Tema, Problema e Hipóteses Métodos de Pesquisa Experimental em Engenharia de Software 1
Tema É o assunto que se deseja desenvolver. Uma dificuldade sem solução ou uma lacuna na teoria atual. Problema O objetivo central da investigação científica. Formulação explícita, clara, compreensível e operacional da dificuldade eu se pretender resolver. 2
Tema É o assunto que se deseja desenvolver. Uma dificuldade sem solução ou uma lacuna na teoria atual. Exemplo: A motivação dos profissionais na engenharia de software. 3
Problema O objetivo central da investigação científica. Formulação explícita, clara, compreensível e operacional da dificuldade que se pretende resolver. Exemplo: A motivação está relacionada com a produtividade no desenvolvimento de software? 4
Validade do Problema O problema pode ser enunciado na forma de uma pergunta ou questão de pesquisa? Corresponde a interesses pessoais, sociais ou científico, isto é, de conteúdo e metodológicos? Estes interesses estão harmonizados? É uma questão científica: relaciona pelo menos dois fatos? Pode ser objeto de investigação sistemática, controlada e crítica? Pode ser empiricamente verificado em suas conseqüências? 5
Tema A utilização de diagramas UML durante o design do software. Pergunta de Pesquisa Inicial Quão amplamente os diagramas UML são utilizados como artefatos compartilhados e colaborativos durante o design? Traduzido de Easterbrook et al. Selecting Empirical Methods for Software Engineering Research. 6
Tipos de Perguntas Exploratórias: Entender e esclarecer características do fenômeno. Base-rate: Padrões normais da ocorrência do fenômeno. Relacionais: Ocorrência de um fenômeno relacionada à ocorrência de outro. Causais: Identificação de (fenômeno) causa e efeito. Design (não experimental): Projetar formas melhores de fazer engenharia de software. 7
Perguntas Exploratórias Existenciais: X existe? Descritivas e Classificatórias: Como X é?, Quaissãosuaspropriedades?, Como podeser categorizado?, Como podeser medido?, Qual seu propósito?, Quais são seus componentes?, Como oscomponentesse relacionam?, Quais são todos os tipos de X? Descritivas-Comparativas: Como X é diferentede Y?, 8
Perguntas Exploratórias Quando utilizar? No início da pesquisa. Para entender o fenômeno, identificar distinções entre conceitos e esclarecer nosso entendimento. Quais métodos? Qualitativos nos quais dados mais ricos auxiliam na formulação de teorias tentativas. Pesquisa secundária muitas vezes é suficiente. Resultados: Definições mais precisas dos termos teóricos, evidências de que eles podem ser medidos (definicõesoperacionais) e evidências de que as medidas são válidas (princípio interno e da transposição). 9
Perguntas Base-rate Freqüência e Distribuição: Quão freqüentemente X ocorre?, Qual é a quantidade média de X? Processo-descritiva: Como X normalmente funciona?, Qual é o processo pelo qual X acontece?, Em qual seqüência os eventos de X ocorrem?, Quais são os passos de X na sua evolução?, Como X alcança seus objetivos? 10
Perguntas Base-rate Por que utilizar? Para saber quando uma situação ou fenômeno é normal ou anormal. É possível atingir os objetivos com pesquisa secundária. 11
Perguntas Relacionais Relacionais: X e Y são relacionadas? and, Ocorrências de X correlacionam com ocorrências de Y? 12
Perguntas Causais Causalidade: X causa Y?, X impede Y?, O que causa Y?, Quais são todos os fatores que causam Y?, Qual efeito X tem sobre Y? Causalidade-comparação: X causa Y mais do que Z?, X é melhor em impedir Y do que Z? Causalidade-comparação-interação: X ou Z causa mais Y em uma condição e não em outras? 13
Perguntas de Design Design: Qual é uma forma efetiva de realizar X?, Quais estratégias ajudam a alcançar X? 14
Evolução da Pesquisa Perguntas Experimentais Perguntas de Design Entendimento dos fenômenos e oportunidades de melhoria Propostas de melhores formas de fazer alguma coisa. Testes empíricos sobre qual a melhor proposta. 15...
Hipótese Suposta, provável e provisória resposta a uma pergunta de pesquisa. Portanto, a pergunta vem primeiro. Precisa ser submetida à verificação ou teste, para ser comprovada ou refutada. Diz respeito a fatos e fenômenos, explicando-os, verificando seu relacionamento e descobrindo seu ordenamento. Delimita a área de investigação. Aponta relações entre variáveis. Dependem dos fatos para sua comprovação e, por outro lado, devem estar de acordo com fatos já conhecidos. 16
Tipos de Hipóteses Explicativas: Após o fenômeno e a investigação, a hipótese explica os fatos. Preditivas: Ex-ante-factum: Formulada antes do surgimento do fenômeno e, obviamente, antes da investigação. Ex-post-factum: Formulada depois do surgimento do fenômeno e antes da investigação. 17
Conceito de Marconi e Lakatos Enunciado geral de relações entre variáveis (fatos e fenômenos): Formulado como solução provisória para uma pergunta de pesquisa ou problema. Que apresenta caráter explicativo ou preditivo. Compatível com o conhecimento científico (coerência externa) e revelando consistência lógica (coerência interna). Sendo passível de verificação empírica em suas conseqüências. 18
Tema A motivação dos profissionais na engenharia de software. Pergunta de Pesquisa A motivação está relacionada com a produtividade no desenvolvimento de software? Hipótese Se uma pessoa está motivada para suas atividades no desenvolvimento de software sua produtividade é maior do que se não está motivada? 19
Necessidades e Funções das Hipóteses Necessidades Resumir e generalizar resultados Interpretar generalizações anteriores Justificar opiniões Planejar experimentos Submeter conjecturas à testes Funções Generalizar um experimento Desencadear inferências Guiar a investigação Atuar na interpretação de dados ou outras hipóteses Proteger outras hipóteses (hipóteses ad hoc) 20
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