Ciência da Computação Metodologia do Trabalho Acadêmico Como Elaborar Projetos de Pesquisa

1. Ciência da ComputaçãoMetodologia do Trabalho AcadêmicoComo Elaborar Projetos de Pesquisa Jarbas Lopes Cardoso Júnior UNIP, 1o semestre, 2007 UNIP/CC/MTA/2007

2. Como Elaborar Projetos de Pesquisa (*) • O que é pesquisa? • Procedimento racional e sistemático que tem como objetivo proporcionar respostas aos problemas que são propostos. • Qual o significado de problema? • Questão não resolvida e que é objeto de discussão, em qualquer domínio do conhecimento. • Por que se faz pesquisa? • Por razões de ordem intelectual. (“Desejo de conhecer pela satisfação de conhecer.”)  “Pesquisa Pura” • Por razões de ordem prática. (“Desejo de conhecer com vistas a fazer algo de maneira mais eficiente ou eficaz.”)  “Pesquisa Aplicada” (*) Baseado na obra de Gil, Antonio C.; 2006. Como Elaborar Projetos de Pesquisa. 4a edição, Atlas, São Paulo. UNIP/CC/MTA/2007

3. Como Elaborar Projetos de Pesquisa • O que é necessário para fazer pesquisa? • Qualidade pessoais do pesquisador: conhecimento do assunto a ser pesquisado, curiosidade, criatividade, integridade intelectual, atitude autocorretiva, imaginação disciplinada, perseverança e paciência, confiança na experiência. • Recursos humanos, materiais e financeiros: pessoas capacitadas, infra-estrutura necessária, cronograma e orçamento adequado. • Por que elaborar um projeto de pesquisa? • Como toda atividade racional e sistemática, a pesquisa exige que as ações desenvolvidas ao longo de seu processo sejam efetivamente planejadas. • Fundamental para quem financia os projetos. • Esclarecimento acerca do cronograma a ser seguido e proporcionar a indicação dos recursos humanos, financeiros e materiais necessários para assegurar o êxito da pesquisa. • Planejamento da pesquisa? • O processo sistematizado mediante o qual se pode conferir maior eficiência à investigação para em determinado prazo alcançar o conjunto das metas estabelecidas. UNIP/CC/MTA/2007

4. Como Elaborar Projetos de Pesquisa • Elementos de um projeto de pesquisa: • Formulação do problema • Construção de hipóteses ou especificação dos objetivos • Identificação do tipo de pesquisa • Operacionalização das variáveis • Seleção da amostra • Elaboração dos instrumentos e determinação da estratégia de coleta de dados • Determinação do plano de análise dos dados • Previsão da forma de apresentação dos resultados • Cronograma de execução da pesquisa • Definição dos recursos humanos, materiais e financeiros a serem alocados UNIP/CC/MTA/2007

5. Elementos de um Projeto de Pesquisa Formulação do problema Construção de hipóteses Determinação do plano Operacionalização das variáveis Elaboração dos instrumentos de coleta de dados Pré-teste dos instrumentos Seleção da amostra Coleta de dados Análise e interpretação dos dados Publicação do resultado da pesquisa UNIP/CC/MTA/2007

6. Como Formular um Problema de Pesquisa? • Problema: questão não resolvida e que é objeto de discussão, em qualquer domínio do conhecimento. • Como saber se o problema cogitado se enquadra na categoria de científico? • O que é e o que não é problema científico? O que pode e o que não pode ser verificado empiricamente? • Problema científico é aquele que envolve variáveis que podem ser tidas com testáveis, suscetíveis de observação ou de controle. • Problema de engenharia é aquele que se refere a como fazer algo de maneira eficiente, indaga acerca de como fazer as coisas. • Problema de valor é aquele que indaga se uma coisa é boa, má, desejável, indesejável, certa ou errada, ou se é melhor ou pior que outra; também é aquele que indaga se algo deve ou não ser feito. UNIP/CC/MTA/2007

7. Como fazer para melhorar os transportes urbanos? O que pode ser feito para melhorar a distribuição de renda? Como aumentar a produtividade no trabalho? Qual a melhor técnica psicoterápica? É bom adotar jogos e simulações como técnicas didáticas? Os professores devem dar palmadas nos alunos? Que fatores estão associados à intenção de voto em candidatos conservadores? Qual o procedimento mais prático para o armazenamento de milho em pequenas propriedades rurais? É lícito fazer experiências com seres humanos? O que fazer para melhorar o desempenho do computador? Descarga eletrostática prejudica o microprocessador? ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Exercício 1Identificar a natureza do problema: se científico (C), se de engenharia (E) ou se de valor (V) UNIP/CC/MTA/2007

8. Em que medida a escolaridade determinada a preferência político-partidária? A desnutrição determina o rebaixamento intelectual? Qual a preferência de determinado grupo de usuários pelo software livre? Qual o impacto do software livre no TCO (“Total Cost Ownership”) das organizações? Em que medida a confiabilidade de software determina seu uso? O que pode ser feito para melhorar o desempenho de sistema computacional? A sociedade da informação (ou do conhecimento), como chamamos essa nova era, é benéfica para a população? ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Exercício 2Identificar a natureza do problema: se científico (C), se de engenharia (E) ou se de valor (V) UNIP/CC/MTA/2007

9. Por que Formular um Problema de Pesquisa? • Problema de pesquisa pode ser determinado por razões de ordem prática ou de ordem intelectual. • Exemplos de problemas de pesquisa de ordem prática: • Formular um problema cuja resposta seja importante para subsidiar determinada ação: • Um candidato a cargo eletivo pode estar interessado em verificar como se distribuem seus potenciais eleitores com vistas a orientar sua campanha; • Uma empresa pode estar interessada em conhecer o perfil do consumidor de seus produtos para decidir acerca da propaganda a ser feita; • Um engenheiro de software pode estar interessado na melhor arquitetura que permita a interoperabilidade de sistemas heterogêneos. UNIP/CC/MTA/2007

10. Por que Formular um Problema de Pesquisa? • Exemplos de problemas de pesquisa de ordem prática: • Formular um problema referente às conseqüências de várias alternativas possíveis: • Uma organização pode estar interessada em verificar que sistema de avaliação de desempenho é o mais adequado para seu pessoal; • Uma fábrica de software pode estar interessada em verificar qual dos métodos de avaliação da capacidade é mais adequado (custo, prazo, esforço) para ser implantado; • Um centro de pesquisa pode querer verificar qual metodologia de desenvolvimento de software proporciona maior ganho de produtividade para suas equipes. UNIP/CC/MTA/2007

11. Por que Formular um Problema de Pesquisa? • Exemplos de problemas de pesquisa de ordem prática: • Formular um problema referente à predição de acontecimentos, com vistas a planejar uma ação adequada: • A prefeitura de uma cidade pode estar interessada em verificar em que medida a construção de uma via elevada poderá provocar a deterioração da respectiva área urbana; • Uma empresa de automação industrial pode querer verificar em que medida um determinado algoritmo de controle poderá atuar de maneira a tornar a operação da planta industrial mais segura; • Uma empresa de microprocessadores pode querer verificar em que medida o uso de uma determinada arquitetura do circuito eletrônico dissipa menos calor quando em operação. UNIP/CC/MTA/2007

12. Por que Formular um Problema de Pesquisa? • Exemplos de problemas de pesquisa de ordem intelectual: • Formular um problema na exploração de um objeto pouco conhecido: • Quando Freud iniciou seus estudos sobre o inconsciente; • Quando Neumann iniciou seus estudos para elaboração de uma arquitetura de computadores; • A questão do software com um bem público; • Computação quântica. UNIP/CC/MTA/2007

13. Por que Formular um Problema de Pesquisa? • Exemplos de problemas de pesquisa de ordem intelectual: • Formular um problema em áreas do conhecimento já exploradas com o objetivo de determinar com maior especificidade as condições em que certos fenômenos ocorrem ou podem ser influenciados por outros: • Verificar em que medida fatores não econômicos agem como motivadores no trabalho; • Teoria da carência materna; • O uso de redes neurais no auxílio a sistemas educacionais. UNIP/CC/MTA/2007

14. Por que Formular um Problema de Pesquisa? • Exemplos de problemas de pesquisa de ordem intelectual: • Descrição de determinado fenômeno: • Verificar as características sócio-econômicas de uma população; • Traçar o perfil do profissional adepto do software livre; • Verificar o impacto do uso das tecnologias de informação na competitividade da pequena empresa; • Verificar os ganhos proporcionados a determinado grupo de pessoas de baixa renda através do uso intensivo da Internet. UNIP/CC/MTA/2007

15. Interesses na Formulação e Escolha de um Problema de Pesquisa? • Valores sociais do pesquisador • Um pesquisador é contrário à segregação racial e por isso mesmo vê-se interessado em investigar sobre o assunto; • Um pesquisador é contrário ao uso elitizado da Internet e por isso vê-se interessado em investigar formas de ampliar o acesso às TIC pela população de baixa renda. • Incentivos sociais • Incentivo à pesquisa em determinados assuntos por órgãos de fomentos. Por exemplo, edital da FINEP para o desenvolvimento de componentes de software para governo eletrônico. UNIP/CC/MTA/2007

16. Como Formular um Problema de Pesquisa? • Complexidade da questão • Vinculado ao processo criativo; • Imersão sistemática no objeto; • Estudo da literatura existente; • Discussão com pessoas que acumulam muita experiência prática no assunto. • O problema deve ser ... • Formulado como pergunta; • Claro e preciso; • Empírico; • Suscetível de solução; • Viável. UNIP/CC/MTA/2007

17. Como Formular um Problema de Pesquisa? • A escolha do tema por si só não constitui um problema. Ao formular perguntas sobre o tema, define-se o problema. • Exemplos: • Não válido: Pesquisar o problema do divórcio. • Válidos: Que fatores provocam o divórcio? Quais as características da pessoa que se divorcia? • Não válido: Pesquisar sobre arquiteturas de computadores. • Válido: Quais os ganhos em produtividade com o uso da SOA, Arquitetura Orientada a Serviços? UNIP/CC/MTA/2007

18. Como Formular um Problema de Pesquisa? • Um problema para poder ser solucionado deve ser apresentado de forma clara e precisa. • Exemplos: • Não válido: Como funciona a mente? • Válidos: Que mecanismos psicológicos podem ser identificados no processo de memorização? • Não válido: Os cavalos possuem inteligência? • A resposta a essa questão depende da definição de inteligência. • Primeiro, é necessário que se defina rigorosamente o termo. • Não válido: Como funciona o sistema cliente-servidor? • Válido: Que fatores dão maior desempenho ao sistema cliente-servidor quando comparado a um mainframe? UNIP/CC/MTA/2007

19. Como Formular um Problema de Pesquisa? • Um problema pode conduzir a julgamentos morais e, conseqüentemente, a considerações subjetivas, invalidando os propósitos da investigação científica, que tem a objetividade como uma das principais características. • Exemplos: • Não válido: Os filhos de camponeses são melhores que os filhos de operários? • Não válido: Os programas feitos com base no modelo proprietário são melhores que os programas com base no modelo de software livre? • Os estudos de valores devem ser realizados de forma objetiva. • Exemplos: • Válido: Os maus professores são aqueles que seguem práticas autoritárias? (dependerá da definição de práticas autoritárias) • Válido: Quais as características de qualidade que tornam o software proprietário diferente do software livre? UNIP/CC/MTA/2007

20. Como Formular um Problema de Pesquisa? • Um problema para poder ser solucionado deve ser suscetível de solução. Para formular o problema, é preciso ter o domínio da tecnologia adequada a sua solução. O estudo acerca das técnicas de pesquisa necessárias é fundamental. • Exemplos: • Não válido: Ligando-se o nervo óptico às áreas auditivas do cérebro, as visões serão sentidas auditivamente? • Não válido: O movimento dos olhos poderá acionar comandos do computador, auxiliando assim o acesso aos computadores por pessoas com deficiência motora? • Essas perguntas só poderão ser respondidas quando a tecnologia neurofisiológica (no primeiro caso) ou a de sensores baseado nanotecnologia (no segundo caso) tiverem progredido a ponto de possibilitarem a obtenção de dados relevantes. UNIP/CC/MTA/2007

21. Como Formular um Problema de Pesquisa? • Um problema para poder ser solucionado deve ter alguma delimitação para que seja viável no prazo, no custo, na relevância dos resultados, na formulação do problema ... • Exemplos: • Não válido: Em que pensam os jovens? • Necessário delimitar a faixa etária, a localidade ... Necessário delimitar “o que pensam” (tema). • Não válido: Qual a atitude dos jovens em relação aos hackers? • Não poderá ser investigado tudo o que os jovens pensam de todos os comportamentos dos hackers. Talvez o mais interessante seja restringir a pesquisa a determinado grupo de jovens de uma localidade sobre um tipo específico de hacker. UNIP/CC/MTA/2007

22. Qual a preferência político-partidária dos habitantes da cidade de Belo Horizonte? Como são os habitantes da Europa? As donas-de-casa de classe média baixa preferem fazer suas compras em feiras livres, pois os preços são mais acessíveis? Como se comportam os ratos após intenso período de privação? Como evoluiu o nível de emprego na construção civil nos últimos dez anos? Quais são os principais alvos dos hackers? Qual o impacto da cultura do software livre no ensino da ciência da computação? Quais os principais motivos a levar os programadores a trabalharem de forma cooperativa? ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Exercício 3Esses problemas estão formulados de maneira correta? UNIP/CC/MTA/2007

23. Predição de acontecimentos. Análise das conseqüências de alternativas diversas. Avaliação de programas de computador. Exploração de um objeto pouco conhecido. Avaliação dos métodos orientados a objeto. Evolução da arquitetura de computadores. Custo total da tecnologia da informação e comunicação. Relação inclusão social e inclusão digital. Exercício 4Dê exemplos de problemas elaborados, segundo as regras discutidas, para os seguintes propósitos: UNIP/CC/MTA/2007

24. Propiciar aos alunos contato com novas tecnologias, novas técnicas de interesse na área de ciência da computação e integrar as diversas disciplinas constantes da grade curricular, primeiro, por meio da formulação de um projeto de pesquisa e, posteriormente, pela sua realização. Lembramos que a ênfase é para a pesquisa científica. No entanto, pode-se propor temas de ordem prática (transparências 9 a 11) ou de ordem intelectual (transparências 12 a 14) ou ainda uma mistura das duas formas. Exercício para Composição da Nota B2iObjetivo UNIP/CC/MTA/2007

25. Na área da Ciência da Computação formule um problema conforme discutimos em sala de aula. Pode ser dado enfoque técnico, social, econômico ou mesmo, psicológico. O trabalho pode ser feito em equipe de até 5 (cinco) pessoas e deverá ser entregue, por escrito no dia da prova. A avaliação será composta pelo trabalho escrito, por entrevistas com a equipe durante o período de elaboração e, eventualmente, pela apresentação oral. Exercício para Composição da Nota B2iRegras 1 UNIP/CC/MTA/2007

26. Na proposta de projeto são obrigatórios os seguintes itens: Objetivo da pesquisa Definição de requisitos necessários para o desenvolvimento da pesquisa Bibliografia Cronograma Estratégia Seguir as indicações dadas em classe (e bibliografia citada) para a formulação do projeto de pesquisa. Exercício para Composição da Nota B2iRegras 2 UNIP/CC/MTA/2007

27. Proposição de Projeto de PesquisaProcesso de Avaliação • A nota da B2 será dividida em três partes: • 30% da nota  obtida através da entrega da 1ª versão do trabalho no dia 03/05 que corresponde ao preenchimento do tema da proposta de projeto (ver formulário 1). • 40% da nota  obtida na entrega da versão final do projeto de pesquisa no dia da prova. • 30% da nota  obtida na avaliação individual do aluno através de entrevistas durante o mês de maio. UNIP/CC/MTA/2007

28. Proposição de Projeto de PesquisaProcesso de Avaliação • Material a ser entregue nas versões preliminar e final: • Proposta de projeto identificada, impressa e encadernada, sendo a versão final devidamente organizada, formatada identificada. • Questionários e formulários preenchidos. UNIP/CC/MTA/2007

29. Proposição de Projeto de PesquisaProcesso de Avaliação • Formulário 1: • Apresentação da Equipe e de seu Líder e Definição do Tema • Formulário 2: • Ficha de Acompanhamento dos Membros das Equipes UNIP/CC/MTA/2007