Metodologia Científica

1. Teresa Ludermir MetodologiaCientífica

2. Objetivo do curso Expectativas em um curso de metodologia Cursos de metodologia feitos anteriormente

3. Objetivo do curso Tratar do processo de produção do conhecimento científico. Analisar as diversas etapas da pesquisa científica Redação Científica Ênfase: Aspectos metodológicos Possibilidades de apresentação dos resultados das pesquisas

4. Objetivo do curso – Enfoque Prático • Aprender como organizar a atividade de pesquisa e como comunicar resultados de pesquisa • Saber: • a estrutura do método científico • planejar uma pesquisa • sustentar uma hipótese • fazer uma dissertação • escrever artigos científicos • fazer apresentações • Concluir um bom mestrado

5. Programa do Curso Parte 1: Formas de Conhecimento O que é Ciência Pesquisa Científica Qualidade das Fontes Redação Científica Parte 2: Redação Científica Dissertação Elaboração do Plano, Desenvolvimento e Elaboração da Dissertação, Defesa Artigos e Apresentações Científicos

6. O que esperamos que voces aprendam • Como organizar seus pensamentos • Como colocar suas idéias no papel • Como comunicar-se de maneira adequada no meio científico

7. Aspectos Específicos • Preparaçãoparaoscursos do mestrado • Elaboraçãodaproposta de dissertação • Preparação de papers • Elaboraçãodadissertação • Melhoria de estilo de escrita • Participaçãoemconferênciascientíficas • Preparação de apresentações

8. Método de Avaliação Parte 1: Levantamento Bibliográfico da área de Pesquisa Resumo Crítico do Levantamento Bibliográfico Entrega: 08/03/2012 Parte 2: Plano de Dissertação Uma elaboração e entrega do plano de dissertação será no sábado a tarde da segunda aula.

9. Sistema de Pós-graduação no Brasil • Lato-sensu • Cursos de extensão • Cursos de especialização • Strictu-sensu • MestradoAcadêmico • MestradoProfissionalizante • Doutorado

10. Sistema de Pós-graduação no Brasil • Lato-sensu • Têm como objetivo passar as novas tecnologias para os profissionais que atuam no mercado de trabalho. • Strictu-sensu • Têm como objetivo desenvolvimento de pesquisa gerando contribuição inovadora e novas tecnologias (e novos docentes) para a sua área de atuação • Estas novas tecnologias, depois de comprovadas, serão repassadas aos profissionais da área através dos Cursos Lato-sensu.

11. O que é pesquisar ?

12. Objetivos de Pesquisa • Fazer uma contribuição inovadora para a Ciência • Deve responder a uma pergunta • de interesse para a comunidade científica • ainda não respondida anteriormente • de relevância para o interesse social (caso de tecnologia) • A parte mais difícil é: • achar a pergunta certa !

13. Pesquisa • Uma atividade organizada e cooperativa • você deve conhecer o campo de pesquisa em que irá contribuir • Tem suas próprias regras • Uso de citações, plágio, ... • Produto da pesquisa • dissertações, teses, livros, artigos • produção na literatura aberta

14. Atividade de Pesquisa • Deve produzir uma contribuição inédita em sua área do conhecimento • Contribuição • pode ser puramente teórica • baseada em teoria com base em experimentação • Pode ser uma melhoria de técnicas existentes • deve ter resultados que possam ser generalizados

15. Atividade de Pesquisa • Produção tecnológica (e.g., software) • um programa não é uma contribuição de pesquisa ! • Ilustra ou materializa conceitos teóricos • Deve-se mostrar que o programa é “melhor” em algum sentido prático.

16. Exemplo: Travessia rio x catapulta

17. Exemplo: Travessia rio x catapulta • Um aluno havia encontrado um problema sobre o qual iria desenvolver sua monografia: havia um rio que dividia a cidade e não havia forma segura de atravessá-lo. • Etapas seguintes: • Encontrar/Convencer seu orientador para trabalhar sobre o problema • Coletar referências bibliográficas • Estudou tudo sobre rios. Após o estudo, nenhuma referência citava como atravessar o rio.

18. Exemplo: Travessia rio x catapulta • O alunolembrou-se de um instrumentoquelevavaobjetos do ponto A aoponto B: catapulta • Definida a ferramenta, iniciou-se a etapa de planejamento dos experimentos. • Experimento 1 • Transporte de 100 pessoas com catapulta • 95 não sobreviveram ao experimento • Conclusão do experimento: • Eficácia da abordagem 5% • Existência de grande possibilidade de melhoria, logo o tema era promissor

19. Exemplo: Travessia rio x catapulta • Experimento 2 • Transporte de 100 pessoas com catapulta + paraquedas • 20% abriram o paraquedas antes do ponto ideal e foram arrastados pela correnteza • 30% esqueceram de abrir o paraquedas • Conclusão do experimento: • Eficácia da abordagem 50% • Melhoria de 45 pontos percentuais em relação ao Experimento 1

20. Exemplo: Travessia rio x catapulta • Experimento 3 • Transporte de 100 pessoas com catapulta (mas sem paraquedas)+ colchão • 5% aterrissaram fora do colchão • Conclusão do experimento: • Eficácia da abordagem 95% • O aluno orgulhoso do resultado obtido, encerra o procedimento experimental (além do mais estava difícil conseguir voluntários), escreve a monografia e entrega o texto ao orientador • Trabalho Futuro: um algoritmo para calcular a velocidade da catapulta baseado no peso do passageiro e no seu índice de pânico

21. Exemplo: Travessia rio x catapulta • O aluno foi reprovado !!! • Seguem alguns erros: • Falta de diálogo com o orientador • Revisão bibliográfica inadequada • Falta de justificativa adequada para a ferramenta escolhida • Ausência de comparação com resultados da literatura • Problema-alvo restrito: apenas a sua cidade

22. Metodologia em CC • Ciência da Computação é uma ciência do artificial. • É uma área nova. • Permeia praticamente todas as atividades humanas. • Estilos de pesquisa ainda são variados.

23. Metodologia em CC • CC pode até ser uma área nova no campo das ciências mas isto não justifica que: • o método científico da área tenha de ser vago • dissertações sejam escritas sem um embasamento metodológico adequado • CC se inter-relaciona com muitas outras disciplinas

24. Estilos de Pesquisa Correntes em CC • Apresentação de um produto • Apresentação de algo diferente • Apresentação de algo presumidamente melhor • Apresentação de algo reconhecidamente melhor • Apresentação de uma prova

25. Apresentação de um produto • Algumas subáreas da computação aceitam pesquisada forma: "eu fiz algo novo e eis meu produto". • O requisito é que o algo seja relevante, interessante, deixe o leitor entusiasmado. • Se é relevante já se tentou resolver antes, a partir daí já é possível traçar um comparativo • Normalmente uma sub área neste estagio é uma subárea nova, e não saturada. Áreas mais maduras certamente não reconhecem pesquisas apresentadas neste formato !

26. Apresentação de um produto • Pesquisa eminentemente exploratória • Difícil comparar com trabalhos anteriores • Resumo do trabalho: "Fiz algo novo. Eis meu produto”. Não se apresenta um conhecimento novo. Se faz algo novo com conhecimento já estabelecido. • Não passam em áreas maduras. • Pode ser apropriado para workshops de ferramentas.

27. Apresentação de um produto • Protótipos e ferramentas não justificam o grau de mestre • Mesmo numa área nova o pesquisador precisa mostrar que esta resolvendo um trabalho relevante • Cuidado com pesquisas que são uma aplicação da informática em alguma outra área.

28. Apresentação de algo diferente • Algumas subáreas aceitam trabalhos da forma "eu fiz algo diferente do que outros já fizeram". • Apresentação de uma forma diferente de resolver um problema. • Requisito - alguma comparação com o já existente e mostrar as diferenças. • Também característico de áreas novas. • Exemplo: • ES – trabalho apresenta uma nova técnica para realizar algo novo, em que se compara essa técnica com outras técnicas existentes (apresenta alguns estudos de caso para reforçar o argumento).

29. Apresentação de algo diferente • Não há rigor científico na apresentação dos resultados. • Comparações, se houver, são muito mais qualitativas do que quantitativas. • Estudos de caso usualmente não prova, mas pode ajudar a convencer. • Típico de áreas onde é difícil conseguir dados e efetuar análise empírica

30. Apresentação de algo diferente • Trabalho mais robusto seria usar estudos de caso para mostrar que um método consagrado falha em um ou outro caso, explicitando o motivo da falha e propondo e validando uma solução para o problema • Propor algo é fácil, difícil é mostrar que a proposta apresenta algum tipo de melhoria em relação a outras propostas semelhantes que existem por aí.

31. Apresentação de algo diferente • As avaliações devem ser reproduzíveis por avaliadores independentes • Tabela comparativa de características ajuda: o novo artefato tem todas as características dos artefatos existentes

32. Apresentação de um estudo de caso • Trabalhosda forma "eu fiz algo e o mundo se tornou melhor por causa dele" ou "eu verifiquei que isso (não necessariamente de minha invenção/criação) tem esta conseqüência no mundo". • Estestrabalhosestão muito perto das ciências naturais, em particular das ciências médicas - você tem que mostrar que uma intervenção é melhor ou diferente de outra - e para isso precisa fazer um experimento no mundo, com grupo de controle, analise estatística, etc.

33. Apresentação de algo presumidamente melhor • Um estágio mais maduro que o anterior é "eu fiz algo melhor do que outros já fizeram e inventei esses testes para demonstrá-lo." • O autor terá de testar a sua abordagem e também outras que constam na literatura • Muito trabalho e possível erros • Deixar claro como cada técnica foi aplicada • Importância da escolha da métrica utilizada nas comparações.

34. Apresentação de algo presumidamente melhor • Exige comparação com a literatura, principalmente com o estado da arte e trabalhos recentes. • Na falta de benchmarks, o próprio autor cria seus testes. • Trabalho extra e possibilidade de introdução de erros. • Importante ter uma métrica clara. Ex. Software “fácil de usar” medido pela quantidade de cliques do mouse. “Fácil de usar” é uma afirmação fraca.

35. Apresentação de algo reconhecidamente melhor • Trabalhos da forma "eu fiz algo melhor do que outros já fizeram e rodei esses testes padrão para demonstrá-lo." • Estas são áreas maduras na Computação - você cria um artefato que é melhor que os outros numa métrica aceita pela comunidade em exemplos aceitos pela comunidade.

36. Apresentação de algo reconhecidamente melhor • Analisado através de testes padronizados reconhecidos internacionalmente. • Supõe-se que após a publicação dos resultados ninguém mais possa ignorar esta nova abordagem em função das vantagens que ela oferece em relação às anteriores.

37. Apresentação de algo reconhecidamente melhor • O trabalho se concentra na elaboração da hipótese e não na busca dos dados. • Tendo uma boa hipótese de trabalho, promissora e que faça sentido, a pesquisa é mais fácil de ser executada. • Encontrar uma boa hipótese não é trivial • Estudo do estado da arte • Busca por problemas em aberto • Observar como as técnicas resolvem os problemas desta área

38. Apresentação de uma prova • Algumas subáreas aceitam trabalhos da forma "eu provei algo ainda não provado e eis a prova". • Provas com o rigor necessário, em geral de acordo com as regras da lógica. • Exemplo: Métodos Formais e Compiladores • Pode ser demonstrado que um algoritmo é o melhor algoritmo para resolver um determinado problema.

39. Apresentação de uma prova • Deve-se construir uma teoria (conjunto de definições) e uma prova formal de seus principais teoremas. • Típico das subáreas ligadas à Lógica e Matemática.

40. Estilos de Pesquisa Correntes em CC • Pesquisas formais • Prova é necessária. Lógica é a ferramenta • Pesquisas Empíricas • Nova abordagem é apresentada e comparada. Métodos estatísticos são as ferramentas • Pesquisas exploratórias • Estudos de caso, as análises qualitativas e as pesquisas exploratórias em áreas emergentes. Argumentação e convencimento são as ferramentas

41. Estilos de Pesquisa Correntes em CC • Pesquisas formais • Difícil de realizar e refutar • Pesquisas Empíricas • Pode ser refutada porque a estatística não explica causas. Ex. aranha surda. • Pesquisas exploratórias • Abordagem mais arriscada. Pesquisa pode ser (ou parecer) mais fácil de realizar porque não precisa de lógica e estatística

42. Exercício • Pense sobre o tipo de pesquisa que pretende realizar, suas vantagens e desvantagens • Qual o tipo de apresentação possivelmente mais adequado para o seu trabalho

43. O que é CIÊNCIA ? • O que é CIÊNCIA ? • Quaisostipos de conhecimentoqueconhecemos ? • Quais as diferenças entre ostipos de conhecimento ?

44. O queé CIÊNCIA ? • (Novo Dicionário Aurélio da Língua Portuguesa) “Ciência: conjunto organizado de conhecimentos relativos a um determinado objeto, especialmente os obtidos mediante a observação, a experiência dos fatos e um método próprio.” • O métodocientífico é baseadonaobservaçãocuidadosa e testes de teoriasporexperimentos.

45. O queé CIÊNCIA ? • É a atividade que propõe a aquisição sistemática do conhecimento sobre a natureza biológica, social e tecnológica. • Princípios: • O conhecimento científico nunca é absoluto ou final, pode ser sempre modificado ou substituído. • A exatidão sobre um conhecimento nunca é obtida integralmente, mas sim, através de modelos sucessivamente mais próximos. • Um conhecimento é válido até que novas observações ou experimentações o substituam. • Serve para Melhorar a Qualidade de Vida Material e Intelectual.

46. O queé CIÊNCIA ? • É uma forma humana de aprender a realidade e de produzir novos conhecimentos, independentemente deles originarem ou não tecnologias • Ela se caracteriza pelo uso do raciocínio lógico, pela base empírica, pela precariedade do conhecimento e pelo aceite por parte da comunidade • Ciência é internacional por natureza

47. Quais são os critérios da Ciência? Produção científica • vem em muitas formas • tem alguns princípios gerais • segue procedimentos racionais • investiga fenômenos recorrentes • busca resultados generalizáveis • trabalha incrementalmente (quase sempre)

48. Qual o problema que você está resolvendo? Comece de um desafio prático Extraia daí um problema teórico Certifique-se que o problema é relevante não-resolvido resolvível O objetivo da Ciência é resolver problemas!

49. Formas de Conhecimento • Científico • Popular • Teológico • Filosófico

50. Conhecimento científico • Entendo o mundo como uma partida de futebol • ET em jogo no Maracanã • Todos correndo atrás da bola • A sensibilidade dos jogadores quando a bola se aproxima da rede • hipótese • Será que o objetivo é enviar a bola o mais longe possível ? • Ou será que é matar o humanóide que esta com a bola ?