Aula 2: O M

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Aula 2 O Método Científico
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O desafio da Astrologia

• Virgem
• Uma época da sua vida vem chegando ao fim. Você
  acha que ultrapassou a pior parte, mas ainda há
  que melhorar e conseguir a estabilidade de suas
  conquistas.
• Se a Lua influencia as pessoas, porque os astros
  não influenciariam as pessoas?
• A Astrologia é uma teoria científica?

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A Astrologia é uma Ciência?

• A Astrologia é uma Ciência porque...
• possui métodos e técnicas estabelecidas
• Tem teorias e objeto definido
• Cada pessoa tem um mapa astral...
• A Astrologia não é uma Ciência
• Aprovação científica
• Qual é a capacidade preditiva?
• Quanto mais genérico, menos verificável
• Mesma teoria leva a diferentes predições
• Impossibilidade de separar o observador do
  fenômeno observado
• Levar a conclusões regulares
• Consistência da teoria não é bem formulada?

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A Astrologia é uma Ciência?

• Poder explicativo
• Teoria científica precisa dizer porque algo
  acontece, e não apenas o que acontece...
• Resultado precisa ser validado...
• Como se vai saber que o uma época da vida está
  chegando ao fim?
• Teoria Científica
• Diz o que não pode acontecer.
• Limitação da nossa capacidade de explicação
• Produz o avanço do conhecimento
• Eu sei hoje mais do que sabíamos ontem...

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E o caso da psicologia freudiana?

• Freud
• Existência do insconciente
• Formas Ego, ID, Superego
• A psicologia freudiana é uma ciência?
• Poder explicativo amplo demais
• Existe algum comportamento que não pode ser
  explicado por uma combinação de Id, Ego e
  super-ego?
• Eu era infeliz e não sabia...
• Visões alternativas da psicologia
• Avanços da neurociência
• Como a partir de rede de conexões nervosas, pode
  emergir a consciência?

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O caso da psicologia freudiana

• Cerne
• Existência do inconsciente
• Tema-chave da pesquisa científica
• Neurociência
• Como é que, de um conjunto de neurônios e
  conexões, emerge o fenômeno da consciência?
• Em busca de Espinosa (Antônio Damásio)
• Psicologia freudiana
• Colocou em evidência questões científicas
• Provoca problemas científicos não-resolvidos?

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Introdução

• O que é conhecimento?
• O conhecimento é possível?
• Se o conhecimento é possível,
• Como reconhecer quando sabemos algo?
• Como adquirir conhecimento?
• O que é Ciência?
• O que chamamos de conhecimento científico?
• Como separar a Ciência da pseudo-ciência?

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O que é Ciência?

• Busca de explicação racional do universo
• Teoria científica
• Capaz de explicar o mundo
• Começamos na ignorância
• Tudo é água, Tales de Mileto
• e acabamos construindo respostas plaúsiveis
• Tabela periódica dos elementos químicos

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A Visão de Popper

• Karl Popper
• Filósofo da ciência mais influente do século XX
• Questão central
• Problema da demarcação
• Separar ciência da não-ciência
• Constatação básica A Ciência evolui!
• Cosmologia
• Newton lei da gravitação universal
• Einstein teoria da relatividade
• Há muito ainda que não sabemos? O Big-bang
  existiu mesmo?

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A Visão de Popper

• Teorias como conjecturas
• Afirmações plausíveis sobre o universo
• Podem ser submetidas a testes críticos
• Nunca podemos saber se são verdadeiras ou não
• Teorias devem poder ser sujeitas a testes
• Uma teoria deve ser refutável!!
• Conduzir um experimento que possa rejeitar esta
  teoria
• Teoria tem de ser capaz de fazer predição
• Observações da realidade são experimentos da
  teoria

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Teoria e Observações

• Teste de uma novo remédio
• Observar o comportamento de ratos em laboratório
• Observar as órbitas dos planetas
• Arquivo de todas as posições dos planetas a cada
  dia
• Tycho Brahe
• Teoria de Copérnico/Newton/Kepler/Galileu é maior
  que as observações dos planetas
• Observações de Brahe foram fundamentais para
  reforçar a teoria

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O Método Científico em Cinco Partes

• Observação
• Entender seu objeto de estudo tanto quanto sua
  capacidade de observação permite
• Hipótese
• Formular uma hipótese a partir da análise dos
  dados
• Previsões
• Usar a hipótese para predizer os resultados de
  novas observações
• Experimento
• Desenvolver experimentos para testar suas
  predições.
• Repetir os passos de predição e experimentação
  até reduzir discrepâncias entre teoria e
  observações.
• Teoria
• Construir uma teoria que provê um conjunto
  coerente de proposições que explicam uma classe
  de fenômenos.

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O Método Científico visão idealizada
Questões
Problema
Hipóteses
Observações
Metodologia
Refutação/ Confirmação
Experimento
Analise
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O que é um problema?

• Algo que não pudemos explicar
• Problemas
• Como os planetas se movem?
• O que causa o cólera?
• O que causou a extinção dos dinossauros?
• Ë possível colorir qualquer mapa com apenas 4
  cores?
• A ciência é um processo de solução de problemas.

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O que é a explicação científica ?

• Desenvolvimento de uma teoria que prevê os
  fenômenos observados
• Geoinformação ofere um tipo especial de
  explicação conhecimento como construção.
• Os programas são teorias formais de explanação de
  fenômenos sociais e naturais.
• (re)usáveis em experimentos
• Compreensíveis

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O que é uma hipótese ?

• A semente de uma nova teoria para resolver o
  problema.
• Examplos
• Os planetas giram em torno do Sol
• Cólera é transmitido ao beber água contaminada
• Os dinossauros desapareceram por uma mudança
  climática causada pela queda de um asteróide
• Qualquer mapa pode ser colorido com um máximo de
  4 cores.

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O que é um experimento?

• Um teste reprodutível da hipótese
• Examplos
• Calcular e observar as posições dos planets
• Analisar a conexão entre as fontes de água
  potável e os casos de cólera
• Encontrar evidências para o impacto do meteorito
  
• Estabelecer um procedimento formal que permita
  colorir qualquer mapa

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O método científico na prática

• Hipóteses precisam ser refutáveis (o que nem
  sempre é o objetivo do trabalho)
• Os experimentos precisam ser reprodutíveis
• Os resultados precisam ser comunicados
• Os métodos e resultados precisam ser criticados
• war stories não são científicas

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Como achar um bom problema

• Definir seu problema é a parte mais difícil
• Seja modesto!
• Concentre-se em achar um problema bem-definido
• Clareza é fundamental (i.e., escrever sempre!)

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Como projetar experimentos

• Requisitos de uma boa metodologia
• fornecer evidências a favor e contra a hipótese
• incluir um ou mais experimentos
• ser inovadora no caso de um doutorado

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Young man, whats your problem?
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O que quer dizer ter uma teoria?

• Uma pessoa A tem uma teoria T se ele não sabe se
  T é verdadeiro, mas acredita que T é plausível
• Componentes de uma teoria científica T
• Conjunto de proposições plausíveis
• Capazes de ser expressas de forma sistemática
• (Popper) Capazes de ser refutadas
• Todo trabalho científico se propõe a ser um
  destes
• Exposição de uma teoria nova
• Confirmação de uma teoria com um experimento
• Refutação de uma teoria
• Extensão de uma teoria existente

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Tipos de Teoria (Rapoport)

• Teorias matemáticas de movimento
• Noções de transição de estado e de movimento
• Equações da gravitação (Newton e Einstein)
• Teoria de equilíbrio
• Não tem transição de fase
• Termodinâmica clássica, ótica
• Teorias estocásticas
• Eventos e distribuições
• Amostragem e validação estatística
• Genética, Ecologia, Epidemiologia, Demografia
• Inclui fenômenos localizados no espaço

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Tipos de Teoria (Rapoport)

• Teorias qualitativas
• Classificação de termos de forma heurística
• Alguma base para experimento de campo
• Exclusão Social, Ciência do Comportamento
• Teorias taxonômicas
• Classificação biológica
• Teorias históricas
• Explicação de fatos
• Busca de fontes primárias e secundárias
• Estabelecimento de contexto
• Relações causa-efeito

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Teorias em áreas multidisciplinares

• Modo de operação pragmático
• Escolhemos um problema complexo
• foco de atenção e aplicação dos conhecimentos
  disciplinares.
• Os objetivos da pesquisa
• palpáveis e inovadores
• questões não respondidas adequadamente em nenhum
  ambiente disciplinar.
• Exemplo Genoma Humano e os estudos associados.

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Teorias em áreas multidisciplinares

• Processo de desmatamento da Amazônia
• Componentes
• Econômico (economia da soja e da pecuária)
• Demográfico (crescimento e migração de população)
• Sociologico (populações tradicionais, sem-terra,
  grandes proprietários)
• Sensoriamento Remoto (análise de imagens)
• Na maior parte dos casos temos evidências
  indiretas
• Por exemplo, os padrões de desmatamento nas
  imagens
• É possível associar padrões a processos
  socioeconômicos?

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Popper Três Visões do Conhecimento

• Essencialismo (conhecimento como essência)
• Conhecimento consiste em descrições verdadeiras
• É possível estabelecer a verdade final
• Melhores teorias descrevem a essência
• Conhecimento que está além das aparências
• Problemas
• Não abre espaço para o avanço do conhecimento
• Rejeição de teorias
• Várias teorias plausíveis sobre um assunto
• Não resolve o problema da demarcação

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Popper Três Visões do Conhecimento

• Instrumentalismo
• Teorias são meros instrumentos que permitem
  explicar fenômenos da natureza
• Conjunto de instruções para derivar afirmações
  científicas
• Situação comum
• Observações como representações indiretas do
  fenômeno
• Teorias são explicações plausíveis das
  observações
• Não estão afirmando conceitos sobre a natureza
• Casos
• Uso computador como instrumento de representação
• Uso de técnicas auto-referentes (estatística
  kappa)
• Muito comum

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Popper Três Visões de Conhecimento

• Rejeição do instrumentalismo
• Instrumentalismo implica na impossibilidade do
  conhecimento da natureza
• Teorias instrumentalistas são regras para
  produzir resultados
• Abordagem não permite a rejeição da teoria
• Teorias como conjecturas
• A busca do conhecimento é possível
• Nós nunca chegaremos lá...
• Mas podemos ficar bem perto...

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Popper Motivação

• Contrário ao relativismo em Ciência
• Relativismo
• Ciências humanas
• escolas de pensamento positivismo, marxismo,
  estruturalismo, pós-modernismo (auto-consistência
  )
• rejeição da observação (medidas)
• Interface ciências humanas ciências exatas
• Tensão entre descritivo e quantitativo

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Questionamentos da Visão de Popper

• Thomas Kuhn
• A Estrutura das Revoluções Científicas
• Paul Feyrabend
• Contra o Método
• Jurgen Habermas
• Conhecimento e Interesse
• Ciência e Técnica como Ideologia

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Conjecturas ?

• I would never die for my beliefs because I might
  be wrong.
• Bertrand Russell