20170524 ciencia tecnologia v0

Prévia do material em texto

Metodologia Científica 
Prof. Gilson Yukio Sato 
Departamento Acadêmico de Eletrônica 
Programa de pós-Graduação em Engenharia Biomédica 
 
Ciência e Tecnologia 
sato<at>utfpr.edu.br 
http://cosmicconvergence.org/?p=8639 
Um pouco de história ... 
• Ocidental 
 
• Filosofia 
 
• Ciências naturais 
 
https://www.wikiart.org/en/raphael/school-of-athens-detail-from-right-hand-side-showing-diogenes-on-the-steps-and-euclid-1511 
http://www.estudopratico.com.br/wp-content/uploads/2014/04/geocentrismo.jpg 
http://www.space.com/15684-nicolaus-copernicus.html 
http://www.heritage-
history.com/index.php?c=read&author=rowb
otham&book=scientists&story=galileo 
http://www.devicemag.com/2009/08/25/cel
ebrating-galileo-galiles-inventions-the-
telescope/ 
2
2
1 gtx 
Experimentação 
https://i2.wp.com/www.garethsouthwell.co
m/wp-content/uploads/2016/12/Descartes-
600w.jpg?resize=409%2C600 
http://static.businessinsider.com/image/518
3ddd16bb3f7be0e00001a/image.jpga/image
.jpg 
Jacques de Vaucanson (1739) 
https://www.thesouloftheworld.com/wp-
content/uploads/2013/09/mechanical-duck.jpg 
“I have described 
this earth, and 
indeed this 
whole visible 
world, as a 
machine” 
Descartes 
Cogito, ergo sum 
• Sentidos X Intelecto 
 
• Dúvida metódica 
(Hatfield 2016) 
http://www.invaluable.com/artist/huens-jean-leon-ybz5nesw5m 
http://www.ackademic.com/wp-
content/uploads/bfi_thumb/211883-14827-8-
30oqbh3om56n18md0ubv28.jpg 
https://metaphysicien.files.wordpress.com/2014/09/
newtons-law-of-gravitation1.jpg?w=250&h=167 
http://australiancurriculumphysics.com.au/fathoming-physics-hsc-textbook/motors-and-generators/1-1-introduction-to-electromagnetism/ 
Unificação da Eletricidade e do magnetismo 
Luz como fenômeno eletromagnético 
https://commons.wikimedia.org/wiki/File%3AEM-Wave.gif 
http://oglobo.globo.com/sociedade/historia/teoria-da-relatividade-geral-faz-100-anos-este-mes-esta-mais-atual-do-que-nunca-17988827 
https://metaphysicien.files.wordpress.com/2014/09/tumblr_mgl
e5zempq1qaphrco1_500.gif?w=700 
ANALOGIA PARA ENTENDER O 
ENCURVAMENTO DO ESPAÇO-TEMPO 
PELA GRAVIDADE 
Credit: NASA and European Space Agency (ESA) 
https://img.purch.com/h/1400/aHR0cDovL3d3dy5zcGFjZS5jb20v
aW1hZ2VzL2kvMDAwLzAxOS84MzYvb3JpZ2luYWwvRWluc3RlaW
4tY3Jvc3MuanBnPzEzNDMxNzAyMDQ= 
CRUZ DE EINSTEIN. A LUZ DE UM 
QUASAR DESVIADA POR UMA GALÁXIA 
https://www.reddit.com/r/pics/comments/3wpjbo/solvay_conference_1927/ 
http://www.salon.com/topic/charles_darwin/ 
https://www.cai.cam.ac
.uk/news/watson-
lecture-marks-
centenary-of-birth-of-
francis-crick 
http://apuntesbiotecnologia
general.blogspot.com.br/20
14/09/adn-la-molecula-de-
la-vida.html 
TECNOLOGIA 
Aplicação da ciência 
Técnicas e métodos 
Ferramentas 
Sistemas 
Aplicações práticas 
Processos 
Equipamentos 
Utensílios 
Habitação 
Vestuário 
http://news.stanford.edu/2015/11
/23/trace-invention-tools-112315/ 
https://en.wikipedia.org/wiki/Cont
rol_of_fire_by_early_humans 
https://www.nottingham.ac.uk
/archaeology/research/project
s/current/pottery-
charnwood.aspx 
https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_agriculture 
http://factsanddetails.com/world/cat56/sub362/item1506.html 
https://global.britannica.com/technology/aq
ueduct-engineering 
https://en.wikipedia.org/wiki/Parthenon 
https://br.pinterest.com/pin/449515606536093340/ 
http://2012books.lardbucket.org/books/
a-primer-on-communication-
studies/s15-01-technological-advances-
from-th.html 
http://www.designhistory.org/Type_milestones_
pages/Gutenberg.html 
http://nautarch.tamu.edu/shiplab/01George/caravela/htmls/Carav
el%20History.htm 
https://br.pinterest.com/mush60/nautical-
navigation/ 
http://www.historyrundown.com/did-james-watt-really-invent-the-steam-engine/ 
http://w1tp.com/iperkco2.htm 
http://www.physicianshearingservices.com/blog/the-history-of-
hearing-aids/ 
https://media.ford.com/content/fordmedia/fna/us/en/features/celebrating-the-moving-assembly-line-in-pictures.html 
https://medical.toshiba.com/products/computed-tomography/aquilion-one-family/technology.php 
http://www.embraer.com/pt-BR/Aeronaves/Paginas/Home.aspx 
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/curiosityrover_buckskinpanorama_pia19808.jpg 
Ciência 
E a Ciência ? 
Como funciona o mundo ? 
Entender, explicar e prever o mundo 
 
Conhecimento sobre o mundo 
 
Processo de como investigar o mundo 
Ciência 
• The pursuit of ignorance 
• Stuart Firestein 
 
• https://www.ted.com/talks/stuart_firestein_the_p
ursuit_of_ignorance 
Conhecimento 
Científico 
Conhecimento 
• Crença verdadeira justificada 
 
• Verdadeira 
• Ex: “Eu sei que o medicamento XXX diminui a febre ... ” 
 
• Justificada 
• Ex: “... porque estudos clínicos demonstraram sua 
eficácia.” 
 
(Steup 2016) 
Justificação 
• Evidência X Confiabilidade 
 
• Evidências 
• Experiências de percepção, introspecção, memória, 
intuição 
 
• Confiabilidade 
• Confiabilidade do processo de obtenção da evidência 
 
(Steup 2016) 
Fontes de conhecimento e justificação 
• Percepção 
• Sujeita a falha ? 
 
• Introspecção 
• Inquestionável ? Incorrigível ? 
 
• Memória 
• Conhecimento sobre o passado ? 
 
(Steup 2016) 
Fontes de conhecimento e justificação 
• Razão 
• Justificação a priori ? 
 
• Testemunho 
• Confiável ? 
 
 
(Steup 2016) 
Tipos de conhecimento 
• Ideológico 
 
• Religioso 
 
• Filosófico 
 
• Científico 
 
(Viegas 1999) 
Ideológico 
• Ideologia como conjunto de crenças sobre o mundo 
que não podem ser empiricamente refutáveis 
 
• Não-racional, assistemático, valorativo 
 
• Infalibilidade, pois é representação da ideia do sujeito 
 
• Justificação (desculpas) e não argumentação 
 
(Viegas 1999) 
Religioso 
• Permite relacionar-se com o mundo por meio de 
crenças 
 
• Inspiracional, sistemático, valorativo 
 
• Infalibilidade, admite contradição 
 
• Aceitação 
 
 
(Viegas 1999) 
Filosófico 
• Reflexão sobre a realidade global, buscando suas 
razões últimas 
 
• Totalmente racional, sistemático, valorativo 
 
• Prescinde da experiência, baseado na reflexão 
 
• Especulativo 
 
 
(Viegas 1999) 
Científico 
• Começa na experiência (empírico) em direção a 
sistematização 
 
• Contingencial, sistemático, factual 
 
• Baseado na dúvida 
 
• Processo de geração sem fim 
 
 
 
(Viegas 1999) 
K Científico: critérios internos 
• Coerência (ausência de contradições) 
 
• Consistência (robusto a argumentos contrários) 
 
• Originalidade (não tautológico) 
 
• Objetividade (a realidade como ela é) 
 
 
 
(Viegas 1999) 
K Científico: critérios externos 
• Intersubjetividade 
 
• Divulgação 
 
• Comparação crítica 
 
• Reprodutibilidade 
 
• Reconhecimento 
 
 
 
(Viegas 1999) 
Raciocínio Científico 
Introdução 
• Fatos científicos são obtidos pelo uso de raciocínio 
e inferência científicos 
 
• Dedução e indução 
 
 
(Okasha 2002) 
Raciocínio dedutivo / Inferência dedutiva 
(Okasha 2002) 
P1: TODOS FRANCESES GOSTAM DE VINHO TINTO 
P2: PIERRE É FRANCÊS 
C: PORTANTO, PIERRE GOSTA DE VINHO TINTO 
Raciocínio indutivo / Inferência indutiva 
(Okasha 2002) 
P1: OS PRIMEIROS CINCO OVOS DA CAIXA ESTAVAM 
PODRES 
P2: TODOS OVOS TEM A MESMA DATA DE VALIDADE 
C: PORTANTO, O SEXTO OVO ESTARÁ PODRE 
TAMBÉMDedutivo x Indutivo 
(Okasha 2002) 
SE P1 ← VERDADEIRO 
SE P2 ← VERDADEIRO 
ENTÃO C ← VERDADEIRO 
SE P1 ← VERDADEIRO 
SE P2 ← VERDADEIRO 
ENTÃO C ???? 
DEDUTIVO INDUTIVO 
Raciocínio Indutivo 
• No cotidiano 
• O sol nascerá amanhã porque ele nasceu todos os dias 
• O carro vai virar para a direita, pois sempre que eu girei 
o volante no sentido horário ele virou para direita 
• Seu computador não vai explodir quando você o ligar 
amanhã, porque ele nunca explodiu antes 
 
 
 
(Okasha 2002) 
Raciocínio Indutivo 
• Na ciência 
• Pessoas portadoras de Síndrome de Down 
possuem 47 cromossomos ao invés de 46 (três 
cópias do cromossomo 21), pois todos 
portadores testados apresentaram 47 
cromossomos. 
• Newton elaborou sua teoria da gravitação 
universal a partir dos corpos celestes próximos a 
Terra e inferiu que a lei valeria para todos corpos 
celestes. 
 
 (Okasha 2002) 
Raciocínio Indutivo 
• Usado na ciência corrente 
• Baseado na coleta de dados 
 
• Um medicamento é seguro ? 
• Um tratamento é efetivo ? 
• XX causa YY ? 
• ... 
 
(Okasha 2002) 
Prova 
• A inferência dedutiva pode gerar uma prova ? 
• Sim 
 
• A inferência indutiva pode gerar uma prova ? 
• Rigorosamente, não. Pode gerar evidências mais ou 
menos fortes 
 
 
 
(Okasha 2002) 
Teoria Científica 
• “conjunto de proposições sistematizadas, 
verificadas ou não, para explicar determinado fato” 
 
• Permite formular hipóteses (que devem ser 
testadas) 
• Permite fazer previsões (que podem ou não se 
confirmadas) 
 
 
 (Viegas 1999) 
Falseabilidade de Popper 
• Para Popper, a principal característica da teoria 
científica deve ser a falseabilidade 
• Previsões feitas a partir da teoria devem poder ser 
testadas e demonstradas falsas 
• Não se deveria aceitar “ajustes”na teoria para 
justificar resultados contraditórios com a previsão 
• Mas, cientistas normalmente não abandonam 
teorias após alguns resultados contraditórios 
 
 
 
(Okasha 2002) 
Falseabilidade de Popper 
• Muitas teorias vigentes são contrariadas por 
observações 
• Até que ponto deve-se tentar explicar as 
contradições dentro da teoria vigente? 
• Em que ponto deve-se abandonar uma teoria ? 
• A falseabilidade pode ser usada para separar 
ciência do que não é ? 
 
 
 (Okasha 2002) 
Falseabilidade de Popper 
• A indução é usada extensivamente na ciência 
corrente 
• Usando indução, não é possível provar que uma 
teoria é verdadeira, mas é possível provar que ela 
é falsa 
• Mas geralmente o cientista busca provar que uma 
teoria é verdadeira 
• Será o raciocínio indutivo adequado para 
elaboração de teorias científicas ? 
 
 
 
(Okasha 2002) 
Indução: uniformidade da natureza 
• Pressuposto da uniformidade da natureza (Hume) 
• “todos corpos celestes observados até agora 
obedecem a lei de gravitação de Newton” → 
indução → “todos corpos celestes obedecem a lei 
de gravitação de Newton” 
• É possível provar que o pressuposto da 
uniformidade é verdadeiro ? 
 
 
 (Okasha 2002) 
Indução: aspecto pragmático 
• O raciocínio indutivo tem funcionado até agora 
• Muito do que fazemos é baseado em inferências 
indutivas 
• A confiança na indução é inteiramente racional ? 
 
 
 
(Okasha 2002) 
Indução: probabilidade 
• O raciocínio indutivo não pode conduzir a certeza, 
mas pode conduzir a uma conclusão provável 
• A probabilidade pode ser maior ou menor 
• A probabilidade resolve o problema da incerteza no 
uso da indução ? 
 
 
 
(Okasha 2002) 
Indução: natureza humana 
• O raciocínio indutivo é considerado, por alguns, 
parte da natureza humana 
• Usamos o raciocínio indutivo cotidianamente 
• Algo que é parte da natureza humana precisa ser 
justificado? 
 
 
 
(Okasha 2002) 
Inferência à melhor explicação 
(Okasha 2002) 
P1: O QUEIJO NA DESPENSA DESAPARECEU, RESTARAM 
APENAS ALGUMAS MIGALHAS 
P2: O SOM DE ARRANHÕES FOI OUVIDO NA DESPENSA 
ONTEM A NOITE 
C: PORTANTO, O O QUEIJO FOI COMIDO POR UM 
RATO 
Inferência à melhor explicação 
• Não é um raciocínio dedutivo 
• Não é um raciocínio indutivo 
• É uma inferência à melhor explicação 
• Podem haver outras explicações ? Sim, mas a mais 
plausível foi adotada 
 
• Que critérios usar para definir a explicação mais 
plausível ? 
 
 
 
(Okasha 2002) 
Inferência à melhor explicação 
• Simplicidade e parcimônia como critérios 
• Menor número de pressupostos 
• Navalha de Occam 
 
• Seriam a simplicidade e a parcimônia os melhores 
ou únicos critérios para inferências? 
 
 
 
(Okasha 2002), (Nehmzow 2005) 
Revoluções Científicas 
Introdução 
• Em 1963, Thomas Kuhn publica “A Estrutura das 
Revoluções Científicas” 
• Naquele momento, a concepção lógico positivista 
da ciência dominava a cena: a ciência devia ser 
racional e objetiva, i.e. 
• Discussões seriam resolvidas de forma objetiva 
• O mérito de teorias seria avaliado sem viés 
• Teorias seriam selecionadas com base em observações 
neutras 
 
 
 
(Okasha 2002) 
Revoluções científicas 
• Exemplos: copernicaniana, einsteiniana, darwiniana 
 
• Entre uma revolução e outra: “ciência normal” 
 
• A “ciência normal” é desenvolvida dentro de um 
paradigma 
 
 
 (Okasha 2002) 
Paradigmas 
• Componente 1: conjunto de pressupostos teóricos 
fundamentais aceitos pela comunidade 
 
• Componente 2: conjunto de “exemplares”ou 
problemas específicos resolvidos por esses 
pressupostos 
 
(Okasha 2002) 
Paradigmas 
• Dentro de um paradigma, a comunidade sabe: 
• Como a pesquisa deve evoluir no futuro 
• Quais são os problemas relevantes e pertinentes 
• Quais são os métodos adequados para estudar esses 
problemas 
• Como deve ser uma solução aceitável para esses 
problemas 
 
 
(Okasha 2002) 
“Ciência normal” 
• Aceita o paradigma, não o testa 
• Repeita os limites do paradigma 
• O cientista estuda problemas de desencontro entre 
o previsto pela teoria e fatos experimentais 
• O cientista busca eliminar esses problemas 
alterando minimamente o paradigma 
• O paradigma vai sendo refinado, detalhado e 
aplicado 
 
 (Okasha 2002) 
“Ciência normal”: transição 
• Enquanto o paradigma vai sendo refinado surgem 
anomalias 
• Enquanto poucas, as anomalias são ignoradas 
• As anomalias vão se acumulando e a confiança no 
paradigma vai diminuindo 
• Alternativas ao paradigma corrente são 
apresentadas 
• Uma das alternativas torna-se o novo paradigma 
 
(Okasha 2002) 
Adoção de um novo paradigma 
• A adoção de um novo paradigma exige, em alguma 
medida, um ato de fé, não somente evidências 
objetivas 
• A adoção de um novo paradigma envolve a pressão 
dos membros da comunidades e advogados de 
diferentes paradigmas 
• Com essa posição Kuhn ataca a concepção de uma 
ciência totalmente racional e objetiva 
(Okasha 2002) 
Adoção de um novo paradigma 
• Kuhn questiona também a linearidade do processo 
• A ciência não evolui do errado para o certo 
• Kuhn sugere que os fatos estão escorados no 
paradigma, ou seja, quando o paradigma muda, os 
fatos mudam também 
• Como escolher um paradigma se os dados e fatos 
para essa escolha dependem do paradigma 
adotado ? 
(Okasha 2002) 
Pós-Kuhn 
• O quão objetiva e racional é a ciência ? 
 
• Existe uma verdade objetiva a ser descoberta ? 
(Okasha 2002) 
Paradigma 
• The science of scent 
• Luca Turin 
 
• https://www.ted.com/talks/luca_turin_on_the_scie
nce_of_scentReferências 
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.