Metodologia Científica para Ciência da Computação Prof. Túlio A. M. Toffolo 1

Introdução  à  Disciplina  

Metodologia Científica em Ciência da Computação

Prof. Túlio A. M. Toffolo Prof. Fabrício Benevenuto

www.decom.ufop.br/toffolo

Departamento de Computação Universidade Federal de Ouro Preto

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Professor

!   Túlio  Ângelo  Machado  Toffolo  tulio@toffolo.com.br  

! Sala  DECOM-­‐47  no  ICEB-­‐3  

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Horário

!   Aulas  terão  início  às  15:20  pontualmente!  

!   Se  você  vive  atrasado  aula  começa  às  15h...  ou  às  14h  

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Objetivos do Curso

! Apresentar  aos  alunos  metodologias  de  escrita  cienKfica.  

! Estudar  técnicas  estaKsNcas  para  suportar  o  método  cienKfico  em  ciência  da  computação.  

! DiscuNr  o  processo  de  preparação  da  monografia/dissertação  e  apresentar  sugestões  para  esse  processo.  

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Ementa do Curso

! Metodologias  de  escrita  cienKfica  focando  em  trabalhos  para  a  área  de  Computação.  

! Tratamento  de  dados  experimentais:  medição,  sumarização  estaKsNca,  apresentação  e  interpretação  de  dados  experimentais.  

! Carga  de  trabalho  (workloads):  caracterização  e  análise.  

! Métricas  apropriadas  para  as  questões  buscadas  pela  pesquisa  em  ciência  da  computação  experimental.  

! Projeto  experimental:  como  projetar  testes  de  sistemas  que  são  significaNvos.  

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Bibliografia

!   Raul  S.  Wazlawick.  Metodologia    de  Pesquisa  para  Ciência  da    Computação.  Ed.  Campus/Elsevier,  2009.  ISBN  9788535235227.  

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Bibliografia

! Raj  Jain.  The  Art  of  Computer    System  Performance  Analysis:    Techniques  for  Experimental    Design,  Measurement,  SimulaNon    and  Modeling.  

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Página do Curso

!   Constantemente  atualizada  !   Slides  das  aulas  

!   Plano  de  Aulas  (sujeito  a  mudanças)  

!   Textos  para  leitura  

!   Listas  de  exercícios  

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Avaliação de Aprendizagem

!   Prova:  30%  da  nota  

!   Exercícios:  30%  da  nota  

!   ArNgo  final:  30  %  da  nota  !   Documento  final  se  possível  no  tema  da  monografia  

!   Deve  ser  em  LaTeX  e  conter:    

•  Tema  e  objeNvos  bem  definidos  

•  trabalhos  relacionados  

•  metodologia  a  ser  empregada  

!   Assiduidade  e  parNcipação:  10  %  da  nota    

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Presença

!   Altamente  recomendada.  

! Obrigatória.  

!   A  nota  de  parNcipação/assiduidade  é,  também,    proporcional  à  frequência.  

!   A  idéia  é  que  as  aulas  funcionem  como  um  fórum  para  discussão  de  idéias.  

 

 

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METODOLOGIA  CIENTÍFICA  EM  CIÊNCIA  DA    

COMPUTAÇÃO    

Qual  a  importância?  

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Visão Geral

! Ciência  da  Computação  é  uma  ciência  do  arNficial.  

! É  uma  área  nova  

! Permeia  praNcamente  todas  as  aNvidades  humanas  

! EsNlos  de  pesquisa  ainda  são  variados  

! Origem  dos  cursos  é  heterogênea  

 

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Classificação de Estilos de Pesquisa em Computação

!   Apresentação  de  um  produto  

!   Apresentação  de  algo  diferente  do  já  existe  

!   Apresentação  de  algo  presumivelmente  melhor  

!   Apresentação  de  algo  reconhecidamente  melhor  

!   Apresentação  de  uma  prova  matemábca  

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Apresentação de um Produto

!   Pesquisa  eminentemente  exploratória  

!   Dimcil  comparar  com  trabalhos  anteriores    

!   Resumo  do  trabalho:  "Fiz  algo  novo.  Eis  meu  produto”  

!   Não  passam  em  áreas  maduras  

!   Pode  ser  apropriado  para  salões  de  ferramentas    

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Apresentação de Algo Diferente

! Não  há  rigor  cienKfico  na  apresentação  dos  resultados  

! Comparações,  se  houver,  são  muito  mais    qualitaNvas  do  que  quanNtaNvas  

! Estudos  de  caso  usualmente  não  provam,  mas  podem  ajudar  a  convencer  

! Típico  de  áreas  onde  é  dimcil  conseguir  dados  e  efetuar  análise  empírica  

! Trabalho  deve  conter  boa  argumentação…  

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Tabela de características

Caracterísbca  1   Caracterísbca  2   Caracterísbca  3   Caracterísbca  4  

Artefato  1   X   X  Artefato  2   X   X  Artefato  3   X   X   X  Novo  Artefato   X   X   X   X  

As avaliações devem se reproduzíveis por avaliadores independentes

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Apresentação de Algo Presumivelmente Melhor

!   Exige  comparação  com  a  literatura  

!   Na  falta  de  benchmarks,  o  próprio  autor  cria  seus  testes  

!   Trabalho  extra  e  possibilidade  de  introdução  de  erros  

!   Importante  ter  uma  métrica  clara  

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Apresentação de Algo Comprovadamente Melhor

!   Analisado  através  de  testes  padronizados  reconhecidos  internacionalmente  

!   O  trabalho  se  concentra  na  elaboração  da  hipótese  e  não  na  busca  dos  dados  

!   Supõe-­‐se  que  após  a  publicação  dos  resultados  ninguém  mais  possa  ignorar  esta  nova  abordagem  em  função  das  vantagens  que  ela  oferece  em  relação  às  anteriores  

!   Consiste  em,  de  fato,  avançar  o  estado  da  arte    J  

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Apresentação de uma Prova

!   Deve-­‐se  construir  uma  teoria  (conjunto  de  definições)  e  uma  prova  formal  de  seus  principais  teoremas  

!   Típico  das  subáreas  ligadas  à  Lógica  e  MatemáNca  

!   Exemplo:  prova  de  um  limite  inferior  para  a  complexidade  um  algoritmo  que  resolva  um  problema  específico...  

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Classificação de Estilos de Pesquisa em Computação

!   Apresentação  de  um  produto  

!   Apresentação  de  algo  diferente  do  já  existe  

!   Apresentação  de  algo  presumivelmente  melhor  

!   Apresentação  de  algo  reconhecidamente  melhor  

!   Apresentação  de  uma  prova  matemábca  

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Programação da Disciplina

Parte  1  

!   Sugestões  para  o  processo  de  preparação  da  monografia  ou  da  dissertação  de  mestrado  

!   Metodologias  para  auxiliar  na  escrita  de  arNgos  cienKficos,  bem  como  diferentes  elementos  de  esNlo  

Parte  2  

!   Método  cienKfico  em  uma  área  tão  experimental  quanto  a  ciência  da  computação  

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Recomendação para o Sucesso

!   Venham  às  aulas  !   ParNcipem  das  discussões  

!   Não  deixem  dúvidas  acumularem  

!   Dediquem-­‐se  ao  projeto  

!   Escolham  o  tema  cedo  e  comecem  logo  a  trabalhar  

!   Podemos  gastar  10  minutos  por  aula  discuNndo  projetos  

!   Aprendam  a  matéria  e  apliquem  os  conhecimentos  no  projeto  

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Próximas Tarefas

Para  entregar  na  próxima  aula:  

!   Resenha  do  arNgo  (disponível  no  site  da  disciplina):  Should  Computer  Scien1sts  Experiment  More?    

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Perguntas?