Para que se faz
pesquisa?
Metodologia de Pesquisa – aula 1
Gilberto Câmara
Objetivo do curso

Aprender como organizar a atividade de pesquisa e
como comunicar resultados de pesquisa

Qual é a estrutura do método científico?
Como planejar uma pesquisa?
Como sustentar uma hipótese?
Como fazer uma tese?
Como escrever artigos científicos?
Como fazer apresentações?





O que esperamos que voces aprendam

Como organizar seus pensamentos

Como colocar suas idéias no papel

Como comunicar-se de maneira adequada no meio
científico
Aspectos Específicos

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



Preparação de apresentações
Elaboração de propostas de tese
Preparação de papers
Elaboração da tese ou dissertação
Melhoria de estilo de escrita
Participação em conferências científicas
Objetivos de Pesquisa

Fazer uma contribuição inovadora para a Ciência

Deve responder a uma pergunta




de interesse para a comunidade científica
ainda não respondida anteriormente
de relevância para o interesse social (caso de tecnologia)
A parte mais difícil é:

achar a pergunta certa !
Pesquisa

Uma atividade organizada e cooperativa


Tem suas próprias regras


você deve conhecer o campo de pesquisa em irá contribuir
Uso de citações, plágio, e produção cooperativa
Produto da pesquisa


teses, livros, artigos
produção na literatura aberta
O objetivo da Ciência é resolver
problemas!




Qual o problema que você está resolvendo?
Comece de um desafio prático
Extraia daí um problema teórico
Certifique-se que o problema é



relevante
não-resolvido
resolvível
Exemplo: Copernico
Problema
A explicação ptolomaica do movimento dos planetas era
extremamente complicada (epicclos)
Teoria existente
Visão geocêntrica do universo
Hipótese
Visão heliocêntrica do universo
Experimento
Computar posições dos planetas nas duas teorias, comparar
resultados com observações
Quais são os critérios da Ciência?
Produção científica
 vem em muitas formas
 tem alguns princípios gerais
 segue procedimentos racionais
 investiga fenômenos recorrentes
 busca resultados generalizáveis
 trabalha incrementalmente (quase sempre)
Atividade de Pesquisa


Deve produzir uma contribuição inédita em sua área do
conhecimento
Contribuição

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


pode ser puramente teórica
baseada em teoria com base em experimentação
Pode ser uma melhoria de técnicas existentes
deve ter resultados que possam ser generalizados
Produção tecnológica (e.g., software)
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

um programa não é uma contribuição de pesquisa !
Ilustra ou materializa conceitos teóricos
Deve-se mostrar que o programa é “melhor” em algum sentido
prático.
Pesquisa: Teoria x Prática

O Quadrante de Pasteur
Escopo de Atuação

Programas de pos-graduação



Sensoriamento Remoto
Computação Aplicada (Ciência da Computação)
Algumas questões

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

O Sensoriamento Remoto é uma ciência ou uma técnica?
Qual o fundamento metodológico de uma tese em SR?
A Computação é uma ciência ou uma técnica?
Qual o fundamento metodológico de uma tese em CC?
Tipos de Pesquisa

Nem toda pesquisa é feita da mesma forma

Os métodos de pesquisa são bem diversos dependendo
do campo de conhecimento

Quais são os tipos mais comuns de pesquisa no
ambiente do INPE?
Sensoriamento Remoto

Remote Sensing involves gathering data and information
about the physical "world" by detecting and measuring
radiation, particles, and fields associated with objects
located beyond the immediate vicinity of the sensor
device(s).

Remote Sensing is a technology for sampling
electromagnetic radiation to acquire and interpret nonimmediate geospatial data from which to extract
information about features, objects, and classes on the
Earth's land surface, oceans, and atmosphere.
Sensoriamento Remoto

Conhecer física do imageamento

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
Conhecer objetos estudados
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
Tipo do sensor
Comportamento espectral do alvo
Domínio do conhecimento – disciplinas específicas
Características dos objetos
Problema da resolução temporal
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Objetos interessantes – variam no tempo
Imagem é uma retrato num instante de tempo
Sensoriamento Remoto: Ciência ou Técnica?

Ciência do Sensoriamento Remoto
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
Comportamento Espectral de Alvos
Física de Radiação
Construção de Detectores e Sensores
Análise de Desempenho dos Sensores
Processamento de Imagens de Sensores Remotos
Aplicações Emergentes
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Imagens Superespectrais e hiperespectrais
Organização tradicional de Teses em SR







Introdução
Revisão Bibliográfica (opcional)
Descrição da Área de Estudo
Materiais e Métodos
Resultados
Conclusões e Estudos Futuros
Até que ponto esta organização reflete um trabalho
científico ou um simples relatório de projeto?
Estrutura das teses de SR

Justifica o artigo “Is the scientific paper a fraud?”

A tese de Sensoriamento Remoto (na forma inpeana
dos orientadores) é uma fraude!

Apresenta a metodologia como uma “inspiração divina”

Fraude conceitual: não explica o que realmente
aconteceu!

Consequência: leitor (aluno) não consegue entender
como o trabalho foi feito.
Organização melhorada de Teses em SR

Introdução
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
Metodologia



Problema científico (questão e contribuição esperada)
Revisão bibliográfica
Indicação da contribuição da tese
Experimento (Estudo de Caso)

Descrição da Área de Estudo (Materiais)

Conclusões e Estudos Futuros

Separar materiais e métodos!
Vantagem: contribuição teórica fica destacada

O que fazer se seu orientador é conservador?

Melhorar a estrutura padrão

Escrever a introdução como muito cuidado


Separar os materiais e métodos


Destacar sua contribuição
Coloque os métodos antes dos materiais
Dê o paper do Medawar para o orientador ler!
Temas de Trabalho

Sensoriamento Remoto


Geoinformação


Experimentação com dados em campo
Organização de dados e conceitos
Computação

Construção de artefatos
Exemplos de Temas de Tese

Murilo: Áreas de Risco para Raiva em Áreas Rurais


Explicar a ocorrência da raiva através da análise espacial da
distribuição dos morcegos hematófagos e dos animais afetados
Marcelo: Análise da Criminalidade em São Paulo


A partir de indicadores intra-urbanos, é possível determinar
áreas de risco para certos tipos de criminalidade
Hipótese implícita: seu processo de análise permitirá ter acesso
a dados socioeconômicos que até pouco tempo não estavam
disponíveis e poderemos mudar as conjecturas sobre
criminalidade
Exemplos de Temas de Tese

Delano: Prospecção de Hidrocarbonetos na Amazônia


“Utilização da imagem TM integrado num ambiente de
geoprocessamento para identificação de possíveis áreas de
petróleo e gás”
Hipótese




É possível observar fenômenos naturais de forma indireta pelos
seus efeitos sobre outras propriedades do ambiente (relação
causa-efeito)
Através de uma medida multiespectral é possível discriminar
entre diferentes fenômenos naturais porque as características
físico-quimicas dos materiais são diferentes para diferentes
comprimentos (causa-efeito)
Cadeia de relações de causa-efeito
Conjectura - modelo prospectivo (sofisticado) representável
computacional
Estrutura de Teses em Computação


Computation is synthetic in the sense that many of the
phenomena computer scientists and engineers study are
created by humans rather than occurring naturally in the
physical world.
Fred Brooks

When one discovers a fact about nature, it is a contribution per
se, no matter how small. Since anyone can create something
new [in a synthetic field], that alone does not establish a
contribution. Rather, one must show that the creation is “better”.
Estrutura de Teses em Computação

Brooks noted that researchers in a synthetic field must
establish that their creation is better.

“Better” can mean many things






“solves a problem in less time,”
“solves a larger class of problems,”
“is more efficient of resources,”
“is more expressive by some criterion,”
“is more visually appealing in the case of graphics,”
“presents a totally new capability,” etc.
Estrutura de Teses em Computação

A key point about this type of research is that the “better” property is
not simply an observation. Rather, the research will postulate that a
new idea — a mechanism, process, algorithm, representation,
protocol, data structure, methodology, language, optimization or
simplification, model, etc. — will lead to a “better” result.

For researchers in the field, making the connection between the idea
and the improvement is as important as quantifying how much the
improvement is. The contribution is the idea, and is generally a
component of a larger computational system.
De que vale a integração num ambiente de
geoprocessamento?


É o ponto principal dos trabalhos (raiva, homícidios,
detecção de hidrocarbonetos)?
Qual o papel da “integração num ambiente de
geoprocessamento”?



Ferramenta de observação e de inferência
Vai dar para determinar um modelo de risco para a raiva
O que acontece quando passamos dos conceitos para
um modelo de dados computacional?


Transformar visão de mundo em idéias
Transformar idéias em modelo quantitativo formal (escolha de
uma representação computacional)
De que vale a integração num ambiente de
geoprocessamento?

O que há de comum entre raiva, homicídios e óleo?

Construção de um modelo de dados para representar
computacionalmente um fenômeno





Escolha de atributos (baseados em pressupostos)
Escolha de representação do espaço
Escolha de procedimentos computacionais que geram uma
superficie de resposta (partição do espaço)
Análise do resultado (refutabilidade)
Conhecimento como construção

Materialização de conceitos em modelos de inferência

Grande número de pressupostos (devem ser evidenciados)
Pesquisa Teórica ou Pesquisa Aplicada?
“Minha convicção pessoal é que a separação do
trabalho teórico da prática é artificial. Muito do trabalho
prático feito em Computação não tem solidez porque as
pessoas que o fazem não tem uma compreensão
objetiva dos princípios fundamentais de sua área. Boa
parte da pesquisa teórica e abstrata é estéril por não ter
ponto de contacto com a realidade. Todos os grupos de
pesquisa em Computação deveriam criar uma atmosfera
em que esta separação não venha a ocorrer”.
Tony Hoare