Fazer Ciência é Difícil!

Metodologia  da  Pesquisa  Cien1fica  Aula  05:  Fazer  Ciência  é  Di>cil  Professor:  Alexandre  Duarte  Web:  h5p://alexandre.ci.ufpb.br/ensino/mpc  

A   quem   você   daria   o   prêmio   “A  melhor   ideia   que   alguém   já  teve”  ?  

Darwin,  a  frente  de  Newton,  Einstein  e  todo  o  resto.    Com  uma  uma  única   tacada,  a   teoria  da   evolução   por   seleção   natural   unificou  teorias   sobre  a  vida,   tempo,  espaço,   causa  e  efeito.    

Charles  Robert  Darwin  (12  Fevereiro  1809  –  19  Abril  1882)  

Fato  1:  Crescimento  

potencialmente  exponencial  de  populações  (Paley,  

Malthus  ,etc)  

Fato  2:  Observação  da  estabilidade  de  

certas  populações  

Fato  3:  Observação  

sobre  os  efeitos  da  limitação  de  

recursos  (Malthus)  

Inferência  1:  Compe_ção  por  recursos  entre  

indivíduos  de  uma  mesma  população  

(Malthus)  

Inferência  1:  Compe_ção  por  recursos  entre  indivíduos  de  uma  mesma  população  (Malthus)  

Fato  4:  Unicidade  individual  

(taxonomistas,  criadores  de  animais)  

Fato  5:  Herança  de  variações  individuais  (criadores  de  animais)  

Inferência  2:  Sobrevivência  diferencial  ou  Seleção  Natural  

(Darwin)  

Inferência  2:  Sobrevivência  diferencial  

ou  Seleção  Natural  (Darwin)  

Inferência  3:  Ao  longo  de  muitas  gerações  =>  

Evolução  Natural  (Darwin)  

Por  que  fazer  ciência  é  diicil?  

•  Natureza  Intrínseca:  A  imperfeição  do  nosso  conhecimento  dificulta  que  nos  corrijamos  

•  Natureza  Pessoal:  Cien_stas  apresentam  visões  tendenciosas  e  falhas  em  suas  abordagens  

•  Natureza  Comunitária:    A  forma  como  nos  organizamos  pode  limitar  o  progresso  

Natureza  Intrínseca  

Todas  as  possíveis  teorias  

Teorias  que  são  efe_vamente  verdadeiras  

Teorias  que  julgamos  serem  verdadeiras  

Teorias  que  são  efe_vamente  verdadeiras  

“Our  successors  will  be  amazed  by  the  amount  of  scien_fic  rubbish  discussed  today  —  that  is,  if  they  have  the  pa_ence  to  trawl  through  the  electronic  archives  of  obsolete  journals.”      

Sydney  Brenner    

“It  ain’t  so  much  the  things  we  don’t  know  that  get  us  into  trouble.  It’s  the  things  we  know  that  just  ain’t  so.”      

Artemus  Ward    

Teorias  que  julgamos  serem  verdadeiras  

Teorias  que  são  efe_vamente  verdadeiras  

Teorias  que  achamos  que  foram  testadas  corretamente  

Teorias  que  julgamos  serem  verdadeiras  

Teorias  que  são  efe_vamente  verdadeiras  

Teorias  que  achamos  que  foram  testadas  corretamente  

Teorias  que  já  foram  cogitadas  

“...my  own  suspicion  is  that  the  Universe  is  not  only  queerer  than  we  suppose,  but  queerer  than  we  can  suppose”      

J.  B.  S.  Haldane    

Natureza  Pessoal  

Falhas  pessoais  

•  Descuido:  Fazer  a  pesquisa  de  uma  forma  que  torna  impossível  saber  o  que  foi  efe_vamente  feito;    – Procedimentos  confusos  para  coleta  dos  dados,  teorias  formuladas  de  forma  imprecisa,  suposições  ocultas;  

•  Preguiça:  Não  fazer  o  suficiente  de  forma  que  dados  importantes  não  sejam  ob_dos  e  a  análise  dos  dados  sejam  parcial  ou  incompleta  

Falhas  pessoais  •  Precipitação:  Saltar  para  uma  conclusão  decidindo  de  forma  prematura,  aceitar  como  estabelecido  algo  que  merece  uma  inves_gação  adicional  

•  Propaganda:  Apresentação  tendenciosa  de  dados  ou  de  uma  teoria;  agir  como  um  proponente  ao  invés  de  uma  apresentador  de  fatos  ou  intepretação,  vendedor  ao  invés  de  cien_sta  

•  Preconceito:  Avaliação  tendenciosa  de  uma  teoria  ou  dos  dados;  “inclinar  a  mesa”    em  favor  da  próprio  teoria;  

Falhas  Pessoais  

•  Trapaça  (Finagle):    “Ajustar”  os  dados  de  forma  que  eles  favoreçam  uma  teoria.  Tipo  de  fraude  

•  Furto:  Se  apoderar  de  ideias  ou  dados  sem  dar  o  devido  crédito,  geralmente  configura  plágio  

•  Fraude:  Falsificar  dados  ou  resultados  

Boas  prá_cas  de  pesquisa  nos  ajudam  a    

•  Iden_ficar  questões  interessantes  (Análise  exploratória  de  dados)  

•  Fazer  perguntas  cien_ficamente  significa_vas  (Hipóteses  refutáveis)  

•  Evitar  fixação  de  uma  “hipótese  favorita”  (MúlJplas  hipóteses)  

•  Definir  formas  de  avaliação  que  maximizem  o  que  você  pode  aprender  (Projeto  experimental)  

•  Evitar  encontrar  padrões  em  dados  aleatórios  (Testes  de  hipótese)  

•  Entender  quando  coletamos  dados  o  suficiente  (Análise  esta1sJca)  

•  Formular  teorias  mais  abrangentes  (Modelagem)  

Esses  problemas  não  são  novidade    (Sir  Francis  Bacon  1640)  

•  Ídolos    da  Cavernas:    acreditar  devido  a  experiência  limitada  

•  Ídolos  da  Tribo:    acreditar  no  que  a  maioria  das  pessoas  acredita  

•  Ídolos  do  Mercado:    acreditar  devido  ao  mau  uso  das  palavras  

•  Ídolos  do  Teatro:    crenças  subje_vas  oriundas  de  fundamentos  religiosos  ou  filosóficos    

Seríamos  melhores  que  isso  ?  

•  Sim  – Com  muita  prá_ca  – Ao  usarmos  ferramentas  desenvolvidas  nos  úl_mos  séculos  

•  Sem  ajuda  e  sem  prá_ca,  não  – Poucos  alunos  de  graduação  são  treinados  para  fazer  pesquisa  

– O  ensino  de  graduação  nos  treina  sobre  como  aprender  o  que  já  é  sabido,  não  para  aprender  o  que  é  desconhecido  ou  pouco  entendido  

Não  seria  mais  fácil  na  Computação?  

•  A  favor:  –  Computação  é  diferente  da  psicologia,  nos  podemos  entrar  na  caixa  preta  (nós  fizemos  a  caixa  preta!)  

–  Nós  sabemos  (ou  acreditamos  saber)  como  cada  peça  trabalha  

–  Temos  construído  alguns  dos  mais  complexos  artefatos  da  história  

•  Contra:  –  Interações  entre  sistemas,  ambiente  e  tarefas  são  muitas  vezes  complexos  demais  para  serem  modelados  determinis_camente    

–  Também  precisamos  de  caracterização  estaus_ca  de  comportamento,  exatamente  como  os  psicólogos,  sociólogos  e  isicos  

Natureza  Comunitária  

Por  que  precisamos  de  ajuda?  

•  Ciência  não  seria  apenas  “avançar  o  senso  comum”?    –  Sim,  mas  avançar  é  senso  comum  ?  

•  Tanto  observadores  quanto  especialistas  tendem  a    –  Ver  padrões  em  dados  aleatórios  –  Fazer  generalizações  a  par_r  de  amostras  incompletas  –  Ver  a  confirmação  das  suas  ideias  prediletas  em  dados  ambíguos  

•  Nós  tendemos  a  acreditar  –  No  que  já  achamos  que  sabemos  –  No  que  ouvimos  de  alguém  –  No  que  nossa  comunidade  acredita  

Falhas  Comunitárias  

•  A  ciência  é  uma  comunidade  humana  •  Como  qualquer  outra  comunidade,  temos  – Modismos  –  Estruturas  e  tradições  que  interferem  com  o  progresso  ao  não  mudarem  quando  mudanças  são  necessárias  

–  Discordâncias  sobre  obje_vos  e  direções  que  consomem  tempo  e  recursos  

–  Personalidades  emergentes  que  buscam  sucesso  pessoal  de  formas  que  conflitam  com  os  obje_vos  da  comunidade  

•  A  ciência  avança  apesar  destes  problemas  e  busca  minimizar  seus  impactos