Investigacion Cientifica

¿Qué es la Investigación Científica?

¿Qué es investigar?

Siempre oímos hablar de investigación, de descubrimientos, de explicación

científica de fenómenos. Pero, nos preguntamos, ¿qué es realmente la

investigación?. ¿Cómo hemos de hacer para investigar?.

Realmente, la metodología de la investigación científica y técnica es teoría aplicada

del conocimiento. Los argumentos básicos son los propios de la teoría del

conocimiento, que podemos establecer en cuatro puntos:

1. El mundo es materia y solo materia.

El mundo es materia en movimiento, habiendo ciertas fuerzas que mantienen

cohesionada a la materia. Todos los procesos se pueden caracterizar por cambios

en la situación material, energética o informativa de la materia en el contexto del

espacio-tiempo.

2. El mundo, la materia, es cognoscible.

La necesidad del cerebro humano de conocer se manifiesta en una penetración

cada vez más profunda en el sentido de las leyes que gobiernan al mundo, en un

proceso que se relaciona, obviamente, con la transmisión y elaboración de la

información.

3. La única verdad aceptable es el resultado del proceso cognoscitivo del

mundo.

El reflejo de la realidad objetiva en el cerebro humano es la única verdad concreta,

que posee tanto el aspecto relativo como el aspecto absoluto.

4. El único criterio de contraste de la verdad es la práctica.

Entendemos como práctica la interrelación general del hombre con el mundo

material. Podemos detallar dos aspectos del concepto que denominamos práctica:

la observación y el experimento, según que el hombre se dedique a observar o

contemplar el fenómeno o proceso sin intervenir en él, o bien, si el hombre

interviene de algún modo en el proceso o fenómeno que se investiga para que

discurra en un sentido planificado de antemano.

En lo que respecta a la metodología a desarrollar en cada caso, ésta depende de las

características típicas de los procesos que se intenta investigar. Existen fenómenos

para cuyo estudio es conveniente actuar de un cierto modo y otros fenómenos que

presentan caracteres limitativos que obligan a actuar de una forma alternativa y

varia.

Cuando en determinados fenómenos o procesos se dispone de información

suficiente es posible actuar en general mediante el esquema del Método Hipotético-

Deductivo, más cuando estos procesos se desarrollan de forma muy complicada,

dentro de configuraciones de extrema complejidad, o bien no se dispone de un

aceptable volumen de información, no resulta en general posible modelarlos

matemáticamente en una actuación inicial y estudiarlos de forma deductiva, sino

que se hace precisa la introducción previa de métodos probabilísticos y de tipo

estadístico a fin de determinar características propias y factores de interrelación. Un

ejemplo de tratamiento de estos fenómenos o procesos complejos es la utilización

del método de las Cadenas de Markov.

El Método Hipotético-Deductivo:

Cuando aplicamos a las Ciencias de la Naturaleza y la investigación técnica el

método deductivo de la Matemática nos encontramos con un desarrollo sistemático

en varios pasos de actuación que constituyen lo que se ha dado en llamar Método

Hipotético-Deductivo:

1. Construcción del modelo que describe el fenómeno o proceso a investigar.

2. Presentación de la hipótesis que intente explicar el fenómeno o proceso.

3. Diseño de una modelación matemática para el fenómeno o proceso.

4. Desarrollo matemático de la hipótesis presentada dentro del modelo

diseñado hasta obtener alguna conclusión que se pueda contrastar.

5. Contraste mediante la práctica de las conclusiones que se hubieran

obtenido.

6. Modificaciones de la hipótesis que intentaba explicar el fenómeno o proceso

y vuelta a diseñar una nueva modelación matemática y a la repetición de los

pasos anteriores.

El Método de las Cadenas de Markov:

Existen fenómenos y procesos que en general pueden ser considerados conjuntos

cambiantes de situaciones o estados, donde los intentos de modelización dependen

de coordenadas de diferentes tipos y de parametrizaciones variables.

Si suponemos que un determinado fenómeno que está en la situación k puede

pasar a la situación k-1, o a la situación k+1, o bien quedarse en la situación k,

podemos introducir la idea de probabilidad de que ocurra cualquiera de los tres

hechos: pk,k-1, pk,k+1, pk,k, para indicar, respectivamente, la probabilidad de los

casos mencionados, cumpliéndose, obviamente:

, 1 , 1 , 1 + + = k k− k k + k k p p p

Análogamente, desde la situación k+1, puede pasar el fenómeno a la situación k o

bien a la situación k+2, etcétera.

Se puede, en definitiva, considerar matrices probabilísticas (en donde las filas

suman la unidad), y que para un ejemplo de orden 4 serían de la forma:

    





    





=

4,1 4,2 4,3 4,4

3,1 3,2 3,3 3,4

2,1 2,2 2,3 2,4

1,1 1,2 1,3 1,4

p p p p

p p p p

p p p p

p p p p

P

En donde se cumple que Σ=

= =

4

1

, 1, 1,2,3,4

b

a b p a

La idea es representar

...