TEORIAS, HIPOTESES E MODELOS A IMPORTÂNCIA DA TEORIA CIENTIFICA… Teoria e realidade Teoria A origem das teorias Testando hipoteses Generalidade... Teoria Abstração... Moça Velha Teoria e realidade REALISMO Teoria INSTRUMENTALISMO Entidades NOMINALISMO ANTI-REALISMO A Origem das Teorias Científicas PRESSUPOSTOS TEORIA REALIDADE OBSERVAÇÃO Dedução GERAL PARTICULAR Indução Darwin ? ? Wallace Malthus Empiricistas Conhecimento Immanuel Kant (1724-1804) Racionalistas - A ligação com o senso comum - Idealismo... O problema da Indução... David Hume (XVIII) “A única fonte de conhecimento é a experiência (sensorial)” Os empiricistias/positivistas lógicos do início do século XX (o “Círculo de Viena”) -Tradição empiricista de Locke, Hume e Berkeley -Teoria da linguagem e lógica Ceticismo... teorias Carnap Fenomenologia... -Teorias de confirmação / verificação ( a ligação com a INDUÇÃO) (como a única fonte de conhecimento é o real – observado – sempre se passa do particular para o geral...) O problema do ajuste de curvas... Estatistica Bayesian e o Neo-indutivismo KARL POPPER e o falseacionismo… -Filósofo austríaco (1902-1994); -Contraposição ao “Círculo de Viena”; -1934 – “Logica da Pesquisa Científica” (1959 nos EUA) -1937-1945 Nova Zelândia; -1946 – London School of Economics -1965 – Sir Karl Popper Há vários problemas poderíamos podem remanescentes ser chamados que de problemas da indução, tais como o do futuro se assemelhar ao passado. Este problema, todavia, que julgo ser muito pouco estimulante, também pode ser resolvido: o futuro será, em parte, semelhante ao passado, e em parte nãosemelhante” Karl Popper (1902-1994) (1934) (1946) (1957) Historicismo “...é uma forma de abordar as Ciências Sociais que lhes atribui, como principal objetivo, o fazer predição histórica, admitindo que esse objetivo será atingível pela descoberta de ritmos ou dos padrões, das leis ou das tendências subjacentes à evolução da História” (pg. 6) “In memory of the countless men and women of all creeds or nations or races who fell victim to the fascist and communist belief in Inexorable Laws of Historical Destiny.” O critério de DEMARCAÇÃO - Toda teoria cientifica tem o potencial de ser refutada... A questão do FALSEACIONISMO - Pode-se mostrar definitivamente que uma teoria é falsa, mas nunca que uma teoria é verdadeira; -Uma vez que a teoria (após um teste de falseabilidade) não seja falseada, ela NÃO passa a ser “mais” verdadeira ou “mais confirmada, ela simplesmente foi CORROBORADA; -A diferença entre CONFIRMAR e CORROBORAR. -Metáforas: A “busca do graal e o “problema da ponte” CONJECTURAS REFUTAÇÕES Corroboração Novos testes Continuidade da Ciência…! Hipótese Falseação Nova hipótese ou teoria... Fisher e o teste estatístico de hipóteses (falsear HO?) Y species H0 a=0 Autoregressive coefficient () WY Kuhn e a Estrutura das Revoluções Científicas -Sociologia da ciência: filósofos e cientistas -Conceito de Ciência Normal e Revolução científica; -Paradigmas (ou “matriz científica”) -Sistemas de aprendizado (relação mestreaprendiz Normativa ou descritiva? PARADIGMA - “Dentro” do paradigma; Ciência Normal -Organizada; -Acordos ou imposições; -A origem de anomalias Kuhn -Anomalias Revolução Cientifica -Paradigmas estruturas ou inspiração como como -Interesse em filosofia -Dificuldade de avaliação entre paradigmas Sistemas de aprendizado (relação mestre-aprendiz) Depois da Estrutura... Irme Lakatos e os “Programas de Pesquisa“ - (“mini-paradigmas” competindo) - Critica a Kuhn - Programas de pesquisa – “Nucleo” (core) e “cinturão” (belt) nas teorias - Sistema hierárquico Kuhn - > Lakatos (?) L. Laudan e as “tradições de pesquisa” FEYERABEND e o “Anarquismo científico” -“Anything goes…” -Critica a Ciencia Normal de Kuhn (criatividade) Paul Feyerabend (1924-1994) -Detecção de error (como Popper), mas sem método… 1975 “Componentes… “ Estrutura Lógica (“working part”) TEORIA Motivacional ou Especulativo TESTANDO TEORIAS & HIPOTESES Teoria - A noção de hierarquia epistemológica… Hipótese 1) Estruturação hierárquica do conhecimento 2) Escalas de alcance de teorias Modelos A estrutura lógica da teoria Axiomas TEORIA Conceitos Postulados “Data statements” Hipótese Leis DOMINIO… Axiomas TEORIA Conceitos Postulados “Data statements” Hipótese Leis TEORIA POSTULADO HIPÓTESE Uma série de proposições colocadas inicialmente como uma explicação Uma conjectura, uma idéia inexplorada Uma “declaração” feita para testar explicitamente um postulado Testando hipóteses… Confirmar Verificar Falsear Distribuição de abundâncias Crescimento de árvores Diversidade beta MTE Gradientes de Diversidade Etc… Tamanho do corpo Distribuição de abundâncias Crescimento de árvores Diversidade beta MTE Gradientes de Diversidade Etc… Tamanho do corpo Mais de 100 “hipóteses” em 1990’s!!! Von Humboldt 1807 HETEROGENEIDADE DE HABITATS CLIMA ANTIGUIDADE INTERAÇÕES BIÓTICAS TAXAS DE DIVERSIFICAÇÃO Gradientes de Diversidade ÁREA TEORIA METABOLICA DA ECOLOGIA E GRADIENTES DE DIVERSIDADE TEORIA – principios gerais “Os vários padrões ecológicos podem ser entendidos, ou explicados, com base em processos metabólicos e seus determinantes atuando em nível celular nos indivíduos que compõe as populações e espécies” TEORIA METABOLICA DA ECOLOGIA E GRADIENTES DE DIVERSIDADE TEORIA – exemplos componentes… dos AXIOMAS – “Energetic equivalence Rule” (ERR) DOMÍNIO - ecotermos CONCEITOS – metabolismo, tamanho do corpo (massa?), energia LEIS - relações empíricas TEORIA METABOLICA DA ECOLOGIA E GRADIENTES DE DIVERSIDADE POSTULADO – A teoria metabólica sugere que o padrão de diversidade pode ser explicado por variações na temperatura HIPÓTESE – Há uma relação negativa entre diversidade e temperatura, para organismos ectotermos; DATA STATEMENTS – problemas empíricos de mensurar temperatura, riqueza, como analisar esses dados (análises estatísticas), etc Hipótese MODELO? Ln (S) -E/1000k = -9 1000/T Ln (S) 1000/T “Confirmation bias”? “Tenacidade”? Data statements... Em que nível da “hierarquia epistemológica” está o problema de falta de ajuste dos dados empíricos? -Teoria? -Postulado? -Hipótese? -Modelo? Axiomas ou pressupostos... Em que nível da “hierarquia epistemológica” está o problema de falta de ajuste dos dados empíricos? -Teoria? -Postulado? -Hipótese? -Modelo? MATURAÇÃO? Generalidade e domínio... GEB 16: 820-822, 2007 “Theory-based” (top-down) Ciência… “Model-based” (botton-up) Estratégias de construção de modelos Levins, R. 1966. The strategy of model building in population biology. American Scientist 54: 421–431. - GENERALIDADE - REALISMO - PRECISÃO MODELOS E O TESTE DE HIPÓTESES CIENTIFICAS Popper Lakatos Modelos para Hipótese ‘nula’ e alternativa Comparacao simultanea de varios modelos HETEROGENEIDADE DE HABITATS CLIMA ANTIGUIDADE INTERAÇÕES BIÓTICAS TAXAS DE DIVERSIFICAÇÃO Gradientes de Diversidade ÁREA 1) MODELO (=generalidade) Y SINAL Valor de Y aumenta com valor de X com taxa = b 2) ‘DESVIOS’ (=explicações individuais) X RUÍDO O ponto 1 possui um desvio, o ponto 2 possui tal desvio, etc… PODER DE EXPLICAÇÃO DO MODELO: Y -Relação Sinal / Ruído X MODELO / DESVIOS (ou MODELO / TOTAL) Comparacao simultanea de varios modelos Métodos para seleção de modelos Parcimônia… Ausência de um modelo formal (matemático) `a priori` Y X Y Y ? X X Y X Ausência de um modelo Modelo mais formal (matemático) `a parcimonioso !!! priori` Y =(maior poder de explicação e menor número Yde parâmetros) X Y ? X X Y X 2000 2000 1500 1500 7000 1000 500 5000 RAIN PET AET 6000 1000 4000 3000 2000 500 1000 0 0 0 0 100 200 300 400 500 600 700 TOTALBIRDS 7000 400 7 6000 300 6 4000 3000 2000 100 0 100 200 300 400 500 600 700 TOTALBIRDS -200 0 100 200 300 400 500 600 700 TOTALBIRDS 5 4 3 2 -100 1000 0 0 200 LANDCOVER MINIMUMTEMP 5000 RELEV 0 0 100 200 300 400 500 600 700 TOTALBIRDS 1 100 200 300 400 500 600 700 TOTALBIRDS 0 0 100 200 300 400 500 600 700 TOTALBIRDS O Progresso na Ciência Conhecimento Tempo Como? Conhecimento Tempo Popper Kuhn Ciência básica Continuum... Ciência aplicada Tecnologia