apresentação do powerpoint -...
TRANSCRIPT
Metodologia Científica
Prof. Gilson Yukio Sato
Departamento Acadêmico de Eletrônica
Programa de pós-Graduação em Engenharia Biomédica
O Processo Científico
Antes de começar ...
Voss JL, Federmeier KD, Paller KA. The Potato Chip Really Does Look Like Elvis! Neural Hallmarks of Conceptual Processing Associated with Finding Novel Shapes Subjectively Meaningful. Cerebral Cortex (New York, NY). 2012;22(10):2354-2364. doi:10.1093/cercor/bhr315.
The Potato Chip Really Does Look Like Elvis!
Pareidolia
http://img.timeinc.net/time/daily/2009/0908/grilledcheese_0825.jpg
https://img.washingtonpost.com/wp-apps/imrs.php?src=https://img.washingtonpost.com/blogs/wonkblog/files/2015/02/800px-Gradient-optical-illusion.svg_.png&w=1484
https://img.washingtonpost.com/blogs/wonkblog/files/2015/02/identical-colors.jpg
https://img.washingtonpost.com/blogs/wonkblog/files/2015/02/identical-colors.jpg
Problema: um taco e uma bola de beisebol custam no total U$
1,10. O taco custa U$ 1,00 a mais que a bola. Quanto custa
a bola ?
5 4 3 2 1 0
(a) Pt + Pb = 1,10
(b) Pt - Pb = 1,00
Isolando Pt em (b)
Pt = 1,00 + Pb
Substituindo em (a)
1,00 + Pb + Pb = 1,10
2 Pb = 1,10 – 1,00
Pb = 0,10/2
Pb = 0,05
Vamos jogar na
mega sena ?
http://www.mega-sena.org/estatisticas-da-mega-senalors.jpg
• 04,05,10,23,51,53
• 01,02,03,04,05,06
• 09,21,22,26,39,55
• 11,22,33,44,55,56
The Monty Hall Problem
• Três portas : 1 carro e 2 bodes
• Você escolhe uma porta
• Uma das portas que você não escolheu é aberta e ela escondia um bode
• Você pode manter sua porta ou pode trocar de porta. O que você deve fazer para aumentar a chance de ganhar o carro ?
• Linda tem 31 anos, é solteira, fala o que pensa e é brilhante. Ela se formou em filosofia. Quando estudante, ela se dedicava às questões relacionadas à discriminação e à justiça social e também participou de movimentos pacifistas.
• O que é mais provável ? • Linda é caixa de banco
• Linda é caixa de banco e participa ativamente do movimento feminista
• Escreva os dois últimos dígitos do seu número de celular
• Escreva o número de países na África
5 4 3 2 1 0
Argumentação
Introdução
• Argumentos • procuram demonstrar o nexo causal entre duas variáveis
(ou conjunto de variáveis)
• fornecem evidências em favor de um ponto de vista
• esclarecem um ponto de vista
• Defendem o ponto de vista de ataques
• A argumentação comumente ocorre por meio de silogismos
(Viegas 1999) (Groarke 2017)
Silogismo (lógica formal)
• Se A = B e B = C, então A = C
• Todo homem é mortal; Sócrates é um homem; portanto Sócrates é mortal
(Viegas 1999)
Argumento (lógica informal)
• Premissa + premissa + ... + premissa + indicador de inferência → conclusão
• Os embriões congelados são descartados; os embriões podem ser usados para pesquisas que podem salvar vidas; portanto os embriões devem ser usados para pesquisa
(Viegas 1999)
Paralogismo e Falácia
• Paralogismos: erro no argumento sem intenção de enganar
• Falácia: argumento usado com intuito de levar a uma falsa conclusão
(Viegas 1999)
Falácia por irrelevância ou non sequitur • Argumentum ad hominem: foca no proponente do
argumento, não no seu conteúdo • “Fulano é ladrão, portanto não pode me acusar de ladrão”
• “Não esperava isso de você”
• Legislar em causa própria
• Culpar por associação
• Argumentum ad baculum: baseado na força, poder • “Faça isso porque estou mandando”
(Viegas 1999)
Falácia por irrelevância ou non sequitur
• Argumentum ad verecundiam: argumento de autoridade • Uso enganoso de autoridade
• Argumentum ad ignorantiam: não aceitar por não conhecer • “não li e não gostei”
(Viegas 1999)
Falácia por irrelevância ou non sequitur
• Argumentum ad misericordiam: argumento para despertar compaixão
• Argumentum ad populum: apelo ao juízo popular • “todos estão fazendo assim”
• Ignorantia elenchi: fuga do assunto • Políticos respondendo perguntas delicadas
(Viegas 1999)
Falácia por irrelevância ou non sequitur
• Petitio principii: argumento circular • “Os ricos tem dinheiro porque são ricos”
• Causa pro non causa; post hoc, ergo propter hoc • Falsa causa; sucessão do tempo como causa; acidente,
condição, ocasião, efeito como causa
(Viegas 1999)
Falácia por ambiguidade • Falácia por Equívoco: mesmo termo com significados
diferentes • Cuidado principalmente com adjetivos
• “Navegar é preciso, viver não é preciso”
• Anfibologia ou dupla interpretação • “Esse trabalho trata de fundações que são organizações
sem fins lucrativos”
• “Esse trabalho trata de fundações, que são organizações sem fins lucrativos”
(Viegas 1999)
Falácia por ambiguidade
• Ênfase: desviar atenção de problemas • Deve ser usada eticamente
• Falácia da composição ou da divisão: nem tudo que se aplica ao todo se aplica a parte e vice versa
(Viegas 1999)
P value
• Hipótese nula (H0): o efeito do tratamento (representado pela média de um biomarcador) é igual nos grupos A e B
• O valor P representa a probabilidade do resultado obtido no experimento acontecer, se H0 é verdadeira
• O valor P fala mais sobre a validade da H0 que da hipótese alternativa
Nuzzo 2014
P-hacking • Uri Simonsohn et al. (University of Pennsylvania)
• “P-hacking is trying multiple things until you get the desired result”
• Simulação: http://fivethirtyeight.com/features/science-isnt-broken/#part1
Nuzzo 2014
Construção do Argumento
Introdução
• O argumento como suporte a uma afirmação
• Argumentação como debate aprofundado • Afirmação perguntas evidências
• Resposta para possíveis perguntas ou objeções
• Argumentação em diferentes níveis
(Booth et al. 2000)
Estrutura Básica
(Booth et al. 2000)
Afirmação Evidência
Fundamento
Qualificação
Estrutura Básica • Afirmação: aquilo que você quer que o leitor acredite
• Evidências ou justificativa: razões para que o leitor acredite
• Fundamento: porque a evidência é importante para afirmação
• Qualificação: refinamento da afirmação e da evidência
(Booth et al. 2000)
Estrutura Básica • Exemplo (um tanto tautológico)
• Afirmação: Está frio
• Evidência: O termômetro está marcando 5 C
• Fundamentação: quando a temperatura está baixa, esfria
• Qualificação: mas vai esquentar; mas está ensolarado; mas está quente para essa época do ano, etc
Estrutura Básica • Exemplo
• Afirmação: Estou com frio
• Evidência: Estou tremendo
• Fundamentação: quando a temperatura está baixa, o corpo treme para compensar
• Qualificação: mas não estou roxo; acabei de chegar em casa; etc ...
Afirmação e Evidência
• Afirmação e evidência são o núcleo conceitual de um trabalho científico
• Afirmação e evidência devem estar sempre explícitas
• Afirmação deve ser substantiva, contestável e específica
(Booth et al. 2000)
Afirmação • “Esse trabalho discute a importância do XXX n
processo de YYY” – não é substantiva
• “A Segunda Guerra Mundial mudou o curso da história da humanidade” – não precisa ser contestada
• “A mudança do processo não foi importante” – muito genérica
(Booth et al. 2000)
Evidência • Evidências devem ser exatas, precisas, suficientes,
representativas, autorizadas ou compreensíveis
• Exata • Correta (ex: sem problemas na coleta de dados)
• Sem erros bobos (ortografia, transcrição, tradução...)
• Confiável
(Booth et al. 2000)
Evidência • Precisa
• Precisão requerida varia com a área
• Adjetivos são imprecisos (ex: bom, mal, alta, grande, etc ...)
• Suficiente • Pode variar conforme a área,
• Deve ser pertinente a afirmação
(Booth et al. 2000)
Evidência • Representativa
• Dados são representativos quando sua variedade é similar a variedade do espaço coberto pela afirmação
• Autorizadas • Varia conforme a área
• Considerar o veículo
• Considerar a atualidade
• Tomar cuidado com a autoridade
(Booth et al. 2000)
Evidência • Clara
• O leitor deve perceber como a evidência se relaciona com a afirmação
• Os gráficos e tabelas precisam de uma interpretação ou explicação
• A maioria das citações ou referências precisa de uma interpretação ou explicação
(Booth et al. 2000)
Níveis
(Booth et al. 2000)
Afirmação
Evidência
Evidência
Evidência
Sub afirmação
Sub afirmação
Sub afirmação
Evidência
Evidência
Fundamento
• O fundamento é um princípio geral que relaciona de forma lógica uma determinada evidência a determinada afirmação
• O fundamento é pertinente ?
• O fundamento é verdadeiro ?
(Booth et al. 2000)
Fundamento
• A: “O Serviço Florestal desperdiçou dinheiro na prevenção de incêndios”
• E: “Desde 1950, o Serviço Florestal gastou milhões na prevenção de incêndios, mas o número de incêndios permaneceu o mesmo”
• F: “Sempre que alguém gasta dinheiro para prevenir algo, mas a incidência permaneceu a mesma, essa pessoa desperdiçou dinheiro”
(Booth et al. 2000)
Componentes do Fundamento
• Tipo geral da evidência
• Tipo geral da afirmação decorrente dessa evidência
• Relação entre evidência e afirmação (ex: causa e efeito, correlação, etc ...)
(Booth et al. 2000)
Componentes do Fundamento
• A + E : “As paredes trincaram, pois a estrutura metálica se expandiu com o calor”
• F: “Sempre que o metal é aquecido, ele se expande em todas dimensões” • Tipo geral de evidência: expansão
• Tipo geral de afirmação: o metal se expande ao ser aquecido
• Tipo de relação: causal – aquecimento provoca expansão
(Booth et al. 2000)
Qualidade do Fundamento
• Fundamento falso • O fundamento é também uma afirmação. Se não há
evidência para sustentá-la, o fundamento é falso
• Fundamento obscuro • Um fundamento formado por uma cadeia de afirmações
pode ficar obscuro quando elos dessa cadeia fica implícito
• Cada área tem as cadeias que não precisar ser explicitas
(Booth et al. 2000)
Qualidade do Fundamento
• Fundamento inadequado • Os fundamentos (ou tipos) aceitos em uma área do
conhecimento podem não ser aceitos em outras
• Fundamento inaplicável • O fundamento deve combinar com a A+E do argumento
• Alguns fundamentos podem ser diametralmente opostos, embora ambos sejam verdadeiros
(Booth et al. 2000)
Qualificação
• Reconhecimento das limitações da evidência e do fundamento
• Apresentação de ressalvas • Refutações, concessões, condições restritivas, limitações
no alcance
(Booth et al. 2000)
Refutação de objeções
• O leitor apresentará objeções ao argumento
• Você deverá prever e refutar tais objeções • Levante você mesmo objeções ao seus argumento
• Procure prever objeções dos leitores
• Procure prever explicações alternativas
• Procure explicar exemplos contrários e exceções
(Booth et al. 2000)
Aceite objeções (concessões)
• Aceite objeções que não podem ser refutadas
• Algumas objeções não desmontam o argumento
• Se a objeção for importante: • Revisão do argumento (afirmação)
• Reconheça o problema, tente minimizá-lo ou sugerir um estudo posterior
(Booth et al. 2000)
Condições restritivas
• Condições necessárias para que o argumento se mantenha
• Algumas dessas condições são implícitas • Ex: “se os instrumentos da coleta estiverem calibrados”
• Ex: “se a coleta tiver sido realizada dentro das condições previstas”
(Booth et al. 2000)
Limitação no alcance
• Em que condições o argumento se mantém ?
• Restringir a certeza no argumento • Utilizar termos para “suavizar” o discurso em pontos
chave
• “parece que”, “provavelmente”, “tendem a”, “sugerem”, “podem ser”
(Booth et al. 2000)
Argumentação: palavras finais
• Retórica (desde Aristóteles) - todo argumento depende de: • Logos (lógica do argumento)
• Pathos (componentes emocional)
• Ethos (caráter perceptivo do autor)
(Booth et al. 2000)
Método Científico
Método Científico
• Conjunto de procedimentos para desenvolvimento de conhecimento científico
• Método X Técnica X Instrumento
• Contribui para manter o foco
• Contribui para aprendizagem
(Viegas 1999)
A audição da aranha (piada)- I
• Um pesquisador decidiu investigar ao sentido da audição em aranhas
• Consultando a bibliografia de base, ele constatou que aranhas não tem ouvido
• Ele estudou o estado da arte na área e identificou uma lacuna
• O pesquisador resolveu investigar se a aranha ouvia pelas patas
A audição da aranha (piada)- II
• Como primeiro passo do experimento, ele treinou a aranha para obedecer comandos verbais
• A aranha aprendeu os comandos “anda” e “para”
• O pesquisador iniciou seu experimento, mandando a aranha andar e a aranha andou. Ele mandou ela parar, ela parou.
• Como a hipótese era de que a aranha ouvia pelas patas, ele cortou uma das patas e repetiu o experimento.
A audição da aranha (piada)- III
• A aranha andou e parou sob comando
• O pesquisador cortou outra pata e comandou a aranha. Ele foi repetindo essa etapa e a aranha, cada vez com mais dificuldade, foi obedecendo
• Finalmente, o pesquisador cortou a última pata e comandou a aranha
• A aranha não andou.
• Conclusão: a aranha ouve pelas patas !!
A audição da aranha (sério)- I
Shamble, Paul S. et al. Airborne Acoustic Perception by a Jumping Spider. Current Biology, v. 26 , n. 21, p. 2913– 920, nov. 2016.
A audição da aranha (sério)- II
• O artigo apresenta evidências que aranhas saltadoras, conhecidas por serem visuais, percebem sons propagados pelo ar
• Aranhas reagem a tons de 80 Hz ficando “congeladas”
• Gravações neuronais revelam unidades do cérebro que respondem a sons propagados pelo ar
• Respostas neuronais a tons entre 80–380 Hz (∼65 dB SPL) persistem em distâncias >3 m
A audição da aranha (sério)- III
• https://youtu.be/4gnKnn0Q0aA?list=FLOBzdLFc5ksEe8MYPapj6hw
Método dedutivo
• Raciocínio dedutivo: vai do geral para o particular
• Premissas verdadeiras levam a conclusões verdadeiras
• Exemplos na matemática e geometria
(Viegas 1999)
Método indutivo
• Racioncínio indutivo: vai do caso particular para um conjunto de casos. Passa de fatos para leis.
• Conclusões provavelmente verdadeiras
• Ciências experimentais
(Viegas 1999)
Método hipotético-dedutivo
• Falseabilidade de Popper
• Dedutivo + indutivo
(Viegas 1999)
Método hipotético-dedutivo (Popper)
• Problema: relacionado a uma teoria
• Conjectura: uma nova teoria, com suas implicações e consequências
• Testes de falseamento: tentativa de refutação pela observação, experimentação, etc ...
(Marconi e Lakatos 1985)
Problema
• Uma observação que contraria uma teoria
• Uma lacuna na teoria
• Um problema a ser resolvido
(Marconi e Lakatos 1985)
Conjectura
• Modelo teórico da solução testável
• Variáveis: seleção, definição
• Hipóteses: relação entre as variáveis
• Consequências deduzidas ou empíricas
(Marconi e Lakatos 1985)
Tentativa de falseamento
• Teste das hipóteses
• Experimentos para testar as consequências • Planejamento
• Realização
• Análise dos dados obtidos
• Interpretação dos dados
(Marconi e Lakatos 1985)
Método hipotético-dedutivo (Popper)
(Marconi e Lakatos 1985)
Conhecimento prévio, teorias
existentes
Lacuna, contradição ou
problema
Conjectura, soluções ou hipóteses
Consequências falseáveis,
enunciados deduzidos
Técnicas de falseabilidade
Corroboração Refutação
Testagem Análise dos resultados
Avaliação das conjecturas, solução ou hipótese
Nova teoria
https://sd.keepcalm-o-matic.co.uk/i-w600/keep-calm-and-use-the-scientific-method-16.jpg
Referências VIEGAS, Waldyr. Fundamentos de Metodologia Científica. Brasília: Paralelo 15. 1999.
HATFIELD, Gary. René Descartes. The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Summer 2016 Edition), Edward N. Zalta (ed.), URL = <https://plato.stanford.edu/archives/sum2016/entries/descartes/>.
STEUP, Matthias. Epistemology. The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Fall 2016 Edition), Edward N. Zalta (ed.), URL = <https://plato.stanford.edu/archives/fall2016/entries/epistemology/>.
OKASHA, Samir. Philosophy of Science. Oxford: Oxford University Press. 2002.
GROARKE, Leo. Informal Logic. The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Spring 2017 Edition), Edward N. Zalta (ed.), URL = <https://plato.stanford.edu/archives/spr2017/entries/logic-informal/>.
NUZZO, Regina. Statistical Errors. Nature (News Features). v. 506, 13 fev. 2014, p. 150-152.
MARCONI, Marina de Andrade; LAKATOS, Eva Maria. Fundamentos da Pesquisa Científica. São Paulo: Atlas. 1985.
BOOTH, W.C.; COLOMB, G.G.; WILLIAM, J.M. A Arte da Pesquisa. São Paulo: Martins Fontes. 2000.