Master en desarrollo de software

Transcripción

1 Master en desarrollo de software Metodología de investigación 1

2 Metodología de investigación UNIDAD 2. El proceso de investigación científica y los trabajos científicos 1. La investigación 2. La investigación en Ingeniería 3. Evaluación de resultados 4. Lectura de artículos 5. Publicaciones 6. Escritura de artículos 7. Presentaciones 8. Introducción a LaTex 2

3 Metodología de investigación EVALUACIÓN Se evaluarán de forma independiente las dos unidades que componenen el curso. Para ello se considerará: La asistencia al curso La realización de un trabajo para cada unidad dentro del calendario del curso. Unidad 1. Exploración bibiliográfica y sistematización de información sobre un tema escogido por el alumno. Unidad 2. Escribir un artículo (mínimo 6 páginas, máximo 10 páginas) sobre el tema escogido, siguiendo las indicaciones del curso. 3

4 Metodología de investigación 4

5 Referencias S. Keshav: How to Read a Paper. ACM SIGCOMM Computer Communication Review Vol. 37, N. 3, July Reading scientific papers (at Purdue) Plan nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica J.Schalken et al.: Technical and Empirical Software Engineering: Bridging the Chasm. IMSE meeting Mary Shaw: What Makes Good Research in Software Engineering?, International Journal of Software Tools for Technology Transfer, 2002, vol. 4, no. 1, pp Mary Shaw: Writing Good Software Engineering Research Papers. Minitutorial. Proceedings of the 25th International Conference on Software Engineering, IEEE Computer Society, 2003, pp

6 Referencias Simon Peyton Jones: How to write a great research paper. Mike Ashby,How to Write a Paper Luca Aceto: How to Write a Paper. An Introduction to the Art of Communicating. Ideas and Results in (Computer) Science. Part I. Paul N. Edwards: How to Give an Academic Talk: Changing the Culture of Public Speaking n the Humanities. Simon L Peyton Jones John Hughes John Launchbury: How to give a good research talk a talk.pdf 6

7 1. Investigación Qué es investigar Proceso Publicaciones I+D+i Investigación en España Investigación en Ingeniería del Software 7

8 Investigación Creación Problema Buscar Solución Validación Resultados Solución Datos Publicación 8

9 Investigación Problema Real e interesante Ideas Conocimiento Novedad Soluciones propuestas Fundamentos Problemas semejantes 9

10 Investigación Método de validación Interpretar resultados Objetiva Creible (convencer a terceros) Deben ser reproducibles. Depende del problema y de lo que busque nuestra solución (funcionalidad, modelo, eficiencia..) Datos prueba Si el problema no es nuevo buscar en bibiografía Si se busca una solución mejor, habrá que comparar con métodos previos 10

11 Investigación Requisitos Legible Convencer Reproducible Objetivos Difusión Utilizable Curriculum 11

12 Investigación Identificar un problema relevante Buscar bibliografía Estudiar el problema y las soluciones previas Tener al menos una idea de solución Probarla Evaluar los resultados Comparar con métodos previos Escribir publicación Publicar Documentar 12

13 Investigación Simon Peyton Jones: How to write a great research paper. 13

14 I+D+i Investigación básica Adquirir conocimientos científicos nuevos. Descubrir Investigación aplicada Aplicar conocimientos a objetivos concretos. Inventar Desarrollo tecnológico Producción de materiales, dispositivos, procedimientos o servicios nuevos Innovación Producir en grandes series y vender 14

15 I+D+i Investigación básica Investigación aplicada Desarrollo tecnológico Generación de conocimiento Solución a problemas concretos Innovación 15

16 Investigación en España 16

19 2. Investigación en Ingeniería 19

20 Investigación en Ingeniería del Software Difference between Engineering and Science Scientists extend our knowledge of the laws of nature while engineers apply those laws of nature to build useful artefacts, under a number of constraints. A. Abran & J.W. Moore (eds.), SWEBOK: Guide to the Software Engineering Body of Knowledge. IEEE Press, Scientists want to understand the world. Engineers want to understand how to improve the world. J.Schalken et al.: Technical and Empirical Software Engineering: Bridging the Chasm. IMSE meeting 20

21 Investigación en Ingeniería del Software Mary Shaw: What Makes Good Research in Software Engineering?, International Journal of Software Tools for Technology Transfer, 2002, vol. 4, no. 1, pp Mary Shaw: Writing Good Software Engineering Research Papers. Minitutorial. Proceedings of the 25th International Conference on Software Engineering, IEEE Computer Society, 2003, pp

22 Investigación en Ingeniería del Software Engineering and Empirical Research Questions Engineers improve solutions to problems in the real world Their core (design) problem is an action problem. knowledge is needed as far as it contributes to solving problems and understanding the solutions. Empirical scientists advance understanding of real world phenomena. Their core problem is a knowledge problem. all knowledge is sought for, regardless of its applicability. J.Schalken et al.: Technical and Empirical Software Engineering: Bridging the Chasm. IMSE meeting 22

23 Investigación en Ingeniería del Software Typical Action and Knowledge Problems Engineering research questions (action problems) Can we construct a new tool U? Can we invent a new method X? Can we improve method Y? Can we improve tool Z? Empirical research questions (knowledge problems) How much does the efficiency increase when tool X instead of tool Y is used? Why does method Y help reduce requirements ambiguity? Under what circumstances does design X improve modifiability? J.Schalken et al.: Technical and Empirical Software Engineering: Bridging the Chasm. IMSE meeting 23

24 Investigación en Ingeniería del Software Engineering Methodology: OKT Educational technological model (in Dutch: OnderwijsKundig Technologisch model) pilot study implementation design realisation/construction test, evaluation, revision implementation T.J. Plomp, Onderwijskundige technologie: Enige Verkenningen. Enschede: Universiteit Twente, J.Schalken et al.: Technical and Empirical Software Engineering: Bridging the Chasm. IMSE meeting 24

25 3. Evaluación de resultados 25

26 3. Evaluación de resultados Validación formal (p.e. demostración) Análisis (p.e. estudio de complejidad) Experimentación (p.e. tiempo de cálculo) Comparación. Requiere disponer o implementar soluciones previas. 26

27 Mary Shaw: Writing Good Software Engineering Research Papers. Minitutorial. Proceedings of the 25th International Conference on Software Engineering, IEEE Computer Society, 2003, pp Mary Shaw: What Makes Good Research in Software Engineering?, International Journal of Software Tools for Technology Transfer, 2002, vol. 4, no. 1, pp

28 3. Evaluación de resultados Validación formal Permite probar la corrección de modelos o subsistemas. Requiere disponer de modelo formal de cálculo Ejemplo: CSP para sistemas concurrentes. Alessandro Artale course on formal methods 28

29 3. Evaluación de resultados Análisis Permite obtener resultados teóricos sobre el comportamiento del sistema. Requiere disponer de un modelo matemático del comportamiento del sistema. Ejemplo: Análisis de complejidad computacional. Cook, S. A An overview of computational complexity. Commun. ACM 26, 6 (Jun. 1983),

30 3. Evaluación de resultados Experimentación Permite comprobar el funcionamiento del sistema y evaluarlo en situaciones prácticas concretas. Requiere la construcción del sistema y la realización de un plan de prueba (sistemática) en entornos controlados. Ejemplo: evaluación de usabilidad Ronald L. Rardin and Reha Uzsoy: Experimental Evaluation of Heuristic Optimization Algorithms: A Tutorial. Journal of Heuristics. Volume 7, Number 3,

31 3. Evaluación de resultados Comparación Permite comparar el sistema con soluciones alternativas. Requiere la construcción del sistema y de los sistemas alternativos, y la realización de un plan de prueba (sistemática) en entornos controlados. Ejemplo: Análisis comparativo de la eficiencia. C. J. Ogayar, R. J. Segura, F. R. Feito: Point in solid strategies. Comarlosputers & Graphics. Volume 29, Issue 4, August 2005, Pages

32 4. Lectura de artículos 32

33 Lectura de artículos Los artículos están más actualizados que los libros. Se leen artículos para Buscar soluciones a problemas Buscar problemas abiertos Comparar nuestra estrategia Revisar 33

34 Lectura de artículos Estructura Título: indica el contenido del artículo. Abstract: Es un breve resumen del trabajo. Incluye los objetivos y conclusiones. Introducción: Incluye la motivación y los antecedentes. Cuerpo: Desarrollo del trabajo Resultados: obtenidos por los autores. Conclusiones: debe contener las conclusiones obtenidas por los autores. Referencias: bibliografía usada. 34

35 Lectura de artículos Método (S. Keshav) 1ª lectura 1. Leer con detenimiento: título, abstract e introducción 2. Ojear el resto del artículo leyendo titulos de secciones. 3. Leer las conclusiones 4. Ojea la bibliografía 35

36 Lectura de artículos Método (S. Keshav) 1ª lectura. Permite responder a estas preguntas 1. Categoría: Qué tipo de trabajo es? 2. Contexto: Trabajos relacionados. Fundamentos. 3. Corrección: Te parecen correctas las hipótesis? 4. Contribución: Cual es la contribución del trabajo? 5. Claridad: Está bien escrito? Tiempo: 5-10 minutos Sirve para decidir si se debe leer el artículo. 36

37 Lectura de artículos Método (S. Keshav) 2ª lectura Leer con detenimiento el artículo: 1. Saltando detalles (como implementación o demostraciones) 2. Prestar especial atención a figuras y diagramas 3. Hacer anotaciones si es necesario 4. Marcar la bibliografía relevante no leída 37

38 Lectura de artículos Método (S. Keshav) 2ª lectura. Permite: 1. Captar el contenido del artículo. 2. Resumir el artículo. Si no se entiende: a) Nos falta base => buscar bibliografía b) El artículo está mal escrito Tiempo: 60 minutos Continuar solo si es necesario comprender los detalles (es central en el trabajo que estamos realizando) 38

39 Lectura de artículos Método (S. Keshav) 3ª lectura Rediseñar el artículo, como si fueses el autor: 1. Piensa como argumentarías y estructurarías 2. Compara tu versión (virtual) con el artículo para descubrir innovaciones lagunas suposiciones no probadas Tiempo: 4 horas 39

40 5. Publicaciones 40

41 Publicaciones Revistas Artículo No admitir Duración 4 a 12 meses Editor Asignar a revisores Revisión Revisor Decisión: Aceptar / Rechazar / Modificar 41

42 Publicaciones Congresos Artículo Editor Duración prefijada (2 meses) Asignar a revisores Revisión C.progrrama Revisor Decisión: Aceptar / Rechazar / Modificar Congresos sin revisión previa Artículos cortos 42

43 Publicaciones Revisión revisión ciega (blind) revisión por pares (peer review) 43

44 Publicaciones Revistas vs congresos Congre sos Re spue sta Rápida Valoración Bajo Re e laboración No Publicación Actas Re v istas Lenta Alto Si Revistas 44

45 Ejemplo de hoja de revisión (congreso) 45

46 Ejemplo de hoja de revisión 46

47 Ejemplo de hoja de revisión 47

48 Ejemplo de hoja de revisión (Revista) Paper Number: Author(s): Paper Title: 1. Classification of the paper Choose one of: Research paper (presents innovative research results) Technical note (short paper, focuses on a single technical issue) Practice-and-experience paper (variants,applications, case studies...) State-of-the-art report (reviews recent advances) Other (please specify) 2. Does the paper address computer graphics? Choose one of: Yes, No, Marginal 3. Originality/novelty Choose one of: High, Good, Average,Poor, Low 4. Importance Choose one of: High, Good, Average, Poor, Low 48

49 Ejemplo de hoja de revisión 5. Technical soundness Choose one of: High, Good, Average, Poor, Low 6. Overall clarity of presentation (structure, narrative, explanation) Choose one of: good, acceptable, poor 7. Quality of English expression Choose one of: acceptable good, requires minor revision, major revisions and editing required 8. Clarity and quality of illustrations (if present) Choose one of: Not applicable, High, Good, Average, Poor, Low 9. Do the ACM classification provided corresponds to the paper topic? (Classification System - ACM CCS, found at ) Choose one of: Yes, No 10. Should the paper be shortened? Choose one of: Yes, No 49

50 Ejemplo de hoja de revisión 11. Overall judgement Choose one of: High, Good, Average, Poor, Low 12. Recommendation Choose one of: Accept, Accept after minor revision, Accept, but major revisions required, Major revisions and re-refereeing required, Reject 13. Information for the Authors Please give information to be forwarded to the authors Information for the Editors Reviewer: This section will not be disclosed to authors. 50

51 6. Como escribir un artículo. 51

52 Redacción de artículos 1. Tener algo nuevo que decir 2. Decirlo 3. Callarse cuando esté dicho 4. Dar a la publicación título y orden adecuados Santiago Ramón y Cajal: Los tónicos de a voluntad. Consejo Superior de Investigaciones Científicas "No tale is so good that it can't be spoiled in the telling" Proverbio 52

53 Redacción de artículos Audiencia Mike Ashby,How to Write a Paper 53

54 Redacción de artículos Recomendaciones generales Asegurarse de tener aportaciones originales, inéditas y relevantes Transmitir al lector (y a los revisores) la información de forma clara, amena, completa y convincente. 54

55 Redacción de artículos Contenido Legible Claro Definir conceptos antes de usarlos Ameno Organizar las ideas de forma lógica Completo Minimizar referencias hacía adelante Honesto Frases simples 55

56 Redacción de artículos Estructura Titulo Resumen Introducción Cuerpo Conclusiones Referencias 56

57 Redacción de artículos Estructura Titulo significativo y conciso Resumen Fatigue of Metal Foams en lugar de Introducción The Mechanical Response of Cymat and Alporas Metallic Foams to Uni-axial Cyclic Loading Cuerpo Conclusiones Referencias 57

58 Redacción de artículos Estructura Titulo Resumen Introducción Cuerpo explicar Problema resuelto Importancia del problema Enfoque de solución Resultados obtenidos en no más de 100 palabras (3 o 4 frases). Conclusiones Referencias 58

59 Redacción de artículos Estructura Titulo Resumen Introducción Cuerpo Conclusiones Cuál es el problema? Cuál es su interés? Trabajos previos más relevantes Cuál es la novedad del trabajo? Referencias 59

60 Redacción de artículos Estructura Titulo Resumen Método Resultados Discusión Introducción Cuerpo Conclusiones Referencias 60

61 Redacción de artículos Estructura Titulo Resumen Método Explicar el trabajo realizado (Algoritmo, estructuras, experimento..) Explicar las particularidades Introducción Dar suficientes detalles para que sea reproducible Cuerpo No mezclar método con discusión Conclusiones Referencias 61

62 Redacción de artículos Estructura Titulo Resumen Introducción Método Resultados Presentar las salidas (Cálculos, modelos, experimentos..) Clara. concisa No mezclar con discusión Cuerpo Conclusiones Referencias 62

63 Redacción de artículos Estructura Titulo Resumen Método Resultados Discusión Introducción Valoración de los resultados Generalización Extraer relaciones Cuerpo Proponer modelos o teorías Conclusiones Referencias 63

64 Redacción de artículos Estructura Titulo Resumen Introducción Cuerpo Conclusiones Enumerar (y comentar) las principales aportaciones del trabajo Referencias NO COPIAR EL ABSTRACT 64

65 Redacción de artículos Estructura Resumen Citar trabajos previos significativos. Citar fuentes de teorías, datos o cualquier material usado. Usar referencias completas. Introducción Sirven para que: Titulo Los lectores localicen las fuentes, y puedan profundizar en ellas Conclusiones Los revisores sepan si se controla el campo Referencias Cuerpo 65

66 Redacción de artículos Detalles: Figuras Las figuras se ven antes de leer el artículo: Autocontenidas (dibujo y pie) Utilizar esquemas para mostrar los procesos Utilizar gráficas para mostrar resultados Etiquetar de forma correcta Referenciadas en el texto 66

67 Redacción de artículos Detalles: Idioma Usar corrector ortográfico (no resuelve todos los problemas de léxico). Usar frases simples, concisas, con construcciones sencillas. Ser claro. Si se escribe en un idioma extranjero utilizar un revisor nativo (que controle el léxico!). El artículo de Mike Ashby contiene una breve, pero completa, guia de redacción en inglés. Mike Ashby,How to Write a Paper 67

68 Redacción de artículos Metodología (Mike Ashby) Mike Ashby,How to Write a Paper 68

69 Redacción de artículos Metodología: Hoja de conceptos Mike Ashby,How to Write a Paper 69

70 Redacción de artículos Metodología: Hoja de conceptos Mike Ashby,How to Write a Paper 70

71 Redacción de artículos Metodología (diseño descendente) Escribir objetivos del trabajo Escribir título Escribir abstract Hacer esquema del texto, dividiéndolo en bloques. Escribir el propósito de cada bloque Repetir hasta que los bloques sean párrafos. 71

72 Redacción de artículos Lista de comprobación (auto revisión) Redacción: Legible, sin erratas ni faltas Problema abordado. Debe quedar claro cual es: Su relevancia Las soluciones previas Bibliografía. Comprobar que: Se han referenciado todas las fuentes Antigüedad de las mismas Que se han leído Que las citas están completas 72

73 Redacción de artículos Lista de comprobación (auto revisión) Solución propuesta. Comprobar que: Las ideas nuevas son identificables Se entienden No hay detalles superfluos La descripción es completa (es repetible) Resultados. Debe quedar claro: La bondad de los resultados El comportamiento respecto a métodos anteriores. Las condiciones en las que se ha evaluado. 73

74 próxima sesión Lunes 18 de Octubre de 16 a 18. Presentaciones LaTex 74