introduzione alla scienza

Primo seminarioScienza

Colpevole o innocente?

1. Vogliamo valutare un giudizio precedente (colpevolezza del ragazzo)...

2. ...alla luce della nuova evidenza (la presenza del coltello sul luogo del delitto)

3. ...per arrivare ad un nuovo giudizio (posteriore)

Formalizzandolo potremmo dire che vogliamo una formula fatta così:

posteriore = precedente [operazione] evidenza

Una formula

I= ipotesi O= odds (probabilità a favore)

E=evidenza

P= probabilità

Forza dell’evidenza

I datiPosteriore: probabilità che il ragazzo abbia commesso il delitto, senza considerare l’evidenza del coltello. Posto a 20%, o odds di 1:4 in favore della colpevolezza

O(colpevole)= 1:4

1.Probabilità che l’evidenza (il coltello è quello acquistato) sia corretta supposto che il ragazzo sia colpevole. Posto a 0,6

P(coltello/colpevole) = 0,6

2.Probabilità che l’evidenza sia corretta supposto che il ragazzo sia innocente. Posto a 0,001

P(coltello/¬colpevole) = 0,001

Il risultato

Nuova evidenzaIl coltello duplicato di Fonda cambia le cose:

P(coltello/colpevole) non cambia, ma il killer aveva a disposizione molti coltelli identici, non solo quello del ragazzo, quindi:

P(coltello/¬colpevole) è solo una frazione di tutti i coltelli disponibili nel vicinato e simili a quello usato. Potrebbe essere 1 su 10, quindi 0,1 e non 0,001.

Un altro esempioIl background del ragazzo, il brutto quartiere nel quale vive, dovrebbero aumentare le chance della sua colpevolezza

•Ma, se abitare in un brutto quartiere rende più probabile commettere crimini, allora è vero anche per gli altri abitanti del quartiere, e quindi la probabilità relativa del ragazzo di avere commesso il crimine rimarrebbe circa la stessa.

•Inutile anche sottolineare la cattiva relazione del padre con il figlio, se il padre aveva cattive relazioni con molti altri

LezioniQuello che abbiamo fatto è stato considerare la forza dell’evidenza e chiederci: “quanto più probabile è l’evidenza nel caso che sia colpevole rispetto al caso che sia innocente?” Due punti importanti:

1.Questo ragionamento dà pari peso all’evidenza e al precedente, mentre di solito ci si dimentica del precedente quando si guarda l’evidenza.

“Paolo è un tipo avventuroso e adrenalinico: è più probabile che sia un istruttore di alpinismo o un commercialista?”

1.Sottolinea il fatto che ciò che importa non è che l’evidenza sia consistente con l’ipotesi, ma che sia più probabile nel caso che l’ipotesi sia vera piuttosto che nel caso sia falsa.

ScreeningIl risultato del mio test random per il tumore al colon è risultato positivo, significa che è molto probabile che abbia un tumore? Vediamo:

• Quale è il precedente? La frequenza del tumore al colon nella popolazione è circa 54 per 100.000 (o 2000:1 contro).

• Quanto è più probabile che il test risulti positivo se sono malato piuttosto che se non lo sono?

Il test sul sangue occulto fecale (POS) per il tumore al colon ha una sensibilità del 67% (33% falsi negativi) è una specificità del 91% (9% falsi positivi). Quindi la forza dell’evidenza (P(E|I)/P(E|¬I)=67/9=7, quindi basta moltiplicare il precedente per circa 10.

:

Non una vacca sacra e neppure un “discorso” tra tanti. Demistificare per valutare.

Scienza

Scienza• Il sempre crescente corpus di sapere sulla natura che si è

accumulato nelle centinaia di anni durante i quali un metodo razionale di inchiesta, o almeno parti di esso, è stato usato.

• Quel metodo di inchiesta, conosciuto come “metodo scientifico”, caratterizzato dagli strumenti collettivi della scienza: osservazione, generazione di ipotesi, test controllati e ripetuti delle ipotesi, uso della matematica, ecc.

• Le scienze singole (fisica, chimica, biologia, ecc.)

• Termine “onorifico” usato per indicare qualcosa di forte, fidato buono.

ScienzaL’uso del termine in maniera onorifica oscura il fatto che:

•non solo gli scienziati sono indagatori onesti, competenti ed efficaci;

•rinforza l’idea della rilevanza della demarcazione scienza-non scienza;

•promuove atteggiamento acritico;

•facilità l’invidia ed uno scientismo imitativo ma inappropriato

ScienzaAmbivalenza

•Ammirazione per i successi teorici e gli avanzamenti tecnologici che migliorano la nostra vita ⇒ rischi di SCIENTISMO

•Delusione per la lentezza nell’ottenere risultati sperati; paura e costernazione quando le scoperte scuotono le nostre certezze; sospetto per ciò che viene percepito come arroganza ed elitismo; disturbo per i costi enormi della ricerca; disillusione per le frodi, incomoetenza e cattiva condotta ⇒ posizioni ANTISCIENTIFICHE

Scienza•La scienza non è sacra: come tutte le attività umane è fallibile, imperfetta, incostante, e disomogenea nei risultati, spesso incompetente, a volte corrotta e naturalmente incompleta

•La scienza non è un trucchetto: è indubbiamente tra le attività umane di maggior successo.

•Le scienze non sono epistemologicamente privilegiate, ma sono epistemologicamente eminenti, e l’eminenza, a differenza del privilegio, ce la si deve guadagnare.

Caratteristiche

•Standard oggettivi comuni a tutte le indagini empiriche.

•Interdipendenza tra osservazione e teoria.

•Vocabolario scientifico che cambia di significato col tempo.

•Impresa profondamente sociale.

Scienza

“Non penso che si possa apprezzare la scienza se non si comprende che per quanto formale possa a volte essere il suo simbolismo, essa non è un esercizio di logica. Quando alcuni filosofi parlano di logica dell’investigazione scientifica posso solo supporre che stiano parlando metaforicamente”

Scienza“La scienza non è più il dominio della verità definitiva, del metodo unitario e della sicurezza conoscitiva. Alla fine di un secolo convulso e... veloce, come lo è stato il XX, possiamo e dobbiamo offrirne una immagine in apparenza più umile e dimessa: la scienza è uno spazio umano d’indagine del mondo, in cui le ragioni del dissenso - quando emergono - si fanno più chiare.”

Boniolo, Vidali

L’analogia del cruciverba

“La libertà di scelta dei concetti e delle teorie scientifiche è di tipo speciale; non è in alcun modo simile alla libertà di scelta di un narratore. Piuttosto è simile a quella di un uomo impegnato nel risolvere un cruciverba ben fatto. Egli può, in verità, avanzare qualsiasi parola come soluzione; ma esiste solo una parola che risolve realmente il puzzle in ogni sua parte. E’ questione di fede che la natura - come la percepiamo tramite i nostri sensi - prenda la forma di tale cruciverba ben fatto. I successi della scienza fino ad oggi ... ci incoraggiano in questo senso”

Einstein

Il cruciverbaLa ragionevolezza di una risposta dipende da:

1. quanto bene è supportata dalla sua definizione, e dalle eventuali risposte intersecanti già completate.

2. Da quanto ragionevoli sono queste altre risposte, indipendentemente dalla risposta in questione.

3. Da quanta parte del cruciverba è già stata completata

L’indagine

La forza di una ipotesi dipende da:

1. quanto bene è supportata dall’evidenza già esistente.

2. Da quanto salda è questa evidenza, indipendentemente dalla ipotesi in questione.

3. Da quanta parte dell’evidenza esistente è sostenuta

Esiste un metodo?

No, se non come parte di una più generale strategia di inchiesta empirica:

• formare una congettura informata su una possibile spiegazione di un fenomeno fuori dell’ordinario;

• controllare se e come si accorda con il resto delle nostre migliori conoscenze;

• usare le nostre capacità di giudizio per decidere se accettarla più o meno parzialmente/temporaneamente, o modificarla, migliorarla, o sostituirla.

E il successo?

•“Aiuti” all’inchiesta sviluppati da generazioni di scienziati per superare le limitazioni umane.

•Tra i tanti aiuti, essenziale la collaborazione inter e intragenerazionale

Breve introduzione alla scienza con il metodo del riepilogo storico.

Quando nasce la scienza?

• Egitto 3000 a.C.: numeri, calendario e agrimensura

• Babilonia 2000 a.C.: numeri, astronomia

• Grecia: i Presocratici, domande fondamentali sulla natura del mondo, paradossi, naturalismo, logica e razionalità

Platone

• Cosmologia, sfericità della Terra, modello geocentrico.

• Priorità di logica su osservazione, perché i nostri sensi possono essere tratti in inganno

Un inciso

• Gli empiricisti come Hume, Locke e Berkeley, contra Platone, insistono sull’importanza dell’esperienza, perché anche le premesse di una deduzione dipendono da una induzione

• Kant introdusse un terzo termine: il filtro concettuale tra dati sensoriali e argomentazione razionale

Aristotele• “Primo scienziato”, inverte le priorità

platoniche.

• Grandissimo pensatore ed osservatore

• Causalità: materiale, formale, efficiente, finale

• Bacone: abbandonare il “perché” e preferire il “come”

• Darwin: riammettere il “perché” funzionale

Rinascimento

• Ruggiero Bacone, Alberto Magno, Tommaso d’Aquino e l’indipendenza della scienza dalla religione

• Francis Bacon: la scienza è rilevante per l’uomo perché “sapere è potere”. Progresso tecnologico

• Critica Aristotele e il metodo induttivo

Bacon: gli Idola da superare

• Della caverna: derivanti da contingenze, cultura, pregiudizi

• Del mercato: del linguaggio e dei suoi tranelli

• Del teatro: delle visioni grandiose ed onnicomprensive ma false

• Della tribù: dei limiti umani, percezioni, ragionamenti, illusioni, travisamenti

Cartesio

• Grande filosofo e scienziato

• Critica la separazione della metafisica dalla fisica

• Deduzione

• Dubbio radicale

• Metodo razionale

Metodo razionale

• Accetta come vero solo ciò che non può essere dubitato

• Suddividi ogni problema in pezzetti gestibili

• Inizia con le parti facili e passa poi a quelle più difficili

• Rivedi tutto spesso, in modo che il tuo edificio sostenga sempre lo scrutinio

Galileo

• Il primo vero scienziato moderno.

• Esperimenti per criticare lo status quo

Newton

• Genio indiscusso in fisica e matematica

• Metodo scientifico

1.Mai considerare spiegazioni non necessarie

2.Le cause sono proporzionali agli effetti

3.Qualità uguali in corpi diversi = universali

4.Conclusioni induttive sperimentali sono vere fino a prova contraria

Darwin

• Rapporto con le critiche di Mill e Whewell

• Induzione, abduzione, deduzione

Il XX secolo

•Fondamenti della scienza

•Demarcazione

•Verità e progresso

Scientismo

• Arroganza intellettuale di chi pensa che, con abbastanza tempo e soldi a disposizione, la scienza sarà in grado di rispondere a qualsiasi domanda significativa

• Idea di “verità come corrispondenza” con il Reale

• Cosa vuol dire corrispondenza?

• Come uscire dai nostri limiti e vedere il Reale?

Postmodernismo• La scienza è un “discorso” tra gli altri

• Non esistono standard neutrali per l‘evidenza

• Lo status di una teoria scientifica dipende soprattutto da fattori di potere, di interesse, di propaganda, di controllo delle risorse

• I fatti, la verità, la razionalità, l’evidenza sono un mito

• Ecc.

Ma come fa?

•Come fa la scienza a fare ciò che fa?

•Come fa ad essere oggettiva e progressiva?

Neo-positivismoVerificazionismo per implicazione logica. Vocabolario fisso, ancorato in enunciati osservativi dati per scontati, legati da inferenze deduttive o induttive.

Demarcazione tra sensato e insensato

Enunciati

Analitici = logica e matematica

Sintetici = scienze empiriche

“il resto” = metafisica, non senso

PopperProblema: le teorie non possono essere verificate in maniera conclusiva.

Risposta di Popper

1.Deduttivismo (anti-induttivismo)

2.Falsificazionismo

3.Razionalismo critico

4.Negativismo logico

“Una teoria scientifica empirica è una generalizzazione universale incompatibile con alcuni enunciati di base”

Demarcazione tra scientifico e non scientifico

Popper

Teoria

Falsificabile = Scienza

Non falsificabile = non scienza

Metafisica

Popper

Problema

Le teorie scientifiche non si possono giustificare, solo corroborare. La corroborazione non dimostra razionalità, verità, probabilità, verosimiglianza. Solo maggior verosimiglianza rispetto ad altre teorie. Preferire una teoria più corroborata è ragionevole ma non razionale.

Conferma• Hempel: conferma relativa = relazione tra

una ipotesi e gli enunciati di evidenza che la confermano

• Reichembach: probabilismo = un enunciato è significativo solo se è possibile determinare il suo grado di probabilità

• Entrambi questi approcci, come anche il PL e il falsificazionismo falliscono perché eccessivamente logici per dare conto del vero lavoro della scienza

Khun

Il nuovo paradigma è progressivo rispetto al precedente perché risolve più problemi di quanti ne lascia insoluti, anche se non è sempre possibile costruire una linearità tra paradigmi

Nuova filosofia della scienza

• Approccio sistemico funzionale

• Dalla scienza all’indagine empirica

• Dallo scienziato alla comunità

• Dal metodo scientifico al consenso della comunità scientifica

Concludendo

• Neopositivismo, Popper, logica, demarcazione, metodo

• Diversità delle pratiche scientifiche da “hard” a “soft”

• Caratteri comuni: naturalismo metodologico, teoria, empiricismo.

Ovvero, esiste un metodo scientifico? Alcune ragioni per dubitare ma non per disperare. Tentativi di inquadramento dei termini chiave.

Cosa è il metodo scientifico?

L’evidenza scientifica

Come passare dall’evidenza del singolo all’evidenza scientifica?

Evidenza personale

Qualità dell’evidenza Sicurezza di supporto

Indipendenza

Completezza

Evidenza personale

Ciò che determina il livello di garanzia di una ipotesi per una persona x ad un tempo t è il livello di supporto, la completezza e la sicurezza della “sua” evidenza* rispetto all’ipotesi al tempo t, indipendentemente dall’ipotesi stessa.

*evidenza sperimentale presente e passata + ragionamenti.

Evidenza e spiegazione

L’evidenza supporta l’ipotesi in virtù del fatto che l’ipotesi è la miglior spiegazione dell’evidenza, ma in alcuni casi è l’evidenza a spiegare l’ipotesi.

Evidenza Ipotesi

Spiegazione Evidenza Ipotesi

Spiegazione

Evidenza socialeE’ impossibile costruire l’evidenza sociale come semplice sommatoria delle evidenze personali.

Possibile vederla come la disgiunzione dei saperi di sfondo

Evidenza socialeL’evidenza sperimentale è sempre personale, ma il lavoro scientifico è sempre comunitario.

Avere più persone che effettuano la stessa osservazione permette di discriminare le eccentricità delle percezioni di un singolo individuo da ciò che può essere percepito da tutti gli osservatori normali.

•Mutua e giustificata confidenza negli altri

•Buona comunicazione

Evidenza socialeIl livello di garanzia di una ipotesi P per un gruppo di scienziati è il livello di garanzia dell’ipotesi P per un ipotetico individuo la cui evidenza è l’evidenza comune a tutti i membri del gruppo, costruita come la disgiunzione delle ragioni disputate, e modificata in qualche misura dalla confidenza che gli altri siano onesti, e dall’efficienza o meno della comunicazione.

Evidenza impersonale•Ossia, come rispondere alla domanda:

“quanto è supportata l’ipotesi P al tempo t?”

•che implica chiedersi: “dall’evidenza di chi dipende la garanzia dell’ipotesi P?”

Dipende dall’evidenza di una persona o gruppo di persone la cui evidenza è, in un certo senso, la migliore, ossia la più completa e forte.

La decisione sulla miglior evidenza è procedurale!

La scoperta scientifica

La scoperta scientifica

• Se e come si possono conoscere le cause delle cose, individuare le strutture nomologiche della natura, elaborare nuove teorie, ipotizzare spiegazioni.

• 2 + 1 famiglie di inferenze: induzione; abduzione; deduzione

Pochi casi e molte somiglianze

Molti casi e poche somiglianze

InduzioneInduzione ∻ analogia

Entrambe permettono, con criteri di controllo, di formulare ipotesi

Induzione• Inferenza razionale non necessaria ma

probabile, oltreché ampliativa e non solo generalizzante nelle sue conclusioni rispetto al contenuto delle premesse.

• Premessa necessaria: uniformità e stabilità della natura

• Teoria della causalità applicabile a casi simili ma non identici: cause simili in circostanze simili = effetti simili

• Non risposte certe ma solo probabili: teoria dell’errore, causalità probabilistica

Induzione• Punto di incontro tra LOGICA e REALTA’

• Voglio inferire la causa dall’effetto ⇒ considero le cause come condizione necessaria (no causa = no effetto)

• Voglio inferire l’effetto dalle cause ⇒ considero le cause come condizione sufficiente (si causa = devo avere effetti)

• Voglio individuare una relazione univoca ⇒ cause condizioni necessaria e sufficiente

Metodi di Mill

1.Metodo della concordanza

2.Metodo della differenza

3.Metodo congiunto

4.Metodo dei residui

5.Metodo delle variazioni concomitanti

Problemi dell’induzione

• In realtà l’induzione non è mossa dall’osservazione neutra della presenza di regolarità, ma dalla condivisione di schemi inconsapevoli che già ci spingono a trovare regolarità

• (Ri)scopre nel dato quello che avevamo già messo noi prima ⇒ circolarità tra teoria ed osservazione, non necessariamente negativa

Problemi dell’induzione

• Il fatto che non si possa giustificare/dimostrare l’induzione non significa che essa sia irrazionale1.Significa che constatiamo l’impossibilità a

pensare la sua negazione2.Significa che fino ad adesso ha funzionato

bene nel contesto di regole che ci siamo dati3.Significa che rafforza un accordo tra la

nostra struttura psicologica e la struttura del mondo (evoluzione)

Abduzione secondo Peirce

“L’abduzione parte dai fatti, senza all’inizio avere di mira una particolare teoria, benché motivata dall’impressione che ci vuole una teoria per spiegare dei fatti sorprendenti. L’induzione parte da una ipotesi promettente senza, all’inizio, avere di mira fatti particolari, benché si avverta la necessità di fatti per sostenere una teoria”

“E’ il processo di formazione d’ipotesi esplicative. E’ l’unica operazione logica che introduce una nuova idea. La deduzione trova che qualcosa deve essere; l’induzione che qualcosa è realmente operativo; l’abduzione suggerisce che qualcosa può essere.

Abduzione secondo Peirce

Abduzione• Si interseca sempre all’induzione

• Inferenza in base alla quale:

1.dato un fatto Q osservato, sorprendente in rapporto alla teoria Ti

2.formulata una ipotesi Tii ≠ Ti tale che, se Ti ⇒ Q

3.Q non è più sorprendente

4.allora Tii si rafforza

“Costruire sull’incertezza”

1.Esistenza di una situazione problematica formulabile

2.Formulazione ipotesi adeguate al problema, determinate dal sapere di sfondo ma capaci di modificarlo

3.Ipotesi rilevante ⇒ derivazione del problema 1.

4.Ipotesi controllabile empiricamente e teoricamente all’interno della comunità scientifica)

5.Ipotesi compatibile con altre ipotesi parte del sapere di sfondo, ma solo fino ad un certo punto

6.Ipotesi fertile ⇒ nuove previsioni, semplificante, unificante, nuove ipotesi

7.L’ipotesi può essere formulata per via induttiva o abduttiva

La giustificazione scientifica

Come si giustifica un enunciato?

Verificazionismo “forte”

• Un enunciato non analitico è conoscitivamente significativo se può essere mostrato in modo conclusivo vero o falso tramite l’esperienza, oppure se esiste un metodo che, tramite l’esperienza, possa mostrare in modo conclusivo che è vero o falso

• Secondo Popper non funziona perché si basa sull’inferenza induttiva (che non esiste) ed elimina le leggi di natura (enunciati universali)

Falsificazionismo• Una teoria è scientifica se è falsificabile, ossia

se ammette dei falsificatori potenziali che se effettivamente trovati veri tramite esperimento, la falsificano via Modus Tollens: [(T→c)¬c]→¬T

• Popper rigetta il binomio significato-verificazione e lo sostituisce con il binomio scientificità-falsificabilità, e demarca enunciati scientifici e non scientifici, senza negare a questi ultimi valore conoscitivo o esistenziale.

Falsificazionismo

• Problemi: gli enunciati statistici o probabilistici non sono falsificabili.

• Popper propone di ammettere che sono falsificabili non logicamente ma praticamente, ma la decisione di quando sono falsificati sarà pragmatica, stipulativa.

• Olismo metodologico e semantico (Quine + Duhem)

Teorema di BayesSu cosa ci basiamo per giudicare la probabilità che una ipotesi sia vera?

1.Il sapere rilevante già in nostro possesso (induzione)

2.Sapere di sfondo + nuove inferenze

3.Questo processo porta a modificare le credenze sull’ipotesi, e può essere ripetuto all’infinito, così che il livello di fiducia è sempre funzione del rapporto tra ciò che sapevamo prima e le nuove informazioni

Teorema di BayesLa probabilità di una ipotesi I, data una

evidenza empirica E a suo favore è:

ossia:

La spiegazione scientifica

Cosa è la spiegazione scientifica?• Una buona spiegazione scientifica deve avere rilevanza

esplicativa ed essere controllabile

• Spiegare non è ridurre il noto al noto ma arrivare a teorie potenti e improbabili

• Spiegare equivale a conoscere il meccanismo, ad aprire la scatola nera della natura, non semplicemente derivare un fatto da una legge

• E’ una relazione tra una teoria, un fatto e un contesto, in risposta ad un particolare tipo di domanda: la sua scientificità è legata al tipo di informazioni utilizzate per stabilire questa relazione

Spiegazione, descrizione e

evidenza• La spiegazione si rende necessaria là dove non è possibile avere una descrizione completa.

• Và considerata come l’applicazione di una teoria ad un dato problema: richiede una descrizione ma non si riduce ad essa.

• Il “che qualcosa sia” (evidenza) è ben diverso dal “perché qualcosa sia” (spiegazione).

• L’evidenza, come la teoria esplicativa, è solo una condizione necessaria per la spiegazione.

Nomologico-deduttivo (N-D)

1.Presupposto deterministico (Leggi di copertura) 1. G ⇒ F

2.Condizioni iniziali 2. Fb

-------------------------------------------------- -----------------

3. Explanandum 3. Gb

Modelli di spiegazione

deduzione

Presuppone un controllo totale della conoscenza scientifica disponibile, e vale solo per saperi nomici, deterministici e

deduttivi: NON SAPERI BIOLOGICI

Modelli di spiegazione

Statistico-induttivo (S-I)

1.Leggi probabilistiche 1. p(G/F) = r

2.Condizioni iniziali 2. Fb

---------------------------------------------------------- ----------------------[r]

3. Explanandum probabilistico 3. Gb

induzione

Sembrerebbe che l’unico dato rilevante sia la grandezza di r: solo se è elevata (0,9) l’explanandum è giustificato. Ma....

Modello S-I

Problemi

Perché il modello S-I abbia validità è necessario individuare classi di riferimento omogenee nell’explanandum.

1.Biagio ha una infezione da Staphylococcus aureus e guarisce: perché?

2.Rossi soffre di nevrosi e guarisce: perché?

Rossi il nevrotico1. Ricorre alla psicoterapia2. Una % elevata di chi soffre di nevrosi e ricorre alla psicoterapia guarisce3. Una % di pazienti guarisce senza psicoterapia

•Se 3 > di 2, allora 2 è valida formalmente ma non in pratica, e ...

•...anche se 2 è molto probabile, se 3 lo è di più è più credibile...

quindi l’elevata probabilità non è condizione sufficiente

•Se 2 è bassa, ma 3 è ancora più bassa, 2 è più credibile

quindi l’elevata probabilità non è condizione necessaria

Importa di più la rilevanza statistica che il grado di probabilità

Spiegazione funzionale

La spiegazione funzionale non cerca di esplicitare delle regolarità, ma individua

una funzione necessaria al mantenimento di un processo. Cerca le condizioni necessarie e sufficienti perché un

determinato processo si attui.

•Perché gli uomini hanno i polmoni? A che scopo? Quale è il loro ruolo?

•Perché le piante hanno la clorofilla?

Spiegazione funzionale

La spiegazione funzionale non cerca cause ma stabilisce le condizioni di equilibrio

La funzione di A in un sistema S con organizzazione C è quello di rendere possibile

a S, in un ambiente E, di impegnarsi in un processo P

Manca la componente nomica, e mostra regolarità sotto condizione, regolarità tutte

necessarie ,a quasi mai sufficienti a stabilire il comportamento del sistema

Il metodo scientifico?

• L’inchiesta scientifica è qualitativamente differente dalle altre inchieste empiriche? NO

• Esiste una modalità di inferenza usata da tutti e solo dagli scienziati? NO

• Tutti gli investigatori empirici propongono congetture informate sulle possibili spiegazioni dei fenomeni, controllano quanto bene si accordano con l’evidenza, ed usano il loro giudizio per decidere se sostenere, abbandonare o modificare l’ipotesi.

• Immaginazione, attenzione, competenze, persistenza, onestà intellettuale, ragionamento, giudizio

Perché il successo?

• Aiuti all’immaginazione

• Aiuti ai sensi

• Aiuti al ragionamento

• Aiuti alla condivisione e all’onestà intellettuale

Verità e progresso•Gli obiettivi di tutti gli scienziati hanno in

comune il desiderio di arrivare alla risposta corretta allo specifico problema in questione.

•Anche ricevere il Nobel è un obiettivo, ma per farlo devo prima trovare una risposta vera ad un problema sostanziale e significativo

•Come si concilia il progresso della scienza con il suo essere una attività umana, quindi fallibile?

Longino•Sapere scientifico: sapere evidenziale e sociale,

intrinsecamente dipendente dal contesto sociale, storico, personale, psicologico.

•Tendenza umana a creare storie e teorie che autoconvincono di essere nel giusto: necessario lo scrutinio della comunità

•Essere uno scienziato significa sottomettere e comunicare le proprie scoperte al più ampio gruppo di scienziati e critici, per ricevere critiche tecniche ed ideologiche: non può esistere uno scienziato isolato.

•Sapere scientifico: la dimensione personale e sociale trova il suo limite nel mondo fisico ⇒ Realismo minimale

Realismo minimale

Esiste un mondo “li fuori” indipendentemente dai nostri sensi, con il quale i nostri sensi interagiscono per produrre sensazioni ed esperienza regolari. Questo qualcosa “li fuori” pone limiti a ciò che possiamo dire sul qualcosa.

Prospettivismo di GiereAnalogia dei colori: caratteristiche oggettive + prospettiva

La scienza funziona in maniera simile: è uno strumento prospettico per capire il mondo, non un aspetto del mondo indipendente da noi

Ovvero, di chi mi devo fidare anche se fa male?

Il problema della demarcazione

Di chi fidarsi?

• Ossia, come decidere su una materia nella quale non siamo esperti?

• Chiedendo ad un esperto!

• E come decidere chi è l’esperto?

• ...essendo già un esperto...

Chi è l’esperto?

1.Una persona che possiede più credenze vere e meno credenze false, in un dominio dato, di un non esperto

2.Una persona che possiede un corpus sostanziale di verità nel dominio

Come decidere?1.Esaminare gli argomenti dell’esperto.

2.Esaminare l’evidenza della convergenza di altri esperti.

3.Qualche evidenza indipendente che l’esperto è un esperto.

4.Capire se e quali bias l’esperto possa avere circa la questione

5.La storia professionale dell’esperto

TEORIA DELLE FALLACIE

Fallacie tassonomia 1

1.Di rilevanza1.Ad hominem

2.Ad verecundiam

3.Non sequitur, distrazioni

4.Ignoratio elenchi

5.Ad ignorantiam

6.Ad populum

2.Di circolarità1.Circolarità concettuale: petitio principi

2.Circolarità procedurale

1.Closed reading

2.Strawman

3.False premesse1.Verbali

1.Ambiguità o equivocazione

2.Concettuali

1.Errori categoriali

2.Vaghezza

3.Falsa dicotomia

4.Vero incompleto, finto, falso

Fallacie tassonomia 1

4.Induttive1.generalizzazione indebita2.fallacia di accidente3.accidente converso4.esemplificazione impropria5.falsa analogia6.scommettitore4.falsa causa; post hoc ergo propter hoc5.evidenza soppressa6.fallacia naturalistica

5.Formali1.vero conseguente

6.Pragmatiche1.per implicatura

1.attivazione di frames4.fallacie di semplificazione

7.Ermeneutiche1.anacronismo2.pregiudiziale non riconosciuta3.prevaricazione4.ultima parola

La logica della medicina

Causa• In medicina è inutile aspettarsi causalità

rigida, necessaria e sufficiente

• Ricerca dei fattori implicati

• Tubercolosi e antibiotici

• Oltre all’associazione (non-indipendenza)

• Polmonite e febbre

• Necessità di criteri

Causa•A è causa prossimale di B se e solo se:

1.A ha priorità temporale sufficiente su B (NmnS)

2.A è connesso a B da un ininterrotto percorso di relazioni

3.A e B sono imperfettamente dipendenti ad un livello monotonicamente non aumentante

4.Esiste almeno una manipolazione X anche composita che è seguita da un cambiamento stocastico in B ed è in qualche modo dipendente dall’accadere di A

Congiunzione delle cause

• Quando un effetto appare solo se due o più fattori entrano in gioco.

• La normalità in campo biologico

• Cancro e fumo

• Favismo e anemia emolitica

Parastasi delle cause

• Quando esistono cause operanti in parallelo

• Ancora la normalità in campo biologico

• Compara con il sorite

Policausalità

• Combinazione di congiunzione e parastasi

• Comune in clinica ed ubiquitaria in epidemiologia

Eziologia

Patogenesi

Ricetta = patogenesi

Torta = malattia

Relazioni staticheSt. epidemiologico (associazione fumo e tumore al polmone)

La logica non ci aiuta,

la riflessione si

Relazioni dinamiche spontanee

Osservazione dinamica delle variazioni nel tempo

Problemi con

Mutamento spontaneo

Suggestione

Relazioni dinamiche semispontanee

Osservazione dinamica degli effetti di una manipolazione

Osservazione dinamica degli effetti di una manipolazione

Ma il paziente poteva essere in remissione spontanea sia per l’infezione sia per le dita!

Relazioni dinamiche semispontanee

Gruppo di controllo non trattato (G2)Se la scomparsa delle dita ippocratiche è + usuale, + completa o + rapida in G1

E lo studio usa solo pazienti che hanno sviluppato i problemi spontaneamente

Relazioni dinamiche semispontanee

RCT con manipolazionePer adesso l’unico strumento per ottenere una

prova rigorosa di una relazione causale. Usa manipolazione su due o più gruppi, randomizzati da una popolazione tipica, con controlli e attenzione a bias e confounding.

Analizzare dati secondo nuove linee in uno studio già progettato è molto interessante e potenzialmente euristico, ma non si può estendere a nuove dimostrazioni di causalità.

Endpoint surrogati “hard” e “soft”.

Malattia1.Risposta a lesioni

1.non si attaglia a disturbi interni

2.troppo ampia e include molti adattamenti

2.Degradazione dell’omeostasi

1.Dipendente dai criteri osservatici

3.Prognosi, costo futuro

1.Demarcazione malattia/problemi sociali

4.Deviazione dalla normalità

Deviazione dalla normalità

1.Normalità statistica (Gaussiana, media, deviazione standard).

2.Normalità come relazione a qualche criterio di fitness.

3.Normalità come conforme al consenso.

4.Normalità come rispondenza all’ideale.

Omeostasi

1.Malattia come allontanamento dello stato dell’individuo dal range di valori settati come ottimali e mantenuti da meccanismi omeo/allostatici

2.Malattia come il mantenimento, grazie a meccanismi omeostatici, di un range di valori settati come ottimali ma in effetti mal adattati alle condizioni contingenti

Credere, non credere, che fare?

1.Credere è uno stato “tentativo” che implica un grado di convinzione non totalmente garantito, e una disposizione alla ricettività

2.Incredulità: simmetrica al credere

3.Sospensione del giudizio. Spesso vitale per la ricerca, ma spesso troppo idealizzata

Vogliamo le prove!

1.Prove deduttive (sillogismi)

2.Prove per esclusione (pericolose!)

3.Prova stocastica (Principio di Bayes)

4.Prove induttive

Modus ponens: condizioni necessarieSe A è vero, allora B è veroA è vero---------------------------------Quindi B è vero

Se la PA è elevata, allora si ha ipertrofia del miocardioLa PA di C è elevata---------------------------------Quindi C soffrirà di ipertrofia del miocardio

Modus tollens: condizioni sufficientiSe A è vero, allora B è veroB non è vero---------------------------------Quindi A non è vero

Se il flusso arterioso ad un arto è arrestato, v’è assenza di polsoIl polso di C è avvertibile---------------------------------Quindi il flusso arterioso di C non è arrestato

Principio di Bayes

1.In tutti i casi si parte con dell’incertezza, quindi con almeno due congetture da considerare

2.Mutare l’ordine di incorporazione dell’evidenza non cambia il risultato

3.La valutazione più razionale ed aggiornata dell’evidenza è quella che combina l’evidenza previa con l’evidenza nuova

Prove induttive

1.Mai in grado di dare certezze

2.Pragmaticamente la sicurezza di una affermazione si rafforza con il passare del tempo e con l’esperienza

Bias

• Un bias è una qualità di ogni stadio dell’inferenza o della comunicazione che tende a dare risultati che si dipartono sistematicamente dai valori reali

• Non è l’errore random presente in caso di dati limitati

• Presente in quasi tutti gli stadi del processo scientifico

Progetto

Confounding negli studi non controllati

Esempio 1: iniezione di un farmaco

Esempio 2: ictus e pressione arteriosa

Esempio 3: fumo e catecolamine

Esempio 4: meningite tubercolosa o rabbia

Allocazione non random al gruppo verum

Esempio 5: tumori e sopravvivenza

Progetto

Studi controllati nel trattamento di

malattie spontanee

Progetto

Comparazioni non contemporanee

Altri bias

•Osservazione: doppio cieco

•Stima: scelta dello strumento statistico

•Interpretazione: conclusioni degli autori, spazio delle ipotesi, casi eccezionali, ecc.

•Pubblicazione: completezza, risultati negativi

•Laboratorio: gruppo di lavoro, istituzioni, nazioni, ecc.

•Rapporto: cherry picking

Confounding delle cause

•Negli studi osservazionali è inevitabile

•Negli studi sperimentali può essere evitabile ed inevitabile, completo o parziale.

Confounding delle cause

Happy hour!Veicolo e farmacoIncidenza e metodi

diagnosticiRisultati e pregiudizi

Alimentazione e saluteLa rana salterina