O que o INPE espera de seus alunos

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 Saúde Clima Ecosistemas 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 B 1 -low A 2 -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: 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 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 Hospital de Cólera em Como se transmite o cólera? 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. “I found that nearly all the deaths had taken 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 above-mentioned 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 Cross (G Lente Gravitacional G 2237 + 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 “estado-da -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 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” Geo. Info 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?