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sábado, 24 de abril de 2010

Problema

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Um problema é uma dificuldade na obtenção de um determinado objetivo. Em certos contextos pode ter um significado especial.

Um probema para um indivíduo é a constatação de que o estado atual da sua realidade não corresponde ao estado desejado (intencionado).

“A problem is an obstacle which makes it difficult to achieve a desired goal, objective or purpose. It refers to a situation, condition, or issue that is yet unresolved. In a broad sense, a problem exists when an individual becomes aware of a significant difference between what actually is and what is desired.”

“In business and engineering, a problem is a difference between actual conditions and those that are required or desired. Often, the causes of a problem are not known, in which case root cause analysis is employed to find the causes and identify corrective actions.”

Uma acepção bastante comum identifica problema com questão, o que dá margem a uma série de desencontros e equívocos sobre a natureza dos problemas verdadeiros e dos falsos problemas.

Outra acepção identifica problema como algo que provoca desequilíbrio, mal-estar, constrangimento às pessoas.

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http://failblog.files.wordpress.com/2009/07/fail-owned-window-placement-fail.jpg?w=500&h=375
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sábado, 8 de agosto de 2009

A Busca da Inteligência em Homens e Máquinas

Escrito por Sergio Navega, Junho de 1999             Sorry, this document is not available in English

Neste artigo pretendemos apresentar alguns dos pontos que abordamos na linha de seminários sobre Inteligência da intelliwise. O artigo é praticamente uma coleção de perguntas que pretendemos responder através das palestras. Portanto, preciso avisá-lo de que minha intenção aqui é somente deixá-lo mais curioso. (mas se você quiser esclarecer qualquer ponto deste texto, basta me enviar um e-mail com sua pergunta, tentarei responder assim que possível).

Inteligência e Conhecimento: Matérias Primas do Século XXI

O mundo mudou bastante desde o século XX. Descobrimos muitas coisas espantosas como a mecânica quântica, a engenharia genética e o quão imenso é o universo. Mas foi nas últimas duas décadas que melhoramos muito nosso conhecimento sobre o mais extraordinário aspecto de nós mesmos: aquela massa de células de cerca de 1,4 kg que temos em cima de nosso pescoço. As empresas de hoje estão começando a se preocupar em compreender como funciona esse órgão e de que forma aumentar sua eficácia, por sentirem que daí virão as principais vantagens para combater a concorrência e as dificuldades de um mundo globalizado.

Quem não gostaria de aumentar sua inteligência?
É claramente o desejo da maioria. Nossa performance no trabalho e em casa é bastante influenciada pela qualidade das decisões (racionais e emocionais) que tomamos. Nada mais natural, então, que desejar aumentar essa capacidade. Durante muito tempo fomos informados de que nossa inteligência provinha essencialmente de nossa herança genética. Com o tempo (e as pesquisas) começamos a entender que o ambiente em que vivemos também influencia significativamente nossa capacidade. Mesmo assim, ainda tinhamos algo mais a descobrir. Achava-se que a inteligência fosse relativamente fixa, uma espécie de limitação inata que deveriamos carregar durante toda nossa vida. Pretendemos apresentar nesta linha de seminários que a ciência de hoje mostra que podemos melhorar nosso desempenho intelectual, mesmo com a incrível perda de neurônios que temos diariamente, enquanto envelhecemos. Podemos melhorar, podemos ser mais inteligentes, podemos ter raciocínio mais ágil e flexível. Mas, antes de começar, é conveniente fazermos algumas perguntas.

O que é Inteligência?
Em muitos dos nossos seminários, passamos uma parte do tempo discutindo e pensando sobre essa pergunta aparentemente banal. Veremos que durante muito tempo fomos informados erroneamente sobre este assunto. A gradativa descoberta do que é inteligência revela não apenas surpreendentes noções novas, mas também dirige nossa atenção para as oportunidades de incrementar nossas capacidades. Estamos convictos de que é possível incrementar nossa inteligência simplesmente conhecendo um pouco mais sobre nosso cérebro. 

Ser Inteligente É Ter Muito Conhecimento?

Suponha que uma nave alienígena venha visitar nosso planeta. Suponha que eles tenham apreciado tanto os seres humanos que decidiram nos deixar um presente: um computador super-avançado capaz de responder a praticamente qualquer pergunta que fizermos sobre a ciência dos alienígenas, diretamente em Português. Entretanto, esse computador não é capaz de aprender coisas novas. Ele não poderá, por exemplo, entender as novidades que nós inventaremos com as informações que ele nos der. Ele é equivalente a uma gigantesca "enciclopédia eletrônica", uma máquina com imensa quantidade de conhecimento estocado, muito além de nossa imaginação. Aí vem a questão: podemos considerar essa máquina inteligente?

Essa é uma das questões que pretendemos enfocar, devidamente convertida para "meros humanos" como nós: alguém com muito conhecimento pode ser automaticamente considerado inteligente? Nós veremos que isto não ocorre e que o que nos torna inteligentes é a habilidade de ganhar (ou gerar) novos conhecimentos, e não o eventual fato de possuirmos muito conhecimento. Mas não se preocupe em entender agora a sutil diferença que existe entre esses conceitos. Voltaremos a eles no decorrer deste texto.

Inteligência Artificial e Knowledge Management

Este é o primeiro seminário em que tratamos diretamente do assunto inteligência nas empresas. Poucos discordariam da idéia de que este será um dos principais assuntos das Empresas do próximo século. A principal matéria prima que nossas empresas terão que manipular é o conhecimento que as fazem operar. Podemos fazer isto através do estabelecimento de metodologias e processos de estocagem e consulta a conhecimento, como propõe o Knowledge Management e a recente idéia de Business Intelligence. Também podemos fazer isto através da mecanização do raciocínio, uma das principais idéias por trás da Inteligência Artificial (IA). Entretanto, uma breve análise da história da IA poderá nos revelar que os mesmos problemas de conceituação da inteligência que apontamos na seção anterior também atrapalharam os planos dos cientistas pioneiros da área. IA não é hoje vista como empreendimento bem sucedido e isto parece ser um reflexo das falsas expectativas iniciais. É interessante analisarmos essas falsas expectativas em relação ao conceito de inteligência que pretendemos redefinir.

A Sopa De Letras
A parte inicial do seminário faz uma revisão dos principais conceitos e metodologias oferecidos. Vamos tomar uma "sopa de letras", tentando entender o que significam as siglas da moda (KDD, Knowledge Discovery in Databases, KA, Knowledge Acquisition e muitas outras).

Faremos uma apresentação do volume de recursos gasto pelas empresas em treinamento e formação de mão de obra e como a maior parte desse investimento não retorna. Vamos observar de que forma o conhecimento adquirido por funcionários treinados poderia ser mantido na empresa de modo a fazer parte de seu patrimônio, em vez de ir embora com o funcionário quando este for contratado por seu concorrente.

Pegue sua Pá e Picareta
Depois vamos entrar no assunto Data Mining, a mineração de dados. Exporemos como operam os DM, quais os algoritmos típicos usados e até onde eles vão. Será fácil perceber que existe um limite do que o DM pode nos informar e este limite tem a ver com a interpretação conceitual dos números e gráficos, que ainda permanece na mão dos "humanos". É fácil perceber que o DM falhará se esta última etapa não for cumprida a contento e aqui novamente nos deparamos com a inteligência em homens.

Máquinas Pensando?
Em seguida vamos entrar na área de Inteligência Artificial. Vamos mencionar quais as dificuldades enfrentadas pela IA desde que o termo foi inventado, em meados da década de 50. Será importante notar aqui que o problema que a IA tenta resolver é bastante próximo do problema que qualquer criança naturalmente resolve: fazer sentido do mundo que a cerca. Esta similaridade de objetivos será explorada mais profundamente no seminário sobre Ciência Cognitiva e Neurociência.

Vamos expor os principais conceitos da IA tradicional, como as redes semânticas, a lógica de primeira ordem e os "frames" do brilhante Marvin Minsky, além de outras técnicas de representação de conhecimento.

minsky.gif (48793 bytes) Marvin Minsky

Vamos também elaborar críticas a essas metodologias. Depois veremos o que são os Expert Systems, os sistemas especialistas, softwares que tentam capturar o "expertise" de um domínio do conhecimento. Vamos entender em que situações eles funcionam e porque eles são frágeis e muitas vezes inadequados.

Chega a hora de analisarmos as Neural Networks, as redes neurais. Mostraremos rapidamente como elas funcionam e de que forma aprendem e generalizam. Mas vamos mostrar também quais são os problemas desta tecnologia, em especial o excessivo tempo e complexidade do treinamento, os problemas de definição de arquitetura, as falhas de generalização, o overfitting, a dependência de sólidos conhecimentos do domínio pelos programadores e outros bichos. Mostraremos também quais as principais aplicações atuais que funcionam razoavelmente bem (predição, classificação, etc).

A IA tem vários projetos "notórios" e vamos apresentar os principais. Vamos nos deter no ACT-R e SOAR, duas arquiteturas que tem alguns fundamentos cognitivos interessantes. Mas vamos gastar um tempo maior analisando o projeto CYC, talvez o mais ambicioso sistema para mecanização do raciocínio de senso comum. Admiramos muito os cientistas deste projeto (Douglas Lenat e sua equipe), mas seremos implacáveis com as críticas que o sistema merece (essas críticas, por sinal, tem tudo a ver com o a distinção entre conhecimento e inteligência, nosso tema recorrente).

Finalmente, vamos passar a limpo as últimas notícias do "front", como alguns inovadores sistemas conexionistas, sistemas híbridos, sistemas baseados em ontologias para compartilhamento de conhecimento e sistemas baseados em casos (CBR). Também vamos mostrar os progressos da robótica, em particular o robô Cog (de Rodney Brooks, do MIT) e os projetos japoneses do Robokoneko e outros. Falaremos da última moda, os Agentes Inteligentes que circulam pela Internet em busca de informações para os seus "donos". Vamos ver até que ponto eles são realmente inteligentes e o que poderá acontecer com milhões de agentes "brigando" entre si no mundo virtual da Internet.

Terminamos o seminário com uma visão do que falta para a IA se tornar realidade. É interessante que parte do que está faltando é justamente uma noção mais abrangente de inteligência, algo que está nos perseguindo desde o começo deste texto.

Estatística e Probabilidade

Suponha que eu tenha em minhas mãos uma moeda. Vou girá-la no ar e verificar se deu cara ou coroa. Todos sabem que, se for uma moeda "honesta", a probabilidade de obter cara é de 50%. Agora, suponha que eu faça isto 5 vezes em sequência e suponha que eu tenha obtido coroa nessas 5 vezes. Qual é a probabilidade de dar coroa na sexta vez que eu girar a moeda? E qual é a probabilidade de eu obter seis vezes coroa ao girar uma moeda 6 vezes em seguida? Pode não parecer, mas são duas perguntas com respostas diferentes e que, embora aparente ser apenas assunto de colégio, ilustra um pouco da nossa relativa dificuldade em acompanhar certos tipos de raciocínio probabilistico. O exemplo é simples, mas demonstra que as coisas podem ficar complicadas em situações mais elaboradas. Nós vamos ver como sair dessas situações mais complicadas.

Iniciamos este seminário com uma rápida revisão dos principais conceitos sobre médias, medianas, distribuições, dispersão e outros assuntos.

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"Estou muito preocupado com o fato de que metade da população de nosso país tem QI abaixo da média"

Olhe para o gráfico ao lado. Dá para perceber porque a frase acima é uma bobagem, uma constatação do óbvio?

Nosso enfoque não é apresentar as "fórmulas", mas mostrar de que forma podemos ser enganados usando apenas esses conceitos simples.

Falamos em seguida sobre as três principais formas de raciocínio, a Dedutiva a Indutiva e a Abdutiva, listando suas vantagens e desvantagens. Depois vamos ver um pouco de cálculo proposicional (não ligue para esse nome, esse assunto é deceptivamente simples) e em seguida vamos mostrar a grande diferença que existe entre condições suficientes e condições necessárias. É impressionante o número de confusões que podem decorrer da falta de conhecimento dessas noções.

Usaremos o problema do "Monty Hall" (uma espécie de "porta da felicidade") para motivar as principais noções de probabilidade. O problema das 6 moedas que mencionamos antes vai agora parecer ridiculamente simples perto deste. Prepare-se para um "tranco" em sua noção de bom-senso.

Mas o ponto central deste seminário são as consequências de um teorema não muito conhecido. O teorema de Bayes será apresentado através de uma fórmula:

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Não se assuste com esse "trem", vamos explicar de forma que qualquer um possa entendê-la. Com o uso dessa fórmula vamos calcular a probabilidade em um exemplo prático envolvendo um teste de doenças contagiosas. Você vai ver que o importante não é a fórmula, mas o conceito novo que ela nos traz.

Os resultados são surpreendentes e dizem muito sobre como funciona nossa avaliação intuitiva de probabilidades. Veremos como essa intuição pode nos pregar uma peça. Mas vamos ver também de que forma os dados podem ser rearranjados de forma a serem mais intuitivos, algo que pode favorecer extraordinariamente esse nosso raciocínio (os resultados que iremos analisar fazem parte das pesquisas de Tversky & Kahneman e Gigerenzer).

Depois vamos ver quais são os fundamentos da decisão sob incerteza (análise de risco/benefício) e alguns paradoxos. Terminamos o seminário com alguns exemplos de humor, notícias e frases que demonstram desconhecimento de fatos estatísticos básicos.

Ciência Cognitiva e Neurociência

Este seminário é o ponto central de nossa discussão sobre inteligência e é também o mais "pesado" dos seminários. Exatamente por isso, é um dos nossos preferidos. Aqui vamos passar a limpo as mais importantes e recentes descobertas sobre o funcionamento de nosso cérebro. Longe de ser uma exposição para especialistas, pretendemos apresentar os conceitos de forma a auxiliar o entendimento por qualquer um. O objetivo é compreender melhor como "funcionamos" e o prêmio é saber como podemos explorar melhor nossos pontos fortes para incrementar nosso desempenho.

Começamos com a explanação do que é Ciência Cognitiva e como ela se distingue de Neurociência. O ponto de contato entre essas duas disciplinas é uma matéria relativamente recente, a Neurociência Cognitiva, da qual falaremos bastante.

Neurociência
A Neurociência analisa o funcionamento do cérebro de um ponto de vista mais interior, mais "micro". Vamos ver quais os métodos utilizados (o "escaneamento" via PET, fMRI, etc) e o que se pode compreender através da análise de traumatismos e derrames e as análises feitas com microeletrodos.

micelec.gif (50218 bytes)pet3.gif (13934 bytes)

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Depois vamos ver o cérebro em termos fisiológicos. Veremos de perto os neurônios, como se ligam entre si via axônios, dentritos e sinapses e como funcionam em termos bioquímicos (vamos ver alguns dos efeitos daquele cafezinho no meio do expediente e do uisquinho da happy hour). Vamos falar de Donald Hebb e como suas hipóteses de 1949 são importantes ainda hoje. Depois vamos dar uma olhada nas recentes teorias (ainda em fase de pesquisa) de como as informações são codificadas (pulsos, ritmo de disparo, sincronismo em populações) e algumas interessantes hipóteses do Dr. William Calvin.

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Faremos um tour pelos principais componentes de nosso cérebro (cortex cerebral, cerebelo, hipocampo, tálamo, amigdala, etc) e depois veremos como costumamos dividir o córtex em áreas funcionalmente distintas (lobos frontal, ocipital, parietal, temporal, etc). Veremos para que servem essas áreas e de que forma os traumatismos e derrames podem afetar capacidades específicas.

Em seguida entraremos em um dos pontos fundamentais desta seção: plasticidade e lateralidade. Mostraremos que o cérebro é um "órgão dinâmico", que evolui de forma dramática à medida que exigimos dele. Vamos ver o que ocorre com o cérebro de um bebê recém nascido e como o ambiente pode influenciar o desenvolvimento neuronal (sináptico). Apresentaremos evidências de plasticidade em adultos cegos, indicando de que forma o cérebro se modifica para melhor se adequar à situação do momento. Evidências similares vão nos mostrar que os músicos tem realmente algumas coisas diferentes em relação às pessoas "normais".

A seção de Neurociência termina com algumas interessantes descobertas (Shadmehr et. al) sobre a forma de maturação do aprendizado motor. Ligaremos essas descobertas com algumas evidências sugestivas, mostrando de que forma podemos otimizar nosso aprendizado de coisas novas.

Ciência Cognitiva
A seção sobre Ciência Cognitiva começa mostrando qual é o principal e mais básico mecanismo relacionado à inteligência: a percepção. Vamos ver de que forma nossa capacidade perceptiva evolui de acordo com o que recebemos do mundo e como nosso cérebro se "otimiza" para reconhecer padrões importantes e recorrentes (como o efeito "nome na festa"). Vamos ver problemas perceptuais curiosos (prosopagnosia, blindsight e outros) e como esses problemas podem nos sugerir o "modus operandi" da mente.

Vamos entrar no universo de J. J. Gibson, que propôs importantes noções sobre percepção (affordances) e a invariância de alto nível. Em seguida, veremos um incomum festival de ilusões de óptica e como explicá-las como ocorrências de fortes tendências aprendidas por nossos "detetores perceptuais".

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As linhas são todas retas (pegue uma régua para checar!)

Essas ilusões não ocorrem apenas em nossa visão, mas também em uma série de outras habilidades cognitivas, o que nos faz ter ocasionalmente uma percepção distorcida da realidade. Se você já interpretou erradamente um texto, sabe do que estamos falando. Vamos generalizar os resultados desta seção para incluir outros de nossos "bloqueios" e preconceitos e veremos de que forma isto pode prejudicar nosso raciocínio e atrapalhar o processo criativo. Vamos avaliar também algumas táticas para evitar sermos presas dessas ilusões (equivalentes à régua que usamos no desenho acima).

O ponto central deste seminário é a constatação de que grande parte de nossa inteligência vem da nossa capacidade de perceber padrões e regularidades, de reconhecer invariâncias de alto nível, como dizia Gibson. O incremento dessas capacidades em diversos níveis (perceptual, causal, linguístico, etc) está diretamente associado a um desempenho inteligente, mais brilhante e produtivo. Veremos que nosso pensamento está intimamente associado à percepção interna de padrões e regularidades em nossos próprios pensamentos passados. Isto irá nos fazer analisar a importância do raciocínio analógico e do extenso uso de metáforas que fazemos.

Depois vamos falar da emergência da cognição em crianças, com uma análise das propostas de Piaget, Annette Karmilof-Smith, Elisabeth Bates e outros. Vamos ver algumas teorias de aquisição de linguagem e a polêmica do "poverty of stimulus" (a aparente dificuldade em explicar porque as crianças conseguem captar uma linguagem com tão poucos estímulos).

Em seguida vamos analisar as várias formas de memória (curto prazo, longo prazo, episódica, semântica, procedural, etc), e de que forma somos limitados e enganados por elas. Embora isto possa nos sugerir como melhorar certas formas de memória, nosso principal objetivo é reconhecer onde somos naturalmente falhos e procurar usar mecanismos externos de compensação (um caderno de anotações é um exemplo óbvio disto). Este é um assunto importante, pois o que vamos sugerir é que não é um bom procedimento ficar abusando e treinando nossa memória para fatos, mas sim para incrementar a funcionalidade de nosso processo perceptivo. Computadores e cadernos de anotações devem ser usados ao máximo para guardar fatos. Somos hábeis em guardar relações e generalizações entre fatos.

O raciocínio lógico humano é poderoso, mas também tem vários problemas. Vamos fazer uma análise das principais deficiências de raciocínio, focando principalmente o chamado "base rate fallacy" de Tversky & Kahneman, um tema que também exploramos no seminário sobre Estatística e Probabilidade. Vamos ver de que forma podemos otimizar nossa forma de pensar simplesmente reorganizando as informações. Os resultados são significativos!

Apresentamos em seguida um ramo da Psicologia Cognitiva conhecido como Implicit Learning (aprendizagem implícita). Com um rigoroso trabalho científico, os pesquisadores de implicit learning acumulam fortes evidências de que muito de nosso pensamento está abaixo do nível consciente. É muito importante conhecermos estes resultados, de forma a saber interpretar corretamente o que a chamada "intuição" nos fornece. Voltaremos a mencionar aqui as idéias de Gibson, e em seguida faremos alguns exercícios perceptuais para reforçar a importância dessas habilidades. Nosso objetivo é usar esses recursos perceptuais de forma otimizada, em situações tão corriqueiras quanto ler um jornal ou analisar um relatório de vendas.

Terminamos o seminário com uma exposição de algumas recentes teorias sobre a consciência humana. A importância desta investigação é grande, na medida que nos permite compreender melhor de que forma nosso raciocínio é o resultado de diversas correntes paralelas e inconscientes de pensamento. Há forte indicação de que este processo paralelo e concorrente de idéias em nossa mente está estreitamente ligado as nossas formas criativas de resolver problemas. Analisamos mais a fundo essas idéias no seminário sobre Criatividade.

Critical Thinking

No mundo de hoje o poder da palavra é maior do que o de uma bomba. Frequentemente temos que "desarmar" uma dessas bombas. Em outras situações, temos que confeccionar nosso próprio conjunto de bombas para justificar nossas idéias. Este é um seminário de treinamento para essas situações "bélicas" (no bom sentido, é claro!). (Veja também o artigo Argumentação Sólida)

Começamos fazendo um retorno às nossas origens: para que a natureza criou nosso cérebro? Uma simples análise evolucionista mostra quais os "problemas" que nosso cérebro tinha que resolver há 40.000 anos atrás e como ele ainda está especializado na resolução desses problemas. Nossa civilização mudou radicalmente de lá para cá, mas nosso cérebro continua praticamente o mesmo.

Vamos fazer o Teste de Seleção de Wason, que apresenta de forma clara um ponto falho em nosso raciocínio e de que forma os desanimadores resultados de Tversky & Kahneman (vistos em maior profundidade no seminário Estatística e Probabilidade) podem ser contornados com arranjos na forma de apresentar informações. Conhecer isto é vital para aplicar essas táticas na vida diária.

Após rever as formas usuais de raciocínio (dedução, indução, abdução) e de fazer uma rápida revisão de alguns conceitos estatísticos, vamos iniciar o estudo da argumentação e de como os argumentos podem ser bem construídos.

Vamos elaborar os quatro critérios que devemos obedecer durante a construção de um bom argumento e de que forma podemos modificar um argumento fraco para que ele possa ter melhores chances de sobreviver a críticas.

Em seguida, faremos uma detalhada análise dos tipos mais comuns de "falácias", erros de argumentação muito comuns (Ad Hominem, apelo à pena, clamando pela questão, falácia da composição, confundir causa e efeito, analogia imprópria e muitos outros).

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Para cada argumento veremos alguns exemplos práticos típicos, a sua forma genérica de construção e uma lista de sugestões para combatê-lo. É um valioso material para consulta frequente (mantenha o material didático deste seminário em uma gaveta próxima).

O seminário termina com um código de conduta para discussões racionais, algo que pode ser enfatizado antes de uma discussão de forma a obter mais relevância nas "batalhas verbais". Temos um seminário especificamente sobre Pensamento Crítico.

A Natureza da Criatividade

Será que somos todos criativos? Pretendemos mostrar neste seminário que todos nós somos realmente criativos e que basta saber explorar um pouquinho mais algumas de nossas capacidades para obter resultados sensivelmente melhores. Leia neste link um outro artigo sobre Criatividade.

Começamos o seminário mostrando algumas técnicas típicas usadas pelos "gurus" da criatividade. Falamos dos passos típicos de Preparação, Incubação, Insight e diversas outras estratégias para aumentar o potencial criativo. Depois, mostramos que não achamos válido apresentar essas técnicas simplesmente como uma "receita de bolo" a ser seguida. Achamos que é necessário saber de onde essas idéias provêm. Achamos que é necessário saber porque elas funcionam (ou, mais frequentemente, porque não funcionam...). Depois de "desmontar" as táticas tradicionais, voltamos para o começo e passamos a apresentar uma visão cognitiva e fundamentada da criatividade.

Falamos da relação de um organismo vivo com seu meio ambiente. Mostramos como os organismos simples dos insetos e camundongos agem de forma limitada em seu mundo. Depois mostramos os aspectos que tornam os humanos especiais. Veremos que percepção e conhecimento estão no centro da nossa atividade inteligente e criativa.

Seguimos com uma detalhada análise do conceito de percepção. Explicamos o que é Ciência Cognitiva, falamos de neurônios, mostramos as coisas que são fixas e imutáveis e as coisas que são aprendidas e modificáveis com a experiência. Apresentamos uma série de situações nas quais fica claro como age o nosso “aparelho perceptual” (e como frequentemente somos enganados por ele).

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Com isso fica claro entender o que queremos dizer com “reconhecimento de padrões”, a principal atividade cognitiva de nosso cérebro.

Depois vamos falar de Espaços Conceituais. Esta é a parte mais importante do seminário: definimos o que são esses espaços, como identificá-los e como usá-los para explorar criativamente as possibilidades de nosso trabalho diário. É daqui que tiraremos um grande número de técnicas eficazes. Para cada forma de “transformar” um espaço conceitual, apresentaremos exemplos práticos e convincentes.

Entre os exemplos que analisamos está a descoberta da estrutura do benzeno por Friedrich von Kekulé. Mostramos como Kekulé usou seus conhecimentos sobre o problema para auxiliá-lo na quebra das regras que ele tinha. Ficará claro porque dizemos que quebrar uma regra é mais eficaz quando conhecemos a natureza do problema.

Depois de ver vários exemplos, faremos um sumário das idéias apresentadas: Aparelhos Perceptuais, Estalos Perceptuais, Entendimento, Quebra de Regras. Nossa lista de “dicas” para ser mais criativo fica, então, não uma mera coleção de técnicas “chutadas”, mas sim uma compilação de noções fundamentadas e intuitivas. Terminamos o seminário com as referências científicas que usamos e onde obter mais informações na Internet. Veja aqui o conteúdo programático do workshop Criatividade e Inovação.

O Ceticismo Saudável

Estivemos o tempo todo falando sobre inteligência. O que tem o misticismo a ver com inteligência? Ou, como poderiam dizer alguns, com a falta de inteligência? Na verdade, não muito. Conhecemos várias pessoas "esotéricas" que são inteligentes e várias outras que não são. Confiar em metodologias esotéricas, portanto, não parece ter muito a ver com a capacidade intelectual das pessoas, mas sim com sua necessidade de acreditar. Este seminário é dedicado às pessoas que desejam escolher no que acreditar de forma embasada. Nosso principal objetivo é fornecer argumentos para que as pessoas possam se defender de afirmações extraordinárias. Estamos constantemente sendo bombardeados por esse tipo de afirmações. Se alguém lhe oferecer algum serviço "duro de acreditar", use os métodos que propomos neste seminário para testá-lo: você verá que não é difícil derrubar essas proposições e assim evitar ser mais uma de suas "vítimas". E a lista de "truques" e bobagens que existem por aí é muito grande . . .

Não vamos atacar nenhum esotérico em particular, não faz parte de nossa índole atacar ninguém, mas vamos atacar o que eles afirmam ser verdade. Para isso, vamos fazer uma revisão dos principais tipos de afirmações místicas e como são frágeis. Astrologia, numerologia, grafologia, leitura da mente, comunicação com espíritos, experiências "fora do corpo", tudo será apresentado de forma crítica e imparcial. Mas com os olhos de um cético.

Depois, vamos falar de James "The Amazing" Randi. Você precisa conhecê-lo, pois ele oferece um prêmio de 1 milhão de dólares para o primeiro "psíquico" paranormal que passar por um teste controlado de suas afirmações. O prêmio não foi recolhido por ninguém até hoje.

Veremos também como nossa memória nos prega peças, com uma análise do dramático efeito das "memórias falsas". Faremos uma revisão do poder do efeito placebo, responsável por curas espontâneas em cerca de 30% dos casos. Vamos ver como nossa consciência pode nos pregar peças e os efeitos da auto-sugestão (e como usar isto de forma controlada e proveitosa). Vamos ver porque certas "curas milagrosas" parecem funcionar, mas são na verdade apenas efeitos estatísticos e de falhas de percepção nossa. Quem nunca ouviu falar nessas coisas, prepare-se para ser surpreendido com o número de possibilidades que existem de sermos enganados por aí.

Depois vamos entrar de cabeça no método científico. Não, você não vai ficar entediado, pois vamos mostrar de que forma a ciência também erra, muitas vezes de forma engraçada. Mas ao contrário dos místicos, a ciência dispõe de métodos de auto-correção. Vamos passar um tempo falando desses métodos, pois versões simplificadas deles podem nos ser úteis no dia a dia.

Vamos falar do processo de falsificação (não é de dinheiro não), usado pela ciência para "testar" hipóteses e como isto nos permite refinar uma teoria. Veremos como uma simples análise estatística pode eliminar grande parte das "afirmações estraordinárias" dos místicos. Analisaremos o método double-blind que, quando aplicado em casos difíceis, revela imediatamente o "furo" do que é proposto pelos esotéricos. Veremos o que é a técnica de "cold-reading", sua explicação cognitiva e porque seus efeitos nos pregam peças. Analisaremos de que forma a ausência de modelos causais pode influenciar negativamente qualquer tentativa de interpretação de resultados esotéricos. Vamos concluir que, em boa parte dos casos, prever os acontecimentos é insuficiente: é necessário entender como as coisas funcionam.

Você poderá, então, se perguntar o que tem tudo isso a ver com inteligência?
Na verdade, o espírito cético dos cientistas é um dos componentes cruciais no mecanismo da inteligência, uma vez que é ele que nos permite concentrar nossos esforços nos pontos relevantes de determinado assunto. As crianças são exemplos impressionantes de ceticismo "científico" e intuitivo, baseado em evidências, embora muitas vezes vivam em torno de fantasias saudáveis. Ao concentrar nossa atenção no que é relevante e ao aprender a julgar a validade das informações que recebemos, estamos sendo mais eficazes, estamos desempenhando nossa tarefa de pensadores de uma forma mais otimizada e racional. Temos, infelizmente, um tempo de vida limitado, e não podemos nos permitir gastar esforços e esperanças com coisas sem sentido.

Como conclusão, vamos ver que o espírito crítico e cético, que deveria ser uma das ênfases na formação das pessoas tem, infelizmente, um problema fundamental: ele não vende jornais nem aumenta o Ibope de programas de televisão. Entretanto, o espírito crítico é a forma ideal para analisar, por exemplo, um problema de produção ou vendas de sua empresa, principalmente se este problema foi causado por negligência ou incompetência de alguém, já que esse alguém poderá ser rápido em afirmar que o problema tem causas "sobrenaturais".

Brain Workout

Se colocassemos Jean-Claude Van Damme para brigar com um desses halterofilistas (fisioculturistas) campeões, quem você acha que ganharia? Em outras palavras, quem é mais eficiente na prática em termos físicos?

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Jean-Claude Van Damme (à direita) contra o "açougue humano"

Usamos essa analogia para iniciar uma discussão sobre os "halterofilistas mentais" e de que forma temos sido educados erradamente para desempenhar como um deles. Inteligência, nosso principal assunto, não parece estar ligada à performance de aparências, mas sim ao desempenho ágil e flexível, resolvedor de problemas. No seminário, faremos uma detalhada comparação dos halterofilistas mentais com os "Jean-Claude" mentais e veremos que estes últimos são justamente aqueles que podem ser considerados mais inteligentes. Qual a importancia disso? A importância é que nós devemos treinar para sermos Van Damme e não halterofilistas.

O seminário Brain Workout é uma espécie de "resumo" de itens de vários outros de nossos seminários, sendo ideal para introduzir os assuntos que abordamos com maior profundidade nos demais eventos. Aqui vamos nos preocupar em motivar as pessoas a acharem os seus lados "Van Damme" e a saber como usá-los de forma produtiva.

Começamos com uma explanação sucinta de como uma criança percebe o mundo a sua volta. Dessa análise, passamos ao comportamento do cérebro das crianças, com sua impressionante plasticidade e capacidade de generalização. Disto resulta nosso primeiro ponto: a principal atividade na qual nosso cérebro é especializado é a percepção de padrões. Vamos mostrar o que queremos dizer com padrões através de vários exemplos práticos. Mas frequentemente também somos enganados por essa percepção.

Depois mencionamos um dos pontos mais fundamentais deste seminário, a diferença entre saber e entender. É uma diferença sutil mas muito significativa e tem a ver com a diferença que existe entre conhecer um monte de fatos e a diferente habilidade de conseguir explicá-los. É o que diferencia um recém-graduado de um especialista em um assunto qualquer. Usamos a história do descobrimento da varíola e o subsequente desenvolvimento da Teoria dos Germes para introduzir as idéias sobre como funciona a ciência. O método científico tem muito a nos ajudar em nossa batalha diária pela compreensão do mundo à nossa volta e usamos isso para clarificar a grande diferença que existe entre decorar um assunto e compreendê-lo.

O próximo item que abordamos no seminário é Criatividade. De certa forma, a criatividade é uma espécie de processo no qual desobedecemos certas regras. É o que se pode chamar de "quebrar as amarras" do pensamento, para fazê-lo fluir por campos ainda inexplorados, sem medo de onde podemos chegar. O seminário prossegue com uma série de técnicas para executar isso, cada uma com certo mérito. Mas não basta simplesmente "desobedecer" para criar: é preciso reconhecer que é mais eficiente desobedecer aquilo que entendemos, e não só o que sabemos (voltamos de novo aqui a diferença entre saber e entender). Com isso esperamos educar nosso pensamento criativo, fazendo-o desafiar princípios estabelecidos em modelos causais.

Obviamente, ser apenas criativo não basta, também é preciso saber "vender o seu peixe". Milhares de ótimas idéias perdem-se no tempo por não terem sido argumentadas corretamente. Argumentos fortes são a principal ferramenta de que dispomos para alavancar nossas idéias e a parte final deste seminário se debruça sobre as estratégias para aumentar a solidez de nossas idéias. Analisaremos os tipos mais comuns de erros de argumentação, tanto para melhorar nossa construção de frases quanto para atacar idéias sem nexo. O objetivo é não permitir que nossas idéias criativas sejam rechaçadas por argumentos "furados".

Conclusões

Cientistas são bichos muito difíceis de tirar de suas tocas. Mas quando eles saem e quando eles falam nossa "língua", o que percebemos tem o poder de nos mostrar excitantes novas direções. O ponto central de nossos seminários gira em torno de uma visão científica da inteligência. Aprendemos que inteligência é algo que não tem relação direta com o número de fatos que conhecemos (embora pessoas inteligentes acabem naturalmente conhecendo um maior número de informações), mas sim com a capacidade de formarmos modelos e conceitos de nosso mundo. Inteligência está diretamente relacionada à nossa capacidade de perceber, de reconhecer padrões e de manter modelos de como eles funcionam e se interrelacionam. Os seminários mostram, em várias situações, que esta é uma capacidade natural do ser humano, algo que é absolutamente espontâneo em crianças. Mas isto é algo que nossa educação formal tradicional nos fez esquecer.

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A ciência tem, hoje, evidências sólidas para nos comprovar porque devemos nos relembrar destas capacidades.

Outros Artigos

O artigo "Inteligência Artificial, Educação de Crianças e o Cérebro Humano" pode ser lido seguindo-se este link. O conteúdo deste artigo é um pouco mais sofisticado, embora várias noções sejam relativamente intuitivas (clique aqui para uma versão em Inglês desse artigo). Temos um outro artigo (disponível apenas em Inglês) podendo ser lido através deste pointer. Esse é um artigo mais pesado, apresentando algumas noções específicas da área de IA. Versões em postscript de todos esses artigos podem ser obtidas nesta página. A Homepage de Sergio Navega (em Inglês) está disponível nesse link. A homepage em Português pode ser vista nesse link. Uma coleção de minhas mensagens para um grupo de discussão em Ciência Cognitiva pode ser lida neste link. Há outro artigo sobre Criatividade neste link.

Referências

Listamos a seguir algumas referências sobre as quais baseamos nossos seminários. Cada seminário terá, ao final, uma lista de referências específicas, incluindo farto material disponível on-line na Internet.

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Copiado de: Intelliwise

sábado, 14 de fevereiro de 2009

Afinal, a Ciência Explica ou Descreve?

De: Thais Cyrino de Mello Forato

Afinal, a Ciência Explica ou Descreve?

Profa. Ms. Thaís Cyrino de Mello Forato e Prof. Dr. Maurício Pietrocola

(Este artigo é parte de um trabalho mais amplo apresentado no V ENPEC, Bauru, dezembro de 2005)

Resumo: Um debate filosófico que se intensificou no início do século XX questionou a capacidade da ciência em fornecer explicações. Desde então, filósofos da ciência, cientistas e educadores têm contribuído para essa reflexão. Algumas propostas configuram-se em torno da modelização de teorias como recurso explicativo utilizado pela ciência, mas o sucesso de uma explicação, principalmente no ensino de ciências, parece estar vinculado à sua capacidade de satisfazer o interlocutor. Auxiliando na tarefa de fornecer explicações, recursos como episódios da história da ciência e a introdução de entes inobserváveis para a construção de teorias e modelos têm se mostrado eficientes.

Palavras-chave: explicação científica, sentimento de entendimento, modelização, história da ciência e entes inobserváveis.

O desejo de compreender situações, fatos, relações ou fenômenos inquietou os homens em todas as épocas de nossa história, e levou cada civilização a construir e sistematizar seu próprio corpo de conhecimentos. Mitos, filosofia, ciência e religião são formas elaboradas da invenção humana que, dentre outras coisas, pretendem produzir entendimento sobre o mundo. Mais especificamente no caso da ciência, geralmente considera-se que uma de suas principais funções seria fornecer explicações para os fenômenos naturais. Mas, em que medida as explicações científicas podem levar a uma resposta considerada satisfatória? Que requisitos uma explicação científica deve apresentar para fornecer um sentimento de entendimento em um dado interlocutor?

1. Explicação e Descrição

O conhecimento científico é concebido, geralmente, como meio de acesso ao funcionamento do mundo, outorgando-lhe sentido, explicando-o e considerando que um fato e sua correta explicação são, muitas vezes, inseparáveis (1). Neste sentido, tem-se recorrido ao uso de modelização das teorias para explicar fenômenos naturais, construindo, assim, uma representação do mundo físico. (2) Tal prática é sustentada pela crença de que uma explicação científica fornece a causa de um fenômeno, sendo a causa entendida como uma “relação entre eventos ou circunstâncias particulares distintas”. (3)

Ao longo da história da ciência, segundo Martins (1993), em alguns momentos foi preciso introduzir entes inobserváveis para construir teorias capazes de explicar regularidades observáveis em alguns fenômenos.(4) Tais entes inobserváveis são admitidos na prática científica e, a partir deles, é possível construir vários modelos denominados “modelos científicos substanciais”. A utilidade científica desses entes está na possibilidade de fornecerem uma explicação do mundo sensível, mas, por princípio, eles não têm conexão causal com nosso domínio sensorial. No entanto, essa prática científica foi criticada por alguns filósofos, uma vez que não se pode assegurar, a partir da observação de certos fenômenos, qual sua causa inobservável. O problema se coloca, pois é possível construir vários modelos substanciais conflitantes que explicam de modo diferente os mesmos fenômenos. Ernst Mach e Pierre Duhem negaram o papel explicativo dos modelos substanciais em favor de uma ciência fenomenológica. Henri Poincaré defendia uma posição distinta. Para ele, os modelos só são prejudiciais na ciência se forem confundidos com a realidade, mas em alguns domínios de estudo, a introdução de modelos substanciais pode ser útil.(5)

No início do século XX, as discussões sobre a validade dos modelos substanciais e a possibilidade de uma explicação científica fornecer a causa de um fenômeno intensificaram o debate no âmbito da filosofia da ciência. Pierre Duhem sustentou a idéia de que as teorias científicas representam, mas não explicam leis experimentais. Em 1900, Karl Pearson coloca, no prefácio de seu livro The grammar of science, que a ciência é descrição, mas não explicação.(6) Aumentando a controvérsia, Ludwig Wittgenstein afirma que: “na base de toda visão moderna do mundo está a ilusão de que as chamadas leis da natureza são as explicações dos fenômenos naturais”, enquanto Bertrand Russel, em 1913, questionava a possibilidade de uma explicação encontrar a causa do que busca compreender argumentando que “a palavra causa está tão inexplicavelmente presa a associações enganosas que sua completa exclusão do vocabulário científico se faz necessário”.(7)

Tal debate ensejou inúmeros estudos ao longo do século XX. Vários filósofos da ciência como Pierce, Meyerson, Bachelard, Popper, Kuhn, Laudan e Bunge refletiram sobre o problema da explicação. Os epistemólogos, de um modo geral, atribuíram o poder explicativo das teorias à sua capacidade de prever acontecimentos naturais e de manipular objetos da natureza. Tanto entre aqueles que se preocuparam com questões normativas ou por questões fácticas, a explicação científica foi um dos temas analisados.(8)

2. Filósofos e a Explicação Científica

Dentre as perspectivas mais recentes sobre o assunto, Rom Harré, filósofo da ciência, defende que a função das teorias é explicar, e nelas se exprime a compreensão do mundo. No entanto, ele admite que dois modelos opostos, tanto do ponto de vista lógico como epistemológico e metafísico, propõem a existência de dois tipos diferentes de teoria no que se refere às explicações científicas. (9) Um desses modelos baseia-se no conceito de forças e outro no conceito de vírus, e eles produzem formas distintas de explicação. Harré procura mostrar que a teoria mecânica traz um tipo de explicação diferente daquela fornecida pela teoria da transmissão da doença (que é diferente da descrição da doença).

A teoria mecânica introduz a força, um ente inobservável, cuja função é pragmática. Esse ente pode ser banido da teoria, segundo Harré, sem alteração drástica da mesma. Tal teoria organiza-se no seio de um sistema lógico e, a partir de princípios básicos, se deduzem as leis do movimento. Mas, permanece nossa questão: essas leis explicam ou descrevem o movimento?

A explicação científica dos acontecimentos quer se trate de sucessos individuais quer das suas seqüências, consiste em descrever o mecanismo que os produz. Só muito remotamente poderá dizer-se que a ciência mecânica explica o curso do movimento. As leis da mecânica são descritivas e não explanatórias.  (10)

Quando a teoria viral da doença foi proposta, também introduziu um ente inobservável (naquela época), mas este ente não pode ser banido da teoria, pois implicaria em distintas concepções de doença e cura. (11) O vírus, ao contrário da força, fornece uma explicação científica sobre o curso da doença. 

A presença do vírus explica aquilo que se descreve como síndrome ou desenrolar da doença, e quanto mais soubermos sobre a natureza e sobre o comportamento dos vírus, mais saberemos acerca da doença. É a interação do corpo do hospedeiro e do vírus seu parasita que origina os sintomas da doença que fornece a explicação do seu progresso. A teoria viral da poliomielite é, de facto, uma explicação científica, enquanto as magnificamente sistematizadas leis da mecânica o não são. (12)

As entidades inobserváveis introduzidas nas teorias, nos exemplos apresentados por Harré, seriam responsáveis pelo mecanismo causal nas explicações científicas. Para explicar um fenômeno é necessário saber descrever esse mecanismo causal. Portanto, idealmente para ele, a teoria deveria descrever o processo de um fenômeno que se procura compreender. Entretanto, cabe perguntarmos: em que medida descrever o processo de um fenômeno é reportar-se à sua causa? Ou ainda, o que consideramos mecanismo causal de fato reporta-se à causa primeira do fenômeno?

Para Harré, a possibilidade de explicação ocorre quando dispomos o conhecimento em estratos. Num primeiro momento, no estrato da observação, descobrem-se mecanismos de repetição regulares, não aleatórios, que impõem uma explicação. Depois, a explicação fornecida é a descrição dos mecanismos causais, em geral não observáveis, responsáveis pelo comportamento que dá origem aos esquemas observados. Este processo de estratificação prossegue até que a ciência atinja as relações fundamentais reconhecidas em cada época. Portanto, uma barreira imposta não pela natureza, mas por nossas próprias limitações. Harré defende que a capacidade de explicação de uma teoria está, de algum modo, vinculada ao que cada época considera satisfatório, e a introdução de entes inobserváveis é também uma ferramenta válida na elaboração de teorias científicas.

Nem todos os filósofos, cientistas ou educadores atualmente preocupam-se, incisivamente, com a distinção entre explicação e descrição, mas, parece-nos que de maneira pragmática, a discussão encaminha-se para o sentimento de entendimento que uma explicação pode fornecer. De um modo intuitivo, podemos considerar que tal sentimento de entendimento seria um estado psicológico singular que conduz o interlocutor a sentir-se suficientemente esclarecido em relação ao fato indagado. (13) Obviamente, sendo tal sentimento muitas vezes guiado por critérios subjetivos, ele não pode ser considerado como parâmetro para arbitrar a validade de uma explicação científica. Vários filósofos, educadores e cientistas como Bunge, Hempel, Gilbert, Weimberg, Friedman, Brewer apresentam propostas para a questão. Embora não haja uma única possibilidade consensual, elas parecem oferecer conciliação entre o rigor do “exame filosófico tradicional e a exigência de uma dimensão subjetiva no entendimento propiciado pelas explicações científicas”  . (14)

3. Atributos e a Qualidade da Explicação Científica

Para que uma explicação possa ser aceita como válida pelo interlocutor oferecendo um sentimento de entendimento, ela deve apresentar alguns atributos. No estudo apresentado por Brewer, Clarke e Chinn (1998), tal dimensão subjetiva de entendimento que uma explicação pode propiciar, parece predominar sobre questões puramente filosóficas. Os autores pretendem distinguir a explicação de outros processos conceituais como descrição ou avaliação. Segundo eles, a explicação é um relato que fornece uma estrutura conceitual para um fenômeno que leva o interlocutor a um sentimento de entendimento. Esta estrutura conceitual pode ser um fato, uma lei, ou uma teoria e sempre vai além do fenômeno que busca explicar, constituindo-se uma estrutura mais geral que integra diversos aspectos do mundo. Deste modo, submeter um fenômeno a uma estrutura conceitual maior, permite reduzir a arbitrariedade do fenômeno. Os autores citam Woodward, Friedman e Kitcher defendendo idéias muito parecidas, ou seja, para que algo possa ser considerado uma explicação, deve submeter-se a uma estrutura conceitual maior que o fenômeno original. (15)

A respeito dos debates entre filósofos da ciência e cientistas sobre a natureza das explicações científicas, Brewer et al. (1998) acreditam que os debates dos últimos 40 anos convergem para a hipótese defendida por eles: explicações científicas (i) fornecem uma estrutura conceitual para o fenômeno; (ii) vão além do fenômeno original; (iii) integram uma gama de fenômenos; (iv) mostram como o fenômeno original segue da estrutura; (v) proporcionam um sentimento de entender; e (vi) devem ser testáveis. Esta última exigência, a da testabilidade, pode ser considerada como um requisito que deriva da revolução científica.

Para não cientistas a qualidade de uma explicação pode ser avaliada mediante alguns atributos: a) Suporte empírico; b) Alcance, de forma que abarquem um grande número de fenômenos; c) Consistência; d) Simplicidade; e) Plausibilidade: o grau para o qual a explicação particular é consistente com as maiores convicções íntimas, subjetivas do indivíduo.

Para cientistas, uma explicação científica deve possuir, além destes, ainda outros atributos: f) Precisão: a capacidade de produzir predições precisas; g) Formalismo: podendo ser expressa de forma matemática; h) Fecundidade: proporcionando orientação para pesquisas futuras.

Brewer et al. apresentam o resultado de pesquisas mostrando que as explicações que apresentam tais atributos são aquelas que mais possibilitam um sentimento de entendimento ao interlocutor, sejam crianças, não-cientistas ou cientistas. A proposta dos autores para a natureza das explicações científicas parece reforçar nossa hipótese sobre o debate entre descrição e explicação. O que prevalece como critério nessa diferenciação é a capacidade de uma explicação em satisfazer seu interlocutor, mas esta não é uma discussão que ocorre no campo filosófico.

4. Explicações Científicas e o Ensino de Ciências

E do ponto de vista do ensino de ciências, como se coloca a questão? Segundo uma análise apresentada por Cupani e Pietrocola (2002) sobre a epistemologia de Mario Bunge, a explicação de eventos reais é a principal operação científica. A ciência não se limita a descrever o mundo e “constitui a melhor estratégia inventada até hoje para responder à pergunta sobre o porquê dos eventos”. (16) Para Bunge, todas as explicações racionais seguem uma mesma estrutura lógica: o fenômeno que se quer explicar submete-se a uma ou mais generalizações (leis ou regras). Segundo os autores, a reconstrução lógica de Bunge segue as conhecidas propostas clássicas de Hempel e Popper.

A explicação científica não se limita a vincular a existência de um acontecimento, ou a ocorrência de um fenômeno, à leis, mas sim, insere a descrição de um fato numa teoria; e para Bunge, é justamente tal fundamentação teórica que permite a uma explicação científica não ser, meramente, a inclusão de um enunciado singular em enunciados gerais. Nesse sentido, Cupani e Pietrocola apontam a diferença entre submeter um fato a teorias de “caixa preta” ou submete-lo a teorias “representacionais” (refere-se ao modus operandi dos sistemas, fornecendo explicações mais profundas). (17) Desta forma, a explicação científica implica na construção de modelos que buscarão explicitar o “mecanismo” do fato a ser explicado. Assim, a compreensão que uma explicação científica pode fornecer, só será entendida pelo especialista, familiarizado com as idéias técnicas envolvidas na elaboração do modelo.

A conseqüência disso para o ensino de ciências é que o conhecimento científico precisa ser transformado para chegar à sala de aula, pois os objetivos e interesses do ambiente escolar diferem daquele do contexto da prática profissional da ciência. Este processo de migração do conhecimento científico, conhecido como transposição didática (18) implica numa reestruturação deste conhecimento. Segundo Cupani e Pietrocola, esse caminho é inevitável e pode ser muito difícil. Alguns livros didáticos trazem “concepções errôneas sobre a ciência, seus produtos e métodos” reforçando os mitos do senso comum sobre a natureza do conhecimento científico. É necessário, neste contexto, que o educador esteja preparado para lidar com tais situações e é fundamental que ele “entenda os processos de produção da ciência, assim como as características e estatuto do conhecimento por ela produzido”. (19)

Nesse sentido, a análise de episódios de história da ciência pode auxiliar a compreensão do estatuto epistemológico do conhecimento científico. O debate entre diferentes teorias em determinados períodos históricos pode fornecer uma idéia menos distorcida do processo do fazer científico. Assim, a elaboração de modelos como explicação científica para determinados fenômenos configura-se uma ferramenta útil ao ensino de ciências.

As representações científicas do mundo real produzem-se através de modelos teóricos. Tais modelos enfocam apenas alguns aspectos da realidade, consideram apenas algumas variáveis e introduzem apenas algumas relações entre elas. O realismo da ciência visto desta forma, contrapõe-se ao realismo ingênuo que afeta o ensino, sem, no entanto, ceder às sedutoras teses do construtivismo radical, para o qual nada existe fora do sujeito. (20)

O objetivo da modelização não é oferecer uma explicação científica como cópia da realidade, mas uma representação simbólica dela, de modo que tal representação sempre pode ser aperfeiçoada. (21) Recorrer aos modelos ou a construção de entes inobserváveis constitui um instrumento válido à ciência na elaboração de suas explicações.

5. Considerações Finais

Apresentamos a análise de alguns autores a respeito das explicações científicas e adotamos alguns aspectos destes estudos como premissas para nossa proposta:1) Um debate no âmbito da filosofia da ciência questiona se a ciência descreve ou explica os fenômenos naturais; 2) Explicar uma regularidade geral é sub-sumí-la a outra regularidade mais abrangente, a uma lei mais geral; 3) O sucesso de uma explicação está vinculado à sua capacidade de produzir um sentimento de entendimento no interlocutor; 4) A capacidade de explicação de uma teoria está vinculada a fatores que cada época considera satisfatórios; 5) A introdução de entes inobserváveis na ciência é um recurso útil para a construção de modelos científicos substanciais; 6) A modelização de teorias têm sido um dos recursos adotados no ensino de ciências na tarefa de fornecer explicações; 7) O educador necessita compreender o estatuto epistemológico do conhecimento científico para fundamentar sua prática docente.

Sob esta perspectiva, estudar um episódio histórico permite perceber uma ciência construída por muitos, a partir de erros e acertos, de inúmeros experimentos e das idéias que vão amadurecendo e se estruturando ao longo do tempo. Estudos dessa natureza podem contribui para a compreensão do estatuto epistemológico do conhecimento científico. Tal entendimento contribui para o educador lidar de maneira crítica com a transposição didática, percebendo, antes de tudo, que não existe resposta definitiva na ciência e o debate entre teorias é um dos inúmeros fios que compõem a rica teia do saber, imaginada e criada pela mente humana. 

Notas

(1) Concari, 2001, p.85.
(2) Veja por exemplo: Gilbert & Boulter, 1998 e 2000; Pietrocola, 1999 e 2001 e Colinvaux, 1998.
(3) Strawson, 2002, p. 151. Não apresentaremos a discussão sobre explicações e causações realizada pelo autor devido a limitação de espaço, mas sugerimos a leitura do capítulo 9 que aborda tal debate.
(4) Martins, 1993, p. 13-14.
(5) Martins, 1993.
(6) Concari, 2001, p.87.
(7) Weinberg, 2001.
(8) Concari, 2001, p.86.
(9) Harré, 1988, p. 197. Harré dedica todo o capítulo VI para discutir as explicações científicas onde recorre a considerações interessantes acerca da analogia e dos modelos, cuja abordagem nesse momento alongaria sobremaneira nosso trabalho.
(10) Ibid, p.199. Grifo nosso. De fato, na época em que Newton propõe a sua teoria mecânica, ele rompe com a busca da causação primeira ao descrever como os fatos ocorrem e não porque ocorrem.
(11) Note que o trabalho de Harré escrito em 1988 ainda não contempla a observação dos vírus, mas isso não interfere no objetivo de nossa argumentação. Sobre a observação de vírus veja um exemplo em: http://inventabrasilnet.t5.com.br/virus.htm.
(12) Harré, 1988, p. 199.
(13) Custódio e Pietrocola, 2004.
(14) Ibid. Os autores apresentam algumas dessas propostas, inclusive o debate entre Friedman e Hempel.
(15) Tal idéia converge com a clássica interpretação de Hempel.
(16) Cupani e Pietrocola, 2002, p.113.
(17) Ibid, p. 114-5.
(18) Veja sobre a transposição didática em Chevallard, 1991.
(19) Ibid, 116-7.
(20) Ibid, p.121-2.
(21) Ibid, p.124.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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COLINVAUX, D. (org.)  Modelos e Educação em ciências. Rio de Janeiro: Ravil, 1998.
CONCARI, S. B. Las teorias y modelos em la explicación científica: implicancias para la enseñanza de las ciências. Ciência & Educação. 7: 85-94, 2001.
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CUSTÓDIO, J.F; PIETROCOLA, M. Explicação Científica e Entendimento. In: VI Congreso Latinoamericano de Historia de la Ciencia y la Tecnologia, 2004, Buenos Aires. (no prelo).
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Thais C. M. Forato: Bacharel em Física, pós-graduada em Marketing, é licenciada em Física e Matemática. Mestra em História da Ciência pela PUC-SP, atualmente é doutoranda em Educação pela Faculdade de Educação da USP, no Laboratório de Pesquisa em Ensino de Física. Membro pós-graduanda do Grupo de História e Teoria da Ciência (ligado ao Departamento de Raios Cósmicos e Cronologia do Instituto de Física “Gleb Wataghin” da Unicamp), faz parte do Conselho Editorial da arScientia.
thaiscmf@gmail.com

São Paulo - SP

(Está autorizada a reprodução deste texto. Solicita-se que a fonte seja citada e linkada.)

21/11/2006

terça-feira, 27 de janeiro de 2009

Hierarquia DIKW - Wikipédia, a enciclopédia livre

Hierarquia DIKW - Wikipédia, a enciclopédia livre: "Hierarquia DIKW
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
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DIKW é uma hierarquia informacional utilizada principalmente nos campos da Ciência da Informação e da Gestão do Conhecimento, onde cada camada acrescenta certos atributos sobre a anterior.

[editar] Características

Os seus componentes, em ordem crescente de importância e normalmente dispostos em um sistema de coordenadas cartesianas, são os seguintes:

* Dados (Data) é o nível mais básico;
* Informação (Information) acrescenta contexto e significado aos dados;
* Conhecimento (Knowledge) acrescenta a forma como usar adequadamente a informação;
* Sabedoria (Wisdow) acrescenta o entendimento de quando utilizá-los.

Desta forma, a hierarquia DIKW é um modelo teórico que se mostra útil na análise e no entendimento da importância e limites das atividades dos trabalhadores do conhecimento.

[editar] Ligações externas

* Data, Information, Knowledge, and Wisdom (em inglês)"

Artigos sobre DIKW








DIKW - Wikipedia, the free encyclopedia


DIKW - Wikipedia, the free encyclopedia: "The 'DIKW Hierarchy', also known variously as the 'Wisdom Hierarchy', the 'Knowledge Hierarchy', the 'Information Hierarchy', and the 'Knowledge Pyramid'[1], refers loosely to a class of models[2] for representing purported structural and/or functional relationships between data, information, knowledge, and wisdom. 'Typically information is defined in terms of data, knowledge in terms of information, and wisdom in terms of knowledge'[1].

Not all versions of the DIKW model reference all four components (earlier versions not including data, later versions omitting or downplaying wisdom), and some include additional components. In addition to a hierarchy and a pyramid, the DIKW model has also been characterized as a chain[3][4], as a framework [5], and as a continuum[6].
Contents
[hide]

* 1 History
o 1.1 Information, Knowledge, Wisdom
o 1.2 Data, Information, Knowledge, Wisdom
o 1.3 Data, Information, Knowledge
* 2 Description
* 3 Data
o 3.1 Data as Fact
o 3.2 Data as Signal
o 3.3 Data as Symbol
* 4 Information
o 4.1 Structural vs. Functional
o 4.2 Symbolic vs. Subjective
* 5 Knowledge
o 5.1 Knowledge as Processed
o 5.2 Knowledge as Procedural
o 5.3 Knowledge as Propositional
* 6 Wisdom
* 7 Representations
* 8 Criticisms
* 9 References

[edit] History

'The presentation of the relationships among data, information, knowledge, and sometimes wisdom in a hierarchical arrangement has been part of the language of information science for many years. Although it is uncertain when and by whom those relationships were first presented, the ubiquity of the notion of a hierarchy in embedded in the use of the acronym DIKW as a shorthand representation for the data-to-information-to-knowledge-to-wisdom transformation.'[7]

[edit] Information, Knowledge, Wisdom

Educator Danny P. Wallace traces the earliest conception of a hierarchy involving knowledge and wisdom to 1927 and 1941, in early works of American philosopher Mortimer Adler, later to be formalized as 'goods of the mind'[7], in 1970--'knowledge, understanding, prudence, and even a modicum of wisdom'[8]--and later revised, in 1986, as follows: 'As health, strength, vigor and vitality are bodily goods, so information, knowledge, understanding and wisdom are goods of the mind - goods that acquired, perfect it.'[9]

The earliest formalized distinction between wisdom, knowledge, and information may have been made by poet and playwright T.S. Eliot[10][11]:

Where is the Life we have lost in living?
Where is the wisdom we have lost in knowledge?
Where is the knowledge we have lost in information?

-- from T.S. Eliot, 'Choruses from 'The Rock''

Nearly half a century later, American composer Frank Zappa articulated an extended version of the information-knowledge-wisdom hierarchy[12]:

Information is not knowledge,
Knowledge is not wisdom,
Wisdom is not truth,
Truth is not beauty,
Beauty is not love,
Love is not music,
and Music is THE BEST.

-- from Frank Zappa, 'Packard Goose'

Thereafter, American author and educator Harlan Cleveland cited to Eliot in his 1982 article discussing the hierarchy.[13][7]

[edit] Data, Information, Knowledge, Wisdom

Other early versions (prior to 1982) of the hierarchy that refer to a data tier include those of Chinese-American geographer Yi-Fu Tuan[13][verification needed][14] and sociologist-historian Daniel Bell.[13][verification needed][14]. In 1980, Irish-born engineer Mike Cooley invoked the same hierarchy in his critique of automation and computerization, in his book Architect or Bee?: The Human / Technology Relationship.[15][verification needed][14]

Thereafter, in 1987, Checkoslovakian-born educator Milan Zeleny mapped the elements of the hierarchy to knowledge forms: know-nothing, know-what, know-how, and know-why.[16][verification needed] Zeleny 'has frequently been credited with proposing the [representation of DIKW as a pyramid]...although he actually made no reference to any such graphical model.'[7]

The hierarchy appears again in a 1988 address to the International Society for General Systems Research, by American organizational theorist Russell Ackoff, published in 1989.[17]. Subsequent authors and textbooks cite Ackoff's as the 'original articulation'[1] of the hierarchy or otherwise credit Ackoff with its proposal[18]. Ackoff's version of the model includes an understanding tier (as Adler had, before him[8][9][7]), interposed between knowledge and wisdom. Although Ackoff did not present the hierarchy graphically, he has also been credited with its representation as a pyramid.[17][7].

In the same year as Ackoff presented his address, information scientist Anthony Debons and colleagues introduced an extended hierarchy, with 'events', 'symbols', and 'rules and formulations' tiers ahead of data.[19][7].

[edit] Data, Information, Knowledge

In 1955, English-American economist and educator Kenneth Boulding presented a variation on the hierarchy consisting of 'signals, messages, information, and knowledge'.[20][7]. However, '[t]he first author to distinguish among data, information, and knowledge and to also employ the term 'knowledge management' may have been American educator Nicholas L. Henry'[7], in a 1974 journal article[21].

Jennifer Rowley notes that there is 'little reference to wisdom' in discussion of the DIKW in recently published college textbooks[1], and does not include wisdom in her own definitions following that research[18]. Meanwhile, Zins's extensive analysis of the conceptualizations of data, information, and knowledge, in his recent research study, makes no explicit commentary on wisdom[2], although some of the citations included by Zins do make mention of the term[22][23][24].

[edit] Description

The DIKW model 'is often quoted, or used implicitly, in definitions of data, information and knowledge in the information management, information systems and knowledge management literatures, but there has been limited direct discussion of the hierarchy'[1]. Reviews of textbooks[1] and a survey of scholars in relevant fields[2] indicate that there is not a consensus as to definitions used in the model, and even less 'in the description of the processes that transform elements lower in the hierarchy into those above them'[1][25].

This has led Israeli researcher Chaim Zins to suggest that the data–information–knowledge components of DIKW refer to a class of no less than five models, as a function of whether data, information, and knowledge are each conceived of as subjective, objective (what Zins terms, 'universal' or 'collective') or both. In Zins's usage, subjective and objective 'are not related to arbitrariness and truthfulness, which are usually attached to the concepts of subjective knowledge and objective knowledge'. Information science, Zins argues, studies data and information, but not knowledge, as knowledge is an internal (subjective) rather than an external (universal–collective) phenomenon.[2]

[edit] Data

In the context of DIKW, data is conceived of as symbols or signs, representing stimuli or signals[2], that are 'of no use until...in a usable (that is, relevant) form'[18]. Zeleny characterized this non-usable characteristic of data as 'know-nothing'[16][verification needed][14].

In some cases, data is understood to refer not only to symbols, but also to signals or stimuli referred to by said symbols--what Zins terms subjective data.[2] Where universal data, for Zins, are 'the product of observation'[18] (italics in original), subjective data are the observations. This distinct is often obscured in definitions of data in terms of 'facts'.

[edit] Data as Fact

Rowley, following her study of DIKW definitions given in textbooks[1], characterizes data 'as being discrete, objective facts or observations, which are unorganized and unprocessed and therefore have no meaning or value because of lack of context and interpretation.'[18] In Henry's early formulation of the hierarchy, data was simply defined as 'merely raw facts'.[21], while two recent texts define data as 'chunks of facts about the state of the world'[26] and 'material facts'[27], respectively.[7] Cleveland does not include an explicit data tier, but defines information as 'the sum total of...facts and ideas'.[13][7]

Insofar as facts have as a fundamental property that they are true, have objective reality, or otherwise can be verified, such definitions would preclude false, meaningless, and nonsensical data from the DIKW model, such that the principle of Garbage In, Garbage Out would not be accounted for under DIKW.

[edit] Data as Signal

In the subjective domain, data are conceived of as 'sensory stimuli, which we perceive through our senses'[2], or 'signal readings', including 'sensor and/or sensory readings of light, sound, smell, taste, and touch'[25]. Others have argued that what Zins calls subjective data actually count as a 'signal' tier (as had Boulding[20][7]), which precedes data in the DIKW chain.[6]

American information scientist Glynn Harmon defines data as 'one or more kinds of energy waves or particles (light, heat, sound, force, electromagnetic) selected by a conscious organism or intelligent agent on the basis of a preexisting frame or inferential mechanism in the organism or agent.'[28]

The meaning of sensory stimuli may also be thought of as subjective data:

Information is the meaning of these sensory stimuli (i.e., the empirical perception). For example, the noises that I hear are data. The meaning of these noises (e.g., a running car engine) is information. Still, there is another alternative as to how to define these two concepts— which seems even better. Data are sense stimuli, or their meaning (i.e., the empirical perception). Accordingly, in the example above, the loud noises, as well as the perception of a running car engine, are data.[2] (Italics added. Bold in original)

Subjective data, if understood in this way, would be comparable to knowledge by acquaintance, in that it is based on direct experience of stimuli. However, unlike knowledge by acquaintance, as described by Bertrand Russell and others, the subjective domain is 'not related to...truthfulness'.[2]

Whether Zins' alternate definition would hold would be a function of whether 'the running of a car engine' is understood as an objective fact or as a contextual interpretation.

[edit] Data as Symbol

Whether the DIKW definition of data is deemed to include Zins's subjective data (with or without meaning), data is consistently defined to include 'symbols'[17][29], or 'sets of signs that represent empirical stimuli or perceptions'[2], of 'a property of an object, an event or of their environment'[18]. Data, in this sense, are 'recorded (captured or stored) symbols', including 'words (text and/or verbal), numbers, diagrams, and images (still &/or video), which are the building blocks of communication', the purpose of which 'is to record activities or situations, to attempt to capture the true picture or real event,' such that 'all data are historical, unless used for illustrative purposes, such as forecasting.'[25]

Boulding's version of DIKW explicitly named the level below the information tier message, distinguishing it from an underlying signal tier.[20][7] Debons and colleagues reverse this relationship, identifying an explicit symbol tier as one of several levels underlying data.[19][7].

Zins determined that, for most of those surveyed, data 'are characterized as phenomena in the universal domain'. 'Apparently,' clarifies Zins, 'it is more useful to relate to the data, information, and knowledge as sets of signs rather than as meaning and its building blocks'.[2]

[edit] Information

In the context of DIKW, information meets the definition for knowledge by description ('information is contained in descriptions[18] [Italics in original]), and is differentiated from data in that it is 'useful'. 'Information is inferred from data'[18], in the process of answering interrogative questions (e.g., 'who', 'what', 'where', 'how many', 'when')[17][18], thereby making the data useful[29] for 'decisions and/or action'[25]. 'Classically,' states a recent text, 'information is defined as data that are endowed with meaning and purpose.'[26][7]

[edit] Structural vs. Functional

Rowley, following her review of how DIKW is presented in textbooks[1], describes information as 'organized or structured data, which has been processed in such a way that the information now has relevance for a specific purpose or context, and is therefore meaningful, valuable, useful and relevant.' Note that this definition contrasts with Rowley's characterization of Ackoff's definitions, wherein '[t]he difference between data and information is structural, not functional.'[18]

In his formulation of the hierarchy, Henry defined information as 'data that changes us'[21][7], this being a functional, rather than structural, distinction between data and information. Meanwhile, Cleveland, who did not refer to a data level in his version of DIKW, described information as 'the sum total of all the facts and ideas that are available to be known by somebody at a given moment in time'.[13][7]

American educator Bob Boiko is more obscure, defining information only as 'matter-of-fact'.[27][7].

[edit] Symbolic vs. Subjective

Information may be conceived of in DIKW models as: (i) universal, existing as symbols and signs; (ii) subjective, the meaning to which symbols attach; or (iii) both.[2]. Examples of information as both symbol and meaning include:

* American information scientist Anthony Debons's characterization of information as representing 'a state of awareness (consciousness) and the physical manifestations they form', such that '[i]nformation, as a phenomena, represents both a process and a product; a cognitive/affective state, and the physical counterpart (product of) the cognitive/affective state.'[30]
* Danish information scientist Hanne Albrechtsen's description of information as 'related to meaning or human intention', either as 'the contents of databases, the web, etc.' (italics added) or 'the meaning of statements as they are intended by the speaker/writer and understood/misunderstood by the listener/reader.'[31]

Zeleny formerly described information as 'know-what'[16][citation needed], but has since refined this to differentiate between 'what to have or to possess' (information) and 'what to do, act or carry out' (wisdom). To this conceptualization of information, he also adds 'why is', as distinct from 'why do' (another aspect of wisdom). Zeleny further argues that there is no such thing as explicit knowledge, but rather that knowledge, once made explicit in symbolic form, becomes information.[3]

[edit] Knowledge

The knowledge component of DIKW 'is generally agreed to be an elusive concept which is difficult to define. Knowledge is typically defined with reference to information.'[18] Definitions may refer to information having been processed, organized or structured in some way, or else as being applied or put into action.

Zins has suggested that knowledge, being subjective rather than universal, is not the subject of study in information science, and that it is often defined in propositional terms[2], while Zeleny has asserted that to capture knowledge in symbolic form is to make it into information, i.e., that 'All knowledge is tacit'[3].

'One of the most frequently quoted definitions'[7] of knowledge captures some of the various ways in which it has been defined by others:

Knowledge is a fluid mix of framed experience, values, contextual information, expert insight and grounded intuition that provides an environment and framework for evaluating and incorporating new experiences and information. It originates and is applied in the minds of knowers. In organizations it often becomes embedded not only in documents and repositories but also in organizational routines, processes, practices and norms.[32][7]

[edit] Knowledge as Processed

Mirroring the description of information as 'organized or structured data', knowledge is sometimes described as:

* 'synthesis of multiple sources of information over time'
* 'organization and processing to convey understanding, experience [and] accumulated learning'
* 'a mix of contextual information, values, experience and rules'[18]

One of Boulding's definitions for knowledge had been 'a mental structure'[20][7] and Cleveland described knowledge as 'the result of somebody applying the refiner's fire to [information], selecting and organizing what is useful to somebody'[13][7]. A recent text describes knowledge as 'information connected in relationships'.[26][7].

[edit] Knowledge as Procedural

Zeleny defines knowledge as 'know-how'[16][3] (i.e., procedural knowledge), and also 'know-who' and 'know-when', each gained through 'practical experience'[3] . 'Knowledge...brings forth from the background of experience a coherent and self-consistent set of coordinated actions.'[16][7]. Further, implicitly holding information as descriptive, Zeleny declares that 'Knowledge is action, not a description of action.'[3]

Ackoff, likewise, described knowledge as the 'application of data and information', which 'answers 'how' questions'[17][verification needed][29], that is, 'know-how'.[18].

Meanwhile, textbooks discussing DIKW have been found to describe knowledge variously in terms of experience, skill, expertise or capability:

* 'study and experience'
* 'a mix of contextual information, expert opinion, skills and experience'
* 'information combined with understanding and capability'
* 'perception, skills, training, common sense and experience'[18].

Businessmen James Chisholm and Greg Warman characterize knowledge simply as 'doing things right'.[5]

[edit] Knowledge as Propositional

Knowledge is sometimes described as 'belief structuring' and 'internalization with reference to cognitive fameworks'[18]. One definition given by Boulding for knowledge was 'the subjective 'perception of the world and one's place in it''[20][7], while Zeleny's said that knowledge 'should refer to an observer's distinction of 'objects' (wholes, unities)'[16][7].

Zins, likewise, found that knowledge is described in propositional terms, as justifiable beliefs (subjective domain, akin to tacit knowledge), and sometimes also as signs that represent such beliefs (universal/collective domain, akin to explicit knowledge). Zeleny has rejected the idea of explicit knowledge (as in Zins' universal knowledge), arguing that once made symbolic, knowledge becomes information.[3] Boiko appears to echo this sentiment, in his claim that 'knowledge and wisdom can be information'.[27][7].

In the subjective domain:

Knowledge is a thought in the individual’s mind, which is characterized by the individual’s justifiable belief that it is true. It can be empirical and non-empirical, as in the case of logical and mathematical knowledge (e.g., 'every triangle has three sides'), religious knowledge (e.g., 'God exists'), philosophical knowledge (e.g., 'Cogito ergo sum'), and the like. Note that knowledge is the content of a thought in the individual’s mind, which is characterized by the individual’s justifiable belief that it is true, while “knowing” is a state of mind which is characterized by the three conditions: (1) the individual believe[s] that it is true, (2) S/he can justify it, and (3) It is true, or it [appears] to be true.[2](Italics added. Bold in original)

The distinction here between subjective knowledge and subjective information is that subjective knowledge is characterized by justifiable belief, where subjective information is a type of knowledge concerning the meaning of data.

Boiko implied that knowledge was both open to discourse and justification, when he defined knowledge as 'a matter of dispute'.[27][7].

[edit] Wisdom

Although commonly included as a level in DIKW, 'there is limited reference to wisdom'[1] in discussions of the model. Boiko appears to have dismissed wisdom, characterizing it as 'non-material'.[27][7]

Zeleny described wisdom as 'know-why'[16], but later refined his definitions, so as to differentiate 'why do' (wisdom) from 'why is' (information), and expanding his definition to include a form of know-what ('what to do, act or carry out')[3]. According to University of Michigan Ph.D. candidate Nikhil Sharma, Zeleny has argued for a tier to the model beyond wisdom, termed 'enlightenment'[14].

Ackoff refers to understanding as an 'appreciation of 'why'', and wisdom as 'evaluated understanding', where understanding is posited as a discrete layer between knowledge and wisdom[17][7][29]. Adler had previously also included an understanding tier[9][8][7], while other authors have depicted understanding as a dimension in relation to which DIKW is plotted[5][29]. Rowley attributes the following definition of wisdom to Ackoff:

Wisdom is the ability to increase effectiveness. Wisdom adds value, which requires the mental function that we call judgment. The ethical and aesthetic values that this implies are inherent to the actor and are unique and personal.[18]

Cleveland described wisdom simply as 'integrated knowledge--information made super-useful'.[13][7] Other authors have characterized wisdom as 'knowing the right things to do'[5] and 'the ability to make sound judgments and decisions apparently without thought'[26][7].

[edit] Representations
A flow diagram of the DIKW hierarchy. Public domain.
It is requested that a diagram or diagrams be included in this article to improve its quality.
For more information, refer to discussion on this page and/or the listing at Wikipedia:Requested images. (January 2009)

DIKW is a hierarchical model often depicted as a pyramid[1][7], with data at its base and wisdom at its apex. In this regard it is similar to Maslow's hierarchy of needs, in that each level of the hierarchy is argued to be an essential precursor to the levels above. Unlike Maslow's hierarchy, which describes relationships of priority (lower levels are focused on first), DIKW describes purported structural or functional relationships (lower levels comprise the material of higher levels). Both Zeleny and Ackoff have been credited with originating the pyramid representation[7], although neither used a pyramid to present their ideas.[16][17][7].

DIKW has also been represented as a two-dimensional chart[33][5] or as one or more flow diagrams[25]. In such cases, the relationships between the elements may be presented as less hierarchical, with feedback loops and control relationships.

Debons and colleagues[19] may have been the first to 'present the hierarchy graphically'[7].

[edit] Criticisms

Raphael Capurro, a philosopher based in Germany, argues that data is an abstraction, information refers to 'the act of communicating meaning', and knowledge 'is the event of meaning selection of a (psychic/social) system from its ‘world’ on the basis of communication'. As such, any impression of a logical hierarchy between these concepts 'is a fairytale'.[34]

One objection offered by Zins is that, while knowledge may be an exclusively cognitive phenomena, the difficulty in pointing to a given fact as being distinctively information or knowledge, but not both, makes the DIKW model unworkable.

[I]s Albert Einstein’s famous equation “E = MC2” (which is printed on my computer screen, and is definitely separated from any human mind) information or knowledge? Is “2 + 2 = 4” information or knowledge?[2]

Alternatively, information and knowledge might be seen as synonyms.[35] In answer to these criticisms, Zins argues that, subjectivist and empiricist philosophy aside, 'the three fundamental concepts of data, information, and knowledge and the relations among them, as they are perceived by leading scholars in the information science academic community', have meanings open to distinct definitions.[2] Rowley echoes this point in arguing that, where definitions of knowledge may disagree, '[t]hese various perspectives all take as their point of departure the relationship between data, information and knowledge.'[18]

American philosophers John Dewey and Arthur Bentley, arguing that 'knowledge' was 'a vague word', presented a complex alternative to DIKW including some nineteen 'terminological guide-posts'.[36][7].

Information processing theory argues that the physical world is made of information itself. Under this definition, data is either comprised of or synonymous with physical information. It is unclear, however, whether information as it is conceived in the DIKW model would be considered derivative from physical-information/data or synonymous with physical information. In the former case, the DIKW model is open to the fallacy of equivocation. In the latter, the data tier of the DIKW model is preempted by an assertion of neutral monism.

Educator Martin Frické has submitted an article critiquing the DIKW hierarchy for publication, in which he argues that the model is based on 'dated and unsatisfactory philosophical positions of operationalism and inductivism', that information and knowledge are both weak knowledge, and that wisdom is the 'possession and use of wide practical knowledge.[37]

[edit] References
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