O que o INPE espera de seus
alunos de pós-graduação?
Aula Inaugural dos cursos de pósgraduação do INPE em 2009
Gilberto Câmara, Diretor INPE
Licença de Uso: Creative Commons Atribuição-Uso Não-Comercial-Compartilhamento
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/br/
O espaço está cheio de bons exemplos...
Voyager
LANDSAT
GPS satellites
... e também cheio de maus exemplos!
“Star Wars” (Reagan)
International Space Station
Space Shuttle
Missão do INPE
O Brasil será o primeiro país tropical desenvolvido no
Século 21
O INPE é o principal instituto civil público de pesquisa
sobre questões espaciais e ambientais no Brasil.
Benefícios do Programa Espacial
Energia
Ecosistemas
Saúde
Clima
Water
Resources
Desastres
Agricultura
Biodiversidade
CONVERTENDO DADOS EM CONHECIMENTO
SATÉLITES
Missões de observação da
terra e do universo, e de comunicações
SISTEMAS DE SOLO
Controle, recepção, processamento
e distribuição de dados espaciais
ANÁLISE E MODELAGEM
Ciência Espacial
e Ciência do Sistema Terrestre
ACESSO AO
CONHECIMENTO
Produtos inovadores
e singulares
para a sociedade
Programas de P&D no INPE (1)
Geofísica Espacial
Meteorologia
Astrofísica
B1-low
A2-high
Ciência do Sistema Terrestre
Programas de P&D no INPE (2)
Engenharia Espacial: Satélites
Computação Aplicada
Engenharia Espacial: Materiais
Sensoriamento Remoto
Siga o método científico!
O objetivo da Ciência é resolver problemas, e nos
tornar menos ignorantes hoje que ontem
Começamos na ignorância... e acabamos
construindo respostas plaúsiveis
“Tudo é água”, Tales de Mileto
DNA como base de
reprodução
A Visão de Karl Popper
Popper: A questão central da filosofia da ciência é o
problema da demarcação: “Como separar a Ciência
da não-Ciência?”
Popper: Conjecturas e refutações
Observações da natureza
C 6 H 6 ??
Intuições do cientista
(Kekulé)
Conjectura científica
(anel do benzeno)
Teorias como conjecturas: afirmações plausíveis
sobre o universo, que podem ser submetidas a
testes críticos, mas nunca podemos saber se são
verdadeiras ou não
O Método Científico
Problema
Hipótese
Experimento
Resultados e
Conclusões
O que é um problema?
Algo que não sabemos explicar
Cólera no mundo
Como se transmite o cólera?
Hospital de Cólera em
Bangladesh
O que é uma hipótese?
Uma conjectura para resolver o problema.
In 1849 the British
physician, John
Snow, proposed
that cholera was
spread through the
contamination of
water or food, as
opposed to the
more widely held
belief that it
spread through the
inhalation of "bad
vapors”.
"On the Mode of Communication of
Cholera“ ( Snow, 1849)
O que é um experimento?
Um teste que pode confirmar ou refutar a hipótese
. During the 1853-4 outbreak of
cholera in London, John Snow was
able to test his theory. In late August
1854, a heavy outbreak occurred in
the area of Golden Square and Soho
Square south of London's Oxford
Street. Snow carefully reviewed
records of all fatal cases of cholera.
Though his detective work, Snow
constructed a spatial tally of all
deaths in the area. There were
thirteen water pumps in the area.
Snow discovered that the heaviest
casualties were clustered around the
Broad Street water pump.
O que é um experimento?
Um teste que pode confirmar ou refutar a hipótese
. “Most public houses and coffee shops
in the area mixed pump water with
spirits. At a local coffee shop, a
popular place frequented by
mechanics, water was had with
dinner. The shop reported 9 dead
among its customers. A local brewery
that had its own water supply and
allocated to its employees a free
allowance of beer suffered no cholera
deaths among its 70 workmen. A
gentleman who came to see his dying
brother arrived too late. He stayed
only 20 minutes, but drank water
from the Broad Street pump, and was
attacked with cholera the next day
and died.” (Snow)
O que é um experimento?
Um teste que pode confirmar ou refutar a hipótese
. that nearly all the deaths had taken
“I found
place within a short distance of the [Broad
Street] pump. (...)With regard to the deaths
occurring in the locality belonging to the
pump, there were 61 instances in which I was
informed that the deceased persons used to
drink the pump water from Broad Street.
The result of the inquiry, then, is, that there
has been no particular outbreak or
prevalence of cholera in this part of London
except among the persons who were in the
habit of drinking the water of the abovementioned pump well”. (Snow)
O que são os resultados e conclusões?
Uma análise da experimento frente ao problema
.
Snow recommended to the local authorities
that the handle be removed from the Broad
Street pump, which was done in 8
September 1854. The removal of the pump
handle correlated with a decline in cholera
cases, but this decline may have been due to
the natural shape of the epidemic and the
fact that possible human hosts had deserted
the area rather than the removal of the
pump handle.
Authorities remained skeptical; Snow had
not produced direct evidence of the "cholera
poison" he claimed had caused the disease.
As conclusões podem ser contestadas
Teorias científicas competem para explicar um mesmo
problema
Thomas Wakley,
“Dr. Snow claims to have discovered that the
law of propagation of cholera is the drinking
of sewage water. His theory, of course,
displaces all other theories. Other theories
attribute great efficacy in the spread of
cholera to bad drainage and atmospheric
impurities. Therefore, says Dr. Snow, gases
from animal and vegetable decompositions
are innocuous! If this logic does not satisfy
reason, it satisfies a theory; and we all know
that theory is often more despotic than
reason.” (Editorial, The Lancet, 1855)
Um experimento crucial: o eclipse de 1919
desvio da luz previsto por Einstein
A previsão de Einstein,
feita em 1916, de que
a luz de uma estrela
deveria sofrer um
desvio de 1,7" ao
passar bem perto do
Sol, foi testada durante
um eclipse total que
ocorreu em 29 de maio
de 1919. Esse eclipse
foi visível em uma faixa
que ia do Brasil à Africa
Um experimento crucial: o eclipse de 1919
Expedições inglesas enviadas a Sobral e Principe
Foto tirada por Eddington em
Principe para medir o desvio da
localização das estrelas
Equipamentos da expedição
em Sobral
Um experimento crucial: o eclipse de 1919
Eddington ignorou os dados ruins de Sobral!
Somente em 1979 os dados de Eddington foram reanalisados e o erro na medida
de Sobral foi descrito
Harvey, G. M. (1979). “Gravitational Deflection of Light: A Re-examination of the
observations of the solar eclipse of 1919.” The Observatory 99, 195-198.
A Cruz de Einstein
Einstein Cross (G
Lente Gravitacional G2237 + 0305
(fonte: Hubble Space Telescope)
The photograph shows four images
of a very distant quasar which has
been multiple-imaged by a
relatively nearby galaxy acting as a
gravitational lens.
The quasar seen here is at a
distance of 8 billion light years,
whereas the galaxy is at a distance
of 400 million light years.
The light from the quasar is bent in
its path by the gravitational field of
the galaxy. This bending has
produced the four bright outer
images seen in the photograph.
The bright central region of the
galaxy is seen as the diffuse central
object.
Fases da Pesquisa
Escolha do Orientador
Definição do Problema
Realização da Pesquisa
Publicação e defesa
Como definir um problema?
Escolher perguntas de uma agenda de pesquisa
Conhecer o estado-da-arte (literatura)
Fazer parte de redes informais de colaboração
O que é uma agenda de pesquisa?
Organização da pesquisa
do LBA
Conjunto de perguntas feitas pela comunidade científica
sobre um tema do estado-da-arte do conhecimento
Global Land Project
• What are the drivers and
dynamics of variability and
change in terrestrial humanenvironment systems?
• How is the provision of
environmental goods and
services affected by changes
in terrestrial humanenvironment systems?
• What are the characteristics
and dynamics of vulnerability
in terrestrial humanenvironment systems?
Is sugar cane ethanol competing with food in Brazil?
Is sugar cane ethanol a future driver of deforestation in the
Amazon Basin?
Redes informais de pesquisa
Congressos, workshops, escolas de curta duração, estágios
Descubra como fazer parte dos “invisible colleges”
Início da Pesquisa
Escreva um trabalho de revisão (5-10 pgs) sobre o “estadoda-arte” em sua área de pesquisa
Como conhecer o estado da arte?
Trabalhos desenvolvidos pela comunidade da área
Como conhecer o estado da arte?
Estado-da-arte= Clássicos + avanços recentes
Estado da arte= clássicos + avanços recentes
Clássicos = artigos de revisão, muito citados, abrem novos campos
Avanços recentes = escolha criteriosa nos últimos cinco anos
Início da pesquisa: formule questões gerais
Quanto foi desmatado? Onde? Por
quem?
O que aconteceu com as áreas
desmatadas nos anos anteriores?
Qual é o estado da floresta em áreas
ainda não indicadas como
desmatamento?
Land Use Science
na Amazônia
Quais os cenários futuros do
desmatamento?
De questões gerais para perguntas científicas
Quanto foi desmatado?
Onde aconteceu o desmatamento?
Como utilizar de forma eficiente dados
de SR para medir o desmatamento?
Como se comportam as respostas
espaciais e espectrais de áreas de
floresta tropical?
Land Use Science
Será que estas perguntas científicas já foram respondidas?
(resposta envolve revisão da literatura)
De questões gerais para perguntas científicas
“Estou vou estudar ___________”
“porque eu quero descobrir/inventar _______”
“para entender/mostrar como__________”
Dispersão de lavras de lagostas
Eu vou estudar a dispersão de larvas de lagostas no Atlântico
tropical.
Porque eu quero descobrir se há uma interdependência entre
os estoques pesqueiros.
Para entender como seria possível estabelecer uma legislação
para recursos pesqueiros que são explorados por mais de um
país
Preparação da Proposta de Tese
Entre num grupo de suporte (“Tese Solidária”)
Apresente suas idéias para seus colegas, seu orientador e
(se puder) num congresso científico
Desenvolvimento da Tese
Submeta artigos
científicos com
resultados o mais
rápido possível
Componha a tese a
partir dos artigos
“Mineração de Padrões de Mudança em Imagens de
Sensoriamento Remoto”
GeoInfo 2004
taxa de aceitação – 40%
(rejeitado)
SSTD 2005
taxa de aceitação – 25%
(rejeitado)
IEEE Data Mining 2005
taxa de aceitação – 10%
(aceito)
Int Journal Remote Sensing
(aceito)
Tese – versão ampliada do
paper do IJRS
Siga o Método Científico!
Problema
Resultados
Conclusões
Hipótese
Experimento
Análise de Tese: ....
Tese da aluna .....
Metodologia de Pesquisa Científica
Prof. Dr. Gilberto Câmara
Aluno: Sérgio Souza Costa
Existe algum problema científico?
Sim, a inexistência de uma
metodologia para ...
Contudo, a pergunta científica não foi
explicitamente expressa.
Qual foi a hipótese do trabalho ?
Não foi apresentada nenhuma
hipótese explicita no texto
Uma possível hipótese seria:
“Pode-se substituir ....”
Existiu algum experimento para validação?
Sim, foi aplicada ao modelo...
Apresentaram-se os ganhos de desempenho em cada passo, bem
como sua pertinência.
Existe alguma refutação ou confirmação ?
Considerado a hipótese estipulada, a autora faz a
seguinte constatação: (...)
O método científico ao alcance de (quase) todos
Porque o picapau não
tem dor de cabeça?
Hipótese: Deve ser por causa
dos mecanismos evolutivos…
Experimento: descrever as
adaptações dos picapaus
"Woodpeckers and Head Injury“,
P.May et al, Lancet, 307,1976.
O método científico ao alcance de
(quase) todos
Como curar o jet
lag de hamsters?
Proc National
Academy of
Sciences
Porque o espaguete
nunca quebra na
metade?
Porque o queijo
malcheiroso atrai o
mosquito da malária?
Physical Review
Letters
The Lancet
Com um bom problema e uma boa
metodologia, quase tudo se publica...
Qual é o seu problema?
Download

aula_inaugural_PG_inpe_2009