O documento discute as dificuldades em fazer ciência. A teoria da evolução por seleção natural de Darwin unificou diversas áreas e foi considerada a melhor ideia já concebida. No entanto, fazer ciência é difícil devido à natureza imperfeita do conhecimento humano, vieses cognitivos de cientistas e limitações da organização da comunidade científica.

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

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

3. 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)

5. 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)

6. 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)

7. Inferência
2:
Sobrevivência
diferencial
ou
Seleção
Natural
(Darwin)
Inferência
3:
Ao
longo
de
muitas
gerações
=>
Evolução
Natural
(Darwin)

8. 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

9. Natureza
Intrínseca

10. Todas
as
possíveis
teorias
Teorias
que
são
efe_vamente
verdadeiras

11. Teorias
que
julgamos
serem
verdadeiras
Teorias
que
são
efe_vamente
verdadeiras

12. “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

13. “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

14. Teorias
que
julgamos
serem
verdadeiras
Teorias
que
são
efe_vamente
verdadeiras
Teorias
que
achamos
que
foram
testadas
corretamente

15. Teorias
que
julgamos
serem
verdadeiras
Teorias
que
são
efe_vamente
verdadeiras
Teorias
que
achamos
que
foram
testadas
corretamente
Teorias
que
já
foram
cogitadas

16. “...my
own
suspicion
is
that
the
Universe
is
not
only
queerer
than
we
suppose,
but
queerer
than
we
can
suppose”
J.
B.
S.
Haldane

17. Natureza
Pessoal

18. 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

19. 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;

20. 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

21. 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)

22. 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

23. 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

24. 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

25. Natureza
Comunitária

26. 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

27. 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