Profa. Sheila Morais de Almeida. março

Transcrição

1 Classificação das Ciências Profa. Sheila Morais de Almeida DAINF-UTFPR-PG março Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

2 Este material é preparado usando como referência o livro. WAZLAWICK, Raul Sidnei,Metodologia de Pesquisa para a Ciência da Computação, 2a ed., Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

3 O que é Ciência? Ciência é o esforço para descobrir e aumentar o conhecimento humano de como o Universo funciona. 1 Nem toda atividade humana é ciência; o desenvolvimento tecnológico não é ciência. Ele pode aplicar a ciência. A ciência foi classificada de várias formas diferentes na tentativa de melhor se entender seus métodos e objetivos. 1 Wikipedia, acesso em 19/03/2019. Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

4 1 - Ciências Formais e Empíricas A diferença entre as ciências formais e as ciências empíricas é o fato das ciências formais começarem com ideias teóricas que levam a outras ideias teóricas através do processo do pensamento, enquanto as ciências empíricas começam com a observação do mundo real que leva para modelos mais ou menos úteis para uma parte empírica da realidade. 1 1 Wikipedia, acesso em 19/03/2019. Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

5 1 - Ciências Formais e Empíricas Ciências formais Estudam as ideias, são construídas por símbolos e regras, evoluem através do pensamento. O objeto de estudo está nos processos puramente lógicos ou matemáticos. Exemplos: lógica, matemática, microeconomia e estatística. Exemplos na computação: teoria dos algoritmos envolvendo técnicas de projeto de algoritmos, complexidade e decidibilidade; teoria das linguagens formais e autômatos; aspectos formais da inteligência artificial; e cálculo relacional em banco de dados. Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

6 1 - Ciências Formais e Empíricas Ciências Empíricas (ou Ciências Reais) Estudam os fenômenos que ocorrem no mundo real. Devem fazer uso de observações para fundamentar suas descobertas. Nas ciências empíricas, uma teoria bonita que não encontra respaldo em observações não tem valor. Podem ser subdivididas em dois grupos: ciências naturais e ciências sociais. Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

7 Ciências Empíricas Ciências Naturais Estudam o universo em aspectos que independem da existência ou ação do ser humano. Exemplos: astronomia, física, biologia e química. Exemplos na computação tem relação com hardware: eletrônica, circuitos lógicos e processadores. Todo componente físico de um computador é estudado como um fenômeno natural. A Máquina de Turing é um processador ideal com memória infinita e é estudade na ciência formal, na teoria da computação. Os processadores reais têm limitações de espaço, velocidade, aquecimento e consumo de energia, são fenômenos naturais. Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

8 Ciências Empíricas Ciências Sociais Estudam os aspectos das relações humanas. Exemplos: antropologia, comunicação, economia, história, poĺıtica, psicologia e sociologia. Exemplos na computação: engenharia de software, interação humano-computador, informática na educação, sistemas de comércio eletrônico, estudo de interações sociais em sistemas multiagentes baseando-se no comportamento humano em sociedade. Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

9 Computação Científica Nem formal, nem empírica: Complementa a teoria e a experimentação. Baseia-se na construção de modelos matemáticos e sua simulação em computadores para resolver problemas de áreas correlatas como física, química e biologia. Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

10 2 - Ciências Puras e Aplicadas Ciências Puras (ou Ciências Fundamentais) Estudam os conceitos básicos do conhecimento sem preocupação com sua aplicação imediata. Pode ser empírica ou formal. Puro: mais interessado nos fundamentos, nas leis que regem os fenômenos físicos ou as ideias. Exemplos: cosmologia (estudo da formação do universo). Cosmologia é uma ciência pura e empírica, suas teorias são validadas pela observação de fenênomenos. Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

11 2 - Ciências Puras e Aplicadas Ciências Puras (ou Ciências Fundamentais) Exemplos: lógica é ciência pura: estuda a relação entre ideias e não entre coisas físicas. Lógica é formal: construída por símbolos e regras de raciocínio. Exemplos na computação: Teoria do Caos (desenvolvida antes de se descobrir aplicações práticas). Matemática Computacional (quando estuda a aprendizagem humana simulada por computadores). Teoria dos Grafos (quando estuda propriedades estruturais e criação de algoritmos para problemas combinatórios sem saber qual será a aplicação no mundo real). Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

12 2 - Ciências Puras e Aplicadas Ciências Aplicadas Visam a realização de descobertas que possam ser imediatamente aplicadas a algum processo real para produzir algum ganho. Exemplos: engenharias em geral. Exemplos na computação: Engenharia de Software: produção de conhecimento para aplicação em processos de produção de software. Arquitetura de Computadores: produção de conhecimento para aplicação em processos de produção de hardware. Projeto e complexidade de Algoritmos: produção de conhecimento para aplicação em processos de melhoria de desempenho de software. Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

13 2 - Ciências Puras e Aplicadas Ciências Aplicadas ou Tecnologia? Nas ciências aplicadas é necessária a produção de conhecimento, um avanço no que a humanidade sabe sobre algum aspecto. Na tecnologia pode-se aplicar ciência sem necessariamente desenvolver novos conhecimentos. Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

14 3 - Ciências Exatas e Inexatas Ciências Exatas os resultados são precisos; suas leis são previsíveis; experimentos podem ser repetidos inúmeras vezes repetindo sempre o mesmo resultado ou resultados estatísticamente previsíveis. Exemplos: matemática, física e química. Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

15 3 - Ciências Exatas e Inexatas Ciências Exatas Exemplos na computação: Complexidade de algoritmos (previsão de desempenho pode ser calculada matematicamente ou é estatísticamente previsível), Lógica, Computabilidade e Teoria dos Grafos (resultados podem ser provados formalmente), Arquitetura de computadores (previsão de desempenho pode ser calculada matematicamente ou é estatísticamente previsível). Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

16 3 - Ciências Exatas e Inexatas Ciências Inexatas Podem prever comportamentos gerais de seus fenômenos, mas os resultados nem sempre são os esperados. Geralmente, é muito difícil analisar todos os dados envolvidos na produção dos resultados. Exemplos: meteorologia, economia e a maioria das Ciências Sociais. Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

17 3 - Ciências Exatas e Inexatas Ciências Inexatas Exemplos na computação: Algoritmos Genéticos e outros algoritmos bioinspirados, Alguns modelos de redes neurais. Interação humano-computador. Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

18 4 - Ciências Duras e Moles Esta classificação tem relação com o rigor do método utilizado. Ciências Duras Usam de rigor científico em suas observações, experimentos e deduções. Ciências duras formais usam fortemente a lógica e matemática como ferramentas de construção da teoria. Ciências duras naturais dependem muitas vezes de estatística para dar credibilidade a seus experimentos. Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

19 4 - Ciências Duras e Moles Esta classificação tem relação com o rigor do método utilizado. Ciências Duras Exemplo de ciência dura formal: Computabilidade e Teoria dos Grafos. Exemplo de ciência dura natural: pesquisa médica, heurísticas usadas na pesquisa em otimização para a computação. Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

20 4 - Ciências Duras e Moles Esta classificação tem relação com o rigor do método utilizado. Ciências Moles Aceita evidências baseadas em estudos de casos. Atenção! Só deve ser adotada quando é muito difícil ou impossível conseguir realizar experimentos totalmente controlados. Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

21 4 - Ciências Duras e Moles Normalmente, entende-se a computação como uma ciência dura. Mas muitas vezes, na computação, os pesquisadores têm dificuldade em conseguir dados suficientes para dar suporte empírico às suas conclusões. Atenção! Estudo de caso que não seja para contradizer uma teoria comumente aceita não serve para validar hipótese em estudo. Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

22 5 - Ciências Nomotéticas e Idiográficas Ciências Nomotéticas Estudam fenômenos que se repetem e que podem levar à descoberta de leis gerais. (Maioria das ciências) Ciências Idiográficas Analisam fenômenos que nao se repetem, mas que têm validade como campo de estudo. Exemplo: história. Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23

23 Tarefa: Considerando cada um dos cinco tipos de classificação das ciências apresentados, responda: Como o estudo que você pretende desenvolver em seu Trabalho de Conclusão de Curso se classifica? Sheila Almeida (DAINF-UTFPR-PG) Classificação das Ciências março / 23