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Universidade Federal de Ouro PretoDECEA / João Monlevade

Pesquisa em Computação

Profa. Msc. Helen de Cássia S. da Costa LimaUniversidade Federal de Ouro Preto

CEA427 - METODOLOGIA DE PESQUISA APLICADA À

COMPUTAÇÃO

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Pesquisa em ComputaçãoMotivação

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Pesquisa em ComputaçãoMotivação

● Por quê?

– Nunca mais entrou em contato com o orientador, que poderia tê-lo direcionado

– Não realizou uma revisão bibliográfica adequada

– Escolheu uma ferramenta e começou a trabalhar com ela sem ter nenhuma justificativa para eliminar as outras

– Seu resultado consiste na comparação do seu trabalho com seu próprio trabalho

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Pesquisa em Computação

● Ciência da Computação:

– Área nova e em desenvolvimento

– Isso não justifica um método científico

vago

● Como a área é multidisciplinar:

– Discrepância de estilos de pesquisa

– Baixa conformação à metodologia científica

– Gera monografias escritas sem um embasamento metodológico adequado

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Pesquisa em ComputaçãoEstilos de Pesquisa

● Apresentação de um produto

● Apresentação de algo diferente

● Apresentação de algo presumivelmente melhor

● Apresentação de algo reconhecidamente melhor

● Apresentação de uma prova

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Pesquisa em ComputaçãoApresentação de um produto

● Uma pesquisa em que simplesmente se procura apresentar algo novo

● Aceitável em áreas novas dentro da computação

– Comum pesquisas eminentemente exploratória

● O resultado deste estilo seria algo como:

– “Fiz algo novo. Eis meu produto”

● Apenas apresentar uma ferramenta ou protótipo não é suficiente, tem que ter algo a mais:

– Comparativo

Áreas maduras podem não reconhecer pesquisas neste estilo

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Pesquisa em ComputaçãoApresentação de algo diferente

● Estilo mais amadurecido que o anterior, consiste na apresentação de uma forma diferente de resolver um problema

● Comum em áreas novas, normalmente apresentam uma simples comparação entre técnicas, sem muito rigor científico na apresentação dos resultados

● Comparações qualitativas

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Pesquisa em ComputaçãoApresentação de algo diferente

● Exemplo em Engenharia de Software:

– Apresentar uma nova técnica para realizar algo, e compará-la com outras técnicas existentes

● Faz uso de estudos de caso:

– Não há prova com rigor científico, mas uma tentativa de convencimento o leitor

– Mas pode provar que um método consagrado falha em uma outra situação

● Precisa de:

– Boa hipótese de trabalho

– Boa teoria construída para sustentá-la

– Boa argumentação

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Pesquisa em ComputaçãoApresentação de algo diferente

● Neste estilo, o ideal é estruturar o trabalho na forma de uma tabela comparativa, onde o aluno mostra que o que ele está fazendo não é só diferente, mas incorpora diversas características importantes em um único “artefato”

Característica 1 Característica 2 Característica 3 Característica 4

Artefato 1 X XArtefato 2 X XArtefato 3 X X X

Novo Artefato X X X X

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Pesquisa em ComputaçãoApresentação de algo presumivelmente

melhor● Áreas um pouco mais maduras exigem que novas

abordagens sejam comparadas quantitativamente com outras já existentes

● Se não há bancos de dados para testes, o próprio autor precisa criar o seu

– Os testes realizados devem demonstrar que sua abordagem é melhor do que as existentes

– Problema: terá que testar a nova abordagem e as outras existentes → mais trabalho

– Problema: risco de introduzir erros (resultado tendencioso)

● Deixar claro a forma como as técnicas foram aplicadas → métricas claras

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Pesquisa em ComputaçãoApresentação de algo presumivelmente

melhor

● A comparação deve ser feita com abordagens do estado da arte (no máximo 5 anos)

– Se comparar com uma abordagem com mais tempo, é preciso deixar claro que não houve avanço na área

● O novo método/abordagem não precisa ser melhor que outros em toda e qualquer situação, mas é preciso deixar claro em quais situações é melhor

● Métrica: definir claramente o que e como foi medido

– “O sistema X é mais fácil de usar” → o que é “ser mais fácil de usar”?

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Pesquisa em ComputaçãoApresentação de algo reconhecidamente

melhor● Nível mais maduro nesta linha de pesquisa

● Neste estilo, os resultados são apresentados em função de testes padronizados internacionalmente aceitos

● Aqui, não é necessário testar outras abordagens, pois seus resultados já estão publicados

● Para testar sua abordagem, são necessários dados de entrada em um banco de dados conhecido, usar uma métrica aceita pela comunidade da área e apresentar seus resultados

Se for comprovado que a nova abordagem é melhor que a anterior → novo estado da arte

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Pesquisa em ComputaçãoApresentação de algo reconhecidamente

melhor● É a pesquisa mais fácil de executar, desde que haja

uma boa hipótese de trabalho

– testes-padrão já estão definidos e os dados já estão disponíveis

– Problema: encontrar uma boa hipótese de trabalho, que faça sentido e que seja promissora, o que não é trivial

● Exige um amplo estudo do estado da arte da área pesquisada

● Problemas em aberto são excelentes focos de atenção para pesquisa

– Competições

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Pesquisa em ComputaçãoApresentação de uma prova

● Na maioria das subáreas da computação os resultados são apresentados a partir de evidências empíricas (ou argumentações/estudo de caso) que sugerem provas

● Em algumas áreas (métodos formais ou compiladores, p. ex.) são necessários demonstrações claras de correção ou eficiência

– Provas matemáticas, de acordo com regras da lógica

● Neste estilo de pesquisa, é necessário a construção de uma teoria: um conjunto de definições que levam a um determinado resultado

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Pesquisa em ComputaçãoDiscussão

● É possivel classificar esses 5 estilos em 3 tipos básicos:

– Pesquisas Formais

– Pesquisas Empíricas

– Pesquisas Exploratórias

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Pesquisa em ComputaçãoDiscussão

Pesquisas Formais

● Exige-se a elaboração de uma teoria e uma prova formal de que essa teoria é correta:

– Ferramenta de trabalho: lógica formal● Parecem ser mais difíceis de realizar, mas seus

resultados, quando obtidos, são mais difíceis de refutar

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Pesquisa em ComputaçãoDiscussão

Pesquisas Empíricas

● Uma nova abordagem é comparada com outras, através de testes aceitos pela comunidade

● Ferramenta de trabalho: métodos estatísticos

● Pode ser refutada se não estiver bem embasada em uma boa teoria → a estatística não explica causas

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Pesquisa em ComputaçãoDiscussãoPesquisas Exploratórias

● Não se consegue provar uma teoria nem apresentar resultados estatisticamente aceitos

● Ferramenta de trabalho: argumentação e convencimento

● Aqui entram: estudos de casos, análises qualitativas, pesquisas exploratórias em áreas emergentes

● Parece ser a mais fácil, já que não é necessário utilizar métodos da lógica formal nem realizar experimentos exaustivos

● É a mais arriscada, já que a aceitação de argumentos não é universal

● Estudos de casos e exemplos podem ajudar a convencer, mas não constituem provas

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Bibligrafia

● Wazlawick, R. S. Metodologia de Pesquisa para Ciência da Computação. 1 ed. Elsevier, 2009. Cap. 2

● Olguín, C. J. M. Notas de aula. Trabalho de Conclusão de Curso. Unioeste, 2013