Inferir e Explicar
Por Jeffery L. Johnson
[49]Capítulo 6
Novos Dados e Experimentação
Nós não devemos confiar em nada senão em fatos: esses são apresentados a nós pela natureza e não podem enganar. Nós devemos, em cada instância, submeter nosso raciocínio ao teste do experimento, nunca buscar pela verdade exceto pelo caminho natural do experimento e observação.
- Antoine Lavoisier1
A Evidência do Filósofo Louco
Como você lembra, Johnson pensou que ele descobrira evidência de que havia uma falha em seu software de iPod. Seu argumento esquematizado era como se segue:
e1. Johnson foi a um concerto da Pink Martini, planejando pedir um bis específico.
e2. “Que Sera Sera” foi tocada durante o concerto.
e3. Ele nunca teve a chance de pedir “Lilly.”
e4. No trajeto para casa na manhã seguinte, ele configurou seu iPod para reproduzir todas as trinta e seis canções da Pink Martini.
e5. Ele configurou o iPod para reproduzir aleatoriamente as músicas.
e6. Ele ouve todas as trinta e seis canções.
e7. As duas últimas canções reproduzidas foram “Lilly” e “Que Sera Sera” – o bis imaginado da noite anterior!
e8. “Lilly” e “Que Sera Sera” são duas das canções da Pink Martini que ele ouve mais frequentemente.
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t0. Há uma falha no software do iPod – em vez de reproduzir as canções em ordem completamente “aleatória,” ele está ponderando as coisas de acordo com quão frequentemente as canções são ouvidas.
[50]Há trinta e seis canções da Pink Martini no iPod de Johnson. Quais são as chances de seu bis imaginado ocorrer no percurso para casa? Despendamos apenas um minuto e descubramos. “Lilly” vem como a próxima após a última canção reproduzida. As chances disso acontecer são simples. Qualquer uma das trinta e seis canções poder ter vindo aqui, assim, as chances são de 1/36. Mas, para ter o bis, você também tinha de ter “Que Sera Sera” vindo por último. Então, quais são as chances disso acontecer? Efetivamente é fácil descobrir. Nós já conhecemos as chances de “Lilly,” assim é uma questão de “Lilly” e “Que Sera Sera.” Uma vez que “Lilly” já foi reproduzida, as chances de “Que Sera Sera” são de 1/35, e as chances de “Lilly” e “Que Sera Sera” são de 1/36 x 1/35, ou 1/1260. Mas é claro, eu também teria tido meu bis se as duas últimas canções tivessem sido “Que Sera Sera” e então “Lilly.” As chances disso acontecer calculam-se exatamente as mesmas – 1/1260. Assim, as chances de meu bis aparecer – “Lilly” e “Que Sera Sera” ou “Que Sera Sera” e “Lilly” são de 1/1260 + 1/1260 ou 1/630.
Certamente, uma coisa que explicaria essa tentativa de 1/630 aparecer durante o percurso para casa é que meu bis imaginado é formado por minhas duas favoritas (e mais ouvidas) canções da Pink Martini, e o programa estava ilegitimamente levando isso em consideração ao gerar a ordem “aleatória” de reprodução. Mas eu espero que isso seja óbvio por agora, é suficientemente fácil pensar em muitas explicações rivais.
t1. Isso foi apenas uma coincidência verdadeira, de 1/630.
t2. Isso não é uma falha de software; o software do iPod é projetado para fazer exatamente isso.
t3. O software do iPod está ilegitimamente ponderando as coisas, não apenas pelo número de vezes tocadas, mas por algo mais – comprimento das canções, onde elas ocorrem no álbum, e assim por diante.
t4. O filósofo configurou incorretamente seu iPod.
t5. O filósofo cochilou no caminho para casa e apenas pensou que essas duas canções vieram por último.
t6. O problema está no iPod de Johnson – no hardware, não no software.
Meus estudantes estiveram preocupados sobre o que aconteceu com os últimos vários anos de questionários, já que isso realmente ocorreu em uma viajem de volta a partir da Oregon League os Cities. Eles geralmente classificam a coincidência como uma explicação muito melhor, embora eles frequentemente ficam surpresos, uma vez que eles veem a matemática de que as chances são realmente de 1/630. Eles também não parecem ter muita confiança no professor deles, uma vez que as explicações t4 e t5 são consistentemente classificadas à frente de t0. Assim, de acordo com a receita da inferência-à-explicação-melhor, esses estudantes estão comprometidos a dizer que a evidência de Johnson para a teoria de falha é muito fraca.
Por que Você apenas não testa Isso?
Eu contei a você essa pequena anedota por duas razões muito diferentes. Uma, é claro, é que eu queria um pequeno exercício para aplicar o teste da inferência-à-explicação-melhor do capítulo 5 a um argumento. O outro, entretanto, é para contar a você uma característica muito comum que meus estudantes sentiram-se compelidos a adicionar às discussões deles. Há quase uma sensação de frustração ou, pelo menos, a necessidade de dar uma aula ao professor deles. Eles sugerem, verdadeiramente insistem em, um teste muito simples da hipótese da falha.
Olhe, não há uma maneira óbvia de resolver essa questão? Desligue o iPod, redefina tudo, reproduza [51]as canções da Pink Martini novamente e veja o que acontece. O que aqui está sendo proposto é um clássico pequeno experimento – o tipo de coisa que alguns filósofos e cientistas dizem que é a condição definidora de ciência real. Eu espero convencer você nos próximos capítulos de que há alguma coisa brilhantemente certa sobre essa alegação, mas, ao mesmo tempo, perigosamente enganadora.
Um Belo Retrato da Ciência
Aqui está uma idealização da ciência natural. O cientista é realmente esperto e está treinado para tratar de seus deveres de uma maneira muito especial, quase ritualizada. Ele sai e observa o mundo. Sendo inteligente e estando treinado para ser um observador cuidadoso, ele observa as coisas. Algumas vezes ele fica intrigado pelas coisas que observa e faz perguntas, por que eu estou observando isso? Ele começa a procurar uma explicação. Sendo inteligente e criativo, ele pensa muito sobre isso e aparece com uma possível resposta – uma hipótese ou teoria. Isso tudo está bem e bom, mas, de acordo com o belo retrato da ciência, é apenas agora que as regras da ciência contribuem. Não é suficiente apenas ter uma teoria; a teoria agora precisa ser testada. O cientista precisa imaginar um experimento e deixar os resultados do experimento determinarem o destino da teoria dele.
Tenha paciência comigo para um pouco de material técnico em lógica simbólica. Os lógicos falam em condicionais, “se … então” sentenças. Há duas inferências válidas que se seguem diretamente de uma condicional verdadeira.
Se a figura é um triângulo retângulo plano, então os ângulos interiores totalizam 180º.
A figura é um triângulo retângulo plano.
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Os ângulos interiores totalizam 180º.
Essa inferência é chamada de modes ponens. Um tipo de inferência em imagem espelhada é chamada de modes tollens.
Se a figura é um triângulo retângulo plano, então os ângulos interiores totalizam 180º.
Os ângulos interiores não totalizam 180º.
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A figura não é um triângulo retângulo plano.
Finalmente, há uma tentadora inferência que não é válida, mas, em vez disso, é uma falácia lógica, afirmação do consequente (affirming the consequent).
Se a figura é um triângulo retângulo plano, então os ângulos interiores totalizam 180º.Os ângulos anteriores totalizam 180º.
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A figura é um triângulo retângulo plano.
Facilmente você pode detectar a falácia ao notar que a figura poderia totalizar 180º porque é um triângulo, mas, ao mesmo tempo, não ser um triângulo retângulo, mas, em vez disso, digamos, um triângulo equilátero.
Ok, então o que tudo isso tem a ver com o belo retrato de ciência e, talvez, com o iPod de Johson? Bem, suponha que a condicional estabeleça alguma coisa que nós poderíamos esperar ver em uma circunstância experimental, dada que a teoria que nós estamos testando seja verdadeira.
Se a teoria é verdadeira, nós veremos … no experimento.
Através da inferência de modes tollens, nós seriamos capazes de falsificar a teoria ao desconfirmá-la em um experimento.
[52]Se a teoria é verdadeira, nós veremos … no experimento.
Nós não vemos … no experimento.
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A teoria não é verdadeira.
Os experimentos, de acordo com o belo retrato, proveem testes que podem mostrar-nos que teorias são falsas. Contudo, eles não podem mostra-nos que teorias são verdadeiras. Lembre-se, é uma falácia afirmar o consequente.
Se a teoria é verdadeira, nós veremos … no experimento.Nós vemos … no experimento.
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A teoria é verdadeira.
Um Melhor, mas Desarrumado, Retrato da Desconfirmação Científica
Agora, a teoria sobre o iPod dificilmente conta como profundamente científica, mas, apesar disso, suponha que nós imaginemos um experimento. A condicional que estabelece tudo isso parece-se com alguma coisa como a que se segue:
Se há uma falha no software, de maneira que quando o iPod é configurado para reproduzir todas as canções de um artista e é configurado para “embaralhar” essas canções, então, em vez de as reproduzir em ordem aleatória, ele reproduzirá por último as faixas mais frequentemente ouvidas.
Eu poderia testar minha teoria ao reprogramar tudo com as faixas da Pink Martini, mas, uma vez que eu ofereci uma teoria geral, vamos testá-la com um artista diferente. Eu tenho muitos álbuns de Lucinda Williams, e eu estou certo de ouvir mais duas canções dela, “Right in Time” e “Essence”. Assim, se configurar meu iPod para reproduzir todos as faixas dela e embaralhá-los, eu estou prevendo que as duas canções serão reproduzidas por último.
Suponha que eu faça tudo isso com meu iPod e ouça todas as canções dela – mas de uma centena, eu diria. Nós podemos imaginar quatro resultados diferentes para o experimento. Focando nas duas últimas canções, nós poderíamos observar qualquer um dos seguintes:
ena. As duas canções vêm como as duas últimas tocadas.
enb. Nenhuma canção está nas duas últimas.
enc. Apenas “Right in Time” está nas duas últimas.
end. Apenas “Essência” está nas duas últimas.
As opções enc e end são interessantes e merecem estudo adicional, mas vamos deixá-las de lado e focar nos resultados experimentais “puros”. De acordo com o belo retrato, enb estabelece conclusivamente que a teoria da falha é falsa. Mas, isso não é um pouco extremo? Nós já afiamos nossas habilidades em explicações rivais – certamente nós podemos imaginar onde a hipótese de falha é (foi) verdadeira mas nenhuma canção foi reproduzida por última.
t1. Entre o caminho para casa e o experimento, o iTunes baixou uma nova (depurada) versão do software.
t2. A falha apenas ocorre em listas de reprodução menores do que cinquenta canções.
t3. Há uma falha compensatória quando qualquer uma das canções é classificada como “country.”
É duvidoso ao extremo que um resultado experimental negativo possa falsificar uma teoria, embora ele certamente pode fornecer forte evidência de que há algo errado com a teoria. [53]O problema aqui retrocede à condicional original que estabeleceu o experimento em primeiro lugar. Lembra da diferença entre um argumento correto (sound) e um válido? A sentença se … então, que faz nossa inferência prosseguir, em primeiro lugar, declara uma conexão absoluta entre a teoria da falha e o resultado predito do experimento. Mas as explicações rivais que nós consideramos há pouco parecem mostrar que essa conexão, afinal, não é tão absoluta. Quase sempre a condicional que estabelece nosso experimento contêm o que Larry Wright chama de um mundo doninha (weasel world). Uma mais modesta, mas também mais precisa, declaração do resultado experimental predito parecer-se-á mais com isso:
Se a teoria em questão é verdadeira, então, todas as coisas sendo iguais, nós veremos … em nosso experimento.
Nós predizemos que observaremos um planeta como-ainda-não-descoberto na localização tal-e-tal, mas certamente não se o observatório temporariamente estiver bloqueado por nuvens. Nós esperamos que a solução transforme uma certa cor em nosso experimento de química, mas não se o tubo estiver contaminado.
Quando nós incluirmos essa suprimida, mas entendida, cláusula ceteris paribus2, nossa inferência parecerá um pouco mais problemática.
Se há uma falha no software, de maneira que, quando o iPod é configurado para reproduzir toda as canções de um artista e é configurado para “embaralhar” essas canções, então, todas as coisas sendo iguais, em vez de as reproduzir em ordem aleatória, ele reproduzirá por último as faixas mais frequentemente ouvidas.
“Essence” e “Right in Time” não são reproduzidas por último.
Duas conclusões válidas podem ser derivadas dessas premissas. Uma, é claro, é que a hipótese de falha é equivocada. Mas, como uma questão de lógica pura, é igualmente legítimo inferir que todas as coisas em nossas circunstâncias experimentais não eram iguais.
Algo disso quer dizer que o “método científico” e o requerimento de que nós experimentalmente testemos nossas teorias é um desperdício de tempo? Nada poderia estar mais distante da verdade. Retornemos à nossa “evidência” original para a teoria da falha, mas adicionemos a ela novos dados de nosso experimento.
e1. Johnson foi a um concerto da Pink Martini, planejando pedir um bis específico.
e2. “Que Sera Sera” foi tocada durante o concerto.
e3. Ele nunca teve a chance de pedir “Lilly.”
e4. No trajeto para casa na manhã seguinte, ele configurou seu iPod para reproduzir todas as trinta e seis canções da Pink Martini.
e5. Ele configurou o iPod para reproduzir aleatoriamente as músicas.
e6. Ele ouve todas as trinta e seis canções.
e7. As duas últimas canções reproduzidas foram “Lilly” e “Que Sera Sera” – o bis imaginado da noite anterior!
e8. “Lilly” e “Que Sera Sera” são duas das canções da Pink Martini que ele ouve mais frequentemente.
e9. Quando Johnson tentou a rotina de “embaralhar todas as músicas” para Lucinda Williams, as canções dela mais ouvidas não vieram por último.
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t0. Há uma falha no software do iPod – em vez de reproduzir as canções em ordem completamente “aleatória,” ele está ponderando as coisas de acordo com quão frequentemente as canções são ouvidas.
[54]Nós já imaginamos algumas rivais de e9, mas eu presumo que você concordaria completamente comigo que t0 foi seriamente enfraquecido por nosso experimento e que as hipóteses rivais do acaso aleatório ou de erro do operador parecem até melhores.
A moral aqui é simples. Quando uma teoria sugere que nós podemos esperar ver alguma coisa como ainda não descoberta e saímos e procuramos por essa coisa mas não a encontrarmos, são os dados novos altamente relevantes que quase sempre prejudicam a explicação original como sendo a explicação melhor de tudo, incluindo, é claro, os resultados originais.
Um Melhor, mas Desarrumado, Retrato da Confirmação Científica
Nada do que eu disse há pouco é muito impactante, nem é desconhecido por cientistas e filósofos cuidadosos. Todavia, o belo retrato, parcialmente porque é tão belo, pode permitir-nos perder a visão das sutilezas do design e protocolo experimentais. Talvez ainda mais problemático para a bela pintura seja o valor evidencial da confirmação experimental.
Suponha que eu programe meu iPod para reproduzir todas as 116 faixas da Lucinda Williams. Eu configuro o iPod para embaralhar as canções e então me sento por um tempo realmente longo e espero para ver quais são as duas últimas canções. Com certeza, aparecem “Essence” e “Right in Time” como as duas últimas reproduzidas. O que pensar da minha hipótese de falha agora?
De acordo com o belo retrato, minha teoria foi colocada em teste e, talvez surpreendentemente, sobreviveu ao teste. Mas seria uma falácia de afirmação do consequente dizer que o experimento confirmou minha teoria. Nós já vimos que se confirmação significa “logicamente derivado” de configuração e resultados experimentais, isso está exatamente correto. Mas nada disso significa que o experimento não produziu evidência muito forte de que as canções não estão sendo reproduzidas em ordem puramente aleatória.3
Qual é a explicação melhor de e1 a e8 quando nós adicionamos o resultado experimental positivo abaixo?
e9. Quando Johnson tentou a rotina de “embaralhar todas as músicas” para Lucinda Williams, as canções dela mais ouvidas de fato vieram por último.
Todos as rivais que nós pensamos possíveis com a Pink Martini ainda são possíveis, mas dificilmente alguma parece mais plausível. Uma das características mais seriamente enganosas do belo retrato é que ele estabelece uma assimetria em confirmação e desconfirmação experimentais. Nós vimos porque essa assimetria existe como uma questão de lógica dedutiva. Mas nenhuma assimetria semelhante existe quando nós vemos resultados experimentais como dados adicionais que a teoria testada e suas rivais precisam explicar.
A Significância dos Novos Dados
Uma das coisas notáveis sobre as ciências naturais é que nós podemos imaginar experimento e ir procurar por novos dados altamente relevantes. Mas novos dados podem causar-nos repensar nossa evidência ou sentirmo-nos até mais confiantes sobre ela em qualquer dos argumentos sobre os quais nós estivemos pensando, não apenas os científicos. Se nós descobrirmos que Dick esteve no hospital com pneumonia e que ele emprestou seu carro para seu amigo, Sam, as coisas pareceram muito mais promissoras para Dick e Jane. E se nós descobrirmos uma cópia do exame de meio de semestre de Sarah no laptop de Charlie, o caso de trapaça é obviamente fortalecido.
[55]Três coisas importantes seguem-se de tudo isso. A primeira é que a avaliação da evidência é sempre relativa ao que nós atualmente sabemos. Se nós aprendermos coisas novas e reunimo-las em novos argumentos, haverá vezes quando nossa conclusão original será fortalecida, vezes quando ela ser enfraquecida, e vezes quando ela será apenas deixada intocada. A segunda é que novos dados são sempre possíveis. O fato de que nós poderíamos imaginar explicações rivais significa que nós podemos imaginar evidência nova para essas rivais. Mas esse fato leva-nos à nossa terceira moral. Apenas porque novos dados são possíveis, não significa que nossa avaliação da evidência atual seja incerta. Se todas as rivais são forçadas, então as chances de encontrar novos dados que as suportem parecem bastante escassas. É claro, nós necessitamos de um certo tipo de modéstia intelectual. Nós concedemos que as coisas poderiam mudar com base em novas descobertas. Mas ao mesmo tempo, para alguns tipos de evidência, nós podemos ficar bem confiantes de que elas não mudarão.
Execícios
De acordo com o “belo retrato da ciência,” por que é possível desconfirmar uma teoria científica mas nunca confirmar uma?
Que novo tipo de dados fortaleceriam a evidência de Connie sobre o que aconteceu no record hop? Que novo tipo de dados enfraqueceriam a teoria dela?
Questionário Seis
Pelos últimos poucos anos, eu estive formando uma hipótese pouca caridosa sobre um de meus colegas. Ele é o professor Hide-Smith-Jones, quem ensina no Departamento de Metafísica Hermenêutica. Eu acredito que ele virtualmente dê notas de presente e não exija nenhum trabalho de seus estudantes. Os cursos deles são extremamente populares com os estudantes e têm altos números de matrículas. O que iniciou minhas suspeitas foi um número de estudantes que se queixavam da carga de trabalho em meus cursos, quem eu depois descobri serem todos especialistas (majors) em metafísica hermenêutica. Uns poucos de meus estudantes online explicitamente comparavam meu curso aos cursos de Hide-Smith-Jones, acusando-me de ser injusto e não razoável. Nesse fim de semana passado eu acessei o banco de dados da universidade e examinei as transcrições de todos aqueles que aconselhei (advisees) nos últimos cinco anos. Muitos deles matricularam-se em, pelo menos, um curso de Hide-Smith-Jones. Eu descobri que, em média, as notas que eles obtiveram nos cursos dele eram de 0.78 pontos mais altos do que as médias de pontos totais.
Use as ferramentas de inferência à explicação melhor para avaliar a qualidade da evidência que nós temos para a teoria de Johnson de que Hide-Smith-Jones é um avaliador fácil que não exige muito dos estudantes dele.
Explique um teste ou experimento que poderia ser conduzido para testar a hipótese de Johnson.
Usando a inferência à explicação melhor, mostre como novos dados poderiam ser descobertos que ou ajudariam (confirmariam) ou prejudicariam (desconfirmariam) a teoria de Johnson.
ORIGINAL
Johnson, Jeffery L., “Inferring and Explaining” (2019). PDXOpen: Open Educational Resources. 23. p. 49-56. Disponível em:<https://pdxscholar.library.pdx.edu/pdxopen/23>.
TRADUÇÃO:
EderNB do Blog Mathesis
Licença: CC BY 4.0
[56]Notas
1 Antoine Lavoisier, Elements of Chemistry, trad. Robert Kerr (Edinburgh, Scotland: Dover, 1790), xiii-xvii, http://www.iupui.edu/~histwhs/H374.dir/H374.webreader/Lavoisier.elements.html
2 O Merriam-Webster Dictionary online define ceteris paribus como “se todas as outras coisas, fatores ou elementos relevantes permanecerem inalterados.”
3 É claro, é verdadeiro que aparelhos tais como iPod não geram nada verdadeiramente de modo aleatório. Mas os algoritmos deles de geração de números aleatórios simulam aleatoriedade para todos os propósitos práticos.
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