presenting it as an essential component of a global fuzzy reasoning process to be developed. The conceptual framework for urban dialogue systems enables such systems to emulate human analogical reasoning by using cognitive computing, particularly soft computing. This framework is already in the...

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. T...