quarta-feira, 10 de abril de 2013

Política e Matemática


Estatística, probabilidade, risco, teoria de erros, precisão, pesquisas etc.
As ferramentas matemáticas a partir do momento em que começaram a ser organizadas; metodizadas transformaram a história da Humanidade. Naturalmente os fazedores de opinião forçaram análises dentro do que sabiam e entendiam, mas a Matemática em todas as suas formas foi essencial ao progresso da Humanidade, Ciência que teve início nos primórdios da civilização universal (entendendo-se por isso o mínimo múltiplo comum dos conhecimentos e comportamentos humanos universais) e que veio de mansinho, sem as trombetas e efeitos imediatos da Revolução Industrial.
Com certeza é uma arrogância para um engenheiro idoso querer tratar de tudo isso; como a humildade intelectual nunca foi o nosso forte, atrevemo-nos a falar sobre esse conjunto que forma o que poderíamos chamar de ciências dos números ou algo parecido.
Tratar de semântica num país de acadêmicos é pedir para apanhar, paciência!
No Setor Elétrico, entre engenheiros e técnicos que “meteram a mão na massa”, a Matemática impõe respeito. A Eletricidade, por exemplo, é uma forma de transmissão de energia extremamente quantificável ao nível do conhecimento existente, assim ela tornou-se uma ferramenta fabulosa, talvez um pouco esquecida a partir dos softwares que, feitos por especialistas, simplificaram cálculos, levando muita gente boa a se esquecer da base matemática, parâmetros, equações, precisão de números, propagação de erros etc. Chegamos ao absurdo de ver programas de computador, principalmente na área energética, deificados sem contestações.
Graças à Wikipédia temos um fórum onde conceitos e explicações sujeitos permanentemente a correções (maravilha do “livro” digital via internet) e assim transcrevemos o que é Matemática[1] para quem quiser detalhes e “descobrimos” que só no século XIX ela realmente ganhou força, pois até essa época a lógica teocrática dominava as mentes das pessoas, afinal, se tudo existe por vontade divina, como iremos nos atrever a dizer que tudo será como algumas continhas mostrarão (Livros e Filmes Especiais)?
A partir do momento em que a Humanidade se sentiu dominada pela arte dos números (não a cabala, entre outras) conseguiu produzir máquinas, sistemas e até lastrear ciências sociais onde a estatística[2] foi um subproduto fundamental nas Ciências Humanas. Essa derivação em relação à Matemática pode ser contestada, mas o raciocínio matemático é fundamental às analises de modelos, conclusões etc. quando aliadas à avaliação e formatação de conclusões.
Com certeza o mundo da coleta de dados e o processamento para o cálculo de probabilidades[3] é a outra metade (com certeza maior e desafiadora) da Engenharia, exemplificando entre muitas outras ciências onde saber calcular e usar números é fundamental.
Entramos por aí na qualidade de análise de governo, gerentes, executivos e até empresas.
Qual a competência que têm de qualificação e análise de incidentes, acidentes, obras, projetos, serviços e decisões?
No Brasil, principalmente pela degradação do ensino, exercício e fiscalização (Cascaes, A formação do Engenheiro e ser Engenheiro) vimos e veremos acidentes inacreditáveis. Nossa estratégia política nunca se subordinou a planejamentos bem feitos, muito menos a razões impostas pela Natureza. Nada disso é novidade, afinal em muitos outros lugares do mundo até cerimônias religiosas precedem momentos de decisão. Noutros vale mais a simples e pura vontade do chefe, sempre endeusado...
De qualquer forma a vida útil do ser humano é extremamente pequena para que atinja um nível universal e dentro da arte do pensamento mais atualizada possível, ou melhor, ciente do que se sabe em 7 bilhões de cérebros e com capacidade para processar tudo isso de forma otimizada.
É uma esperança poder chegar lá, o que sempre será um desafio, contudo, será a qualidade dos dados, a precisão da informação, prioridades definidas em parâmetros escondidos em programas de computador. Usando o que existia de mais moderno os EUA ganharam a Guerra do Vietnam diversas vezes, nos relatórios de programas de computador alimentados por especialistas bélicos estadunidenses.  Por outro lado, sem o poder do processamento com computadores modernos à época, o desembarque na Lua e o retorno dos astronautas seriam impossíveis. Nenhum cérebro natural conhecido conseguiria processar e concluir tantas equações e variáveis enquanto o foguete subia e voltava dos céus.
Tudo isso demonstra o que, nas palavras de Bertrand Russell (princípios de Reconstrução Social) “a certeza absoluta é suficiente para impedir qualquer progresso mental naqueles que a possuem”, pior ainda, conduz líderes a erros monumentais e coloca em perigo até o fornecimento de energia elétrica ao Brasil nesses próximos anos [ (Lobão nega risco de racionamento de energia, 2013), (Atrasos em série dobram o risco de racionamento, 2013), (Regulação econômica, 2013)]. Ministros despreparados fazem declarações estapafúrdias, demonstrando inequivocamente os critérios palacianos de Governo Federal.
O Brasil é um exemplo que nos afeta muito, afinal somos brasileiros e vivemos aqui.
Até gente boa esquece algo simples, agravando análises importantes, como a teoria de erros[4] em cálculos. O resultado nunca terá precisão do que o pior número usado. Daí voltamos ao Setor Elétrico onde os aprendizes de feiticeiro partiram para hipótese erradas. Será que consideraram em seus estudos o tempo médio entre falhas das usinas, subestações e linhas de transmissão (MTBF) e o tempo médio de recuperação de uma instalação de grande porte (MTTF) quando calcularam suas curvas de aceitação de risco? Nunca desconfiaram que principalmente grandes instalações de energia podem atrasar e isso é normal? Esqueceram que degraus elevados podem derrubar gente boa? E a climatologia, é levada a sério? Parece que o pessoal prefere usar coeficientes de segurança mal estudados em seus cálculos sem se preocupar muito com a qualidade dos dados. Esse não é um erro exclusivo do Setor Elétrico, vemos isso até nos estudos de tarifas de transporte coletivo, onde bovinamente as entidades encarregadas de fiscalizar simplesmente usam informações de lobos (ou lobões).
Com certeza precisamos de pesquisas, mas qual é a qualidade delas quando anunciam em letras garrafais na imprensa e dizem em alto e bom som nas reportagens de rádio e televisão o que a população quer (seria ótimo diferenciar entre quem usa ônibus, desloca-se exclusivamente de automóvel, depende do SUS, a miserável, a pobre, classe média etc.?)? Dá até vontade de questionar formalmente o que lemos, ouvimos e vemos.
O angustiante nesse mundo de ignorância funcional, técnica e ética (sim, afinal qual é a preocupação real com a Ética[5]?) é a manipulação indecente da opinião pública.  
É importante entender que ética não é sinônimo de moral. Essa distinção é importante, pois todo disciplinamento moral é ligado a conceitos e preconceitos eventualmente nocivos ao ser humano. A ética, por sua vez, é função dependente da razão que pode ser corporativa e justa ou radical, algo que sempre percebemos entre componentes de instituições que são essenciais, mas formadas por profissionais nem sempre ajustados às finalidades de suas profissões.
No Brasil felizmente estamos em momento histórico onde essas questões são colocadas em diversas atividades humanas. Alguns processos e debates estão só começando, outros, como é o caso do Mensalão do PT, chegando ao ápice da decisão, da observação da reação dos poderosos de plantão e na expectativa do que mudará com tanto esforço do STF.
Matemática neles e em nossas cabeças para entender um pouco mais da sociedade humana.

Cascaes
10.4.2013
Atrasos em série dobram o risco de racionamento. (2013). Fonte: Ilumina: http://www.ilumina.org.br/zpublisher/materias/Noticias_Comentadas.asp?id=20115
Lobão nega risco de racionamento de energia. (2013). Fonte: Ilumina: http://www.ilumina.org.br/zpublisher/materias/Noticias_Comentadas.asp?id=20117
Cascaes, J. C. (s.d.). Fonte: Livros e Filmes Especiais: http://livros-e-filmes-especiais.blogspot.com.br/
Cascaes, J. C. (s.d.). Fonte: A formação do Engenheiro e ser Engenheiro: http://aprender-e-ser-engenheiro.blogspot.com.br/







[1]  Wikipedia - A matemática (do grego μάθημαtransl. máthēma, "ciência"/"conhecimento"/"aprendizagem"; e μαθηματικός, transl. mathēmatikós, "apreciador do conhecimento") é a ciência do raciocínio lógico e abstrato. A matemática estuda quantidades, medidas, espaços, estruturas e variações. Um trabalho matemático consiste em procurar por padrões, formular conjecturas e, por meio de deduções rigorosas a partir de axiomas e definições, estabelecer novos resultados.
A matemática vem sendo construída ao longo de muitos anos. Resultados e teorias milenares se mantêm válidos e úteis e ainda assim a matemática continua a desenvolver-se permanentemente.
Registros arqueológicos mostram que a matemática sempre foi parte da atividade humana. Ela evoluiu a partir de contagens, medições, cálculos e do estudo sistemático de formas geométricas e movimentos de objetos físicos. Raciocínios mais abstratos que envolvem argumentação lógica surgiram com os matemáticos gregos aproximadamente em 300 a.C., notadamente com a obra "Os Elementos" de Euclides. A necessidade de maior rigor foi percebida e estabelecida por volta do século XIX.
A matemática se desenvolveu principalmente na Mesopotâmia, no Egito, na Grécia, na Índia, no Oriente Médio. A partir da Renascença o desenvolvimento da matemática intensificou-se na Europa, quando novas descobertas científicas levaram a um crescimento acelerado que dura até os dias de hoje.
Há muito tempo busca-se um consenso quanto à definição do que é a matemática. No entanto, nas últimas décadas do século XX tomou forma uma definição que tem ampla aceitação entre os matemáticosmatemática é a ciência das regularidades (padrões). Segundo esta definição, o trabalho do matemático consiste em examinar padrões abstratos, tanto reais como imaginários, visuais ou mentais. Ou seja, os matemáticos procuram regularidades nos números, no espaço, na ciência e na imaginação e formulam teorias com as quais tentam explicar as relações observadas. Uma outra definição seria que matemática é a investigação de estruturas abstratas definidas axiomaticamente, usando a lógica formal como estrutura comum. As estruturas específicas geralmente têm sua origem nas ciências naturais, mais comumente na física, mas os matemáticos também definem e investigam estruturas por razões puramente internas à matemática (matemática pura), por exemplo, ao perceberem que as estruturas fornecem uma generalização unificante de vários subcampos ou uma ferramenta útil em cálculos comuns.
A matemática é usada como uma ferramenta essencial em muitas áreas do conhecimento, tais como engenharia, medicina, física, química, biologia, e ciências sociais. Matemática aplicada, ramo da matemática que se ocupa de aplicações do conhecimento matemático em outras áreas do conhecimento, às vezes leva ao desenvolvimento de um novo ramo, como aconteceu com Estatística ou Teoria dos jogos. O estudo de matemática pura, ou seja, da matemática pela matemática, sem a preocupação com sua aplicabilidade, muitas vezes mostrou-se útil anos ou séculos adiante, como aconteceu com os estudos das cônicas ou de Teoria dos números feitos pelos gregos, úteis, respectivamente, em descobertas sobre astronomia feitas por Kepler no século XVII, ou para o desenvolvimento de segurança em computadores nos dias de hoje.

[2] Wikipedia - Ver artigo principal: História da estatística
De acordo com a Revista do Instituto Internacional de Estatística"Cinco homens, Hermann ConringGottfried AchenwallJohann Peter SüssmilchJohn Graunt e William Petty já receberam a honra de serem chamados de fundadores da estatística, por diferentes autores."[5]
Alguns autores dizem que é comum encontrar como marco inicial da estatística a publicação do "Observations on the Bills of Mortality" (Observações sobre os Sensos de Mortalidade, 1662) de John Graunt. As primeiras aplicações do pensamento estatístico estavam voltadas para as necessidades de Estado, na formulação de políticas públicas, fornecendo dadosdemográficos e econômicos. A abrangência da estatística aumentou no começo do século XIX para incluir a acumulação e análise de dados de maneira geral. Hoje, a estatística é largamente aplicada nas ciências naturais, e sociais, inclusive na administração pública e privada.
Seus fundamentos matemáticos foram postos no século XVII com o desenvolvimento da teoria das probabilidades por Pascal e Fermat, que surgiu com o estudo dos jogos de azar. Ométodo dos mínimos quadrados foi descrito pela primeira vez por Carl Friedrich Gauss cerca de 1794. O uso de computadores modernos tem permitido a computação de dados estatísticos em larga escala e também tornaram possível novos métodos antes impraticáveis.

[3] Wikipedia - Conceitos de probabilidade
A ideia geral da probabilidade é frequentemente dividida em dois conceitos relacionados:
·         Probabilidade de frequência ou probabilidade aleatória, que representa uma série de eventos futuros cuja ocorrência é definida por alguns fenômenos físicos aleatórios. Este conceito pode ser dividido em fenômenos físicos que são previsíveis através de informação suficiente e fenômenos que são essencialmente imprevisíveis. Um exemplo para o primeiro tipo é uma roleta, e um exemplo para o segundo tipo é um decaimento radioativo.
·         Probabilidade epistemológica ou probabilidade Bayesiana, que representa nossas incertezas sobre proposições quando não se tem conhecimento completo das circunstâncias causativas. Tais proposições podem ser sobre eventos passados ou futuros, mas não precisam ser. Alguns exemplos de probabilidade epistemológica são designar uma probabilidade à proposição de que uma lei da Física proposta seja verdadeira, e determinar o quão "provável" é que um suspeito cometeu um crime, baseado nas provas apresentadas.
É uma questão aberta se a probabilidade aleatória é redutível à probabilidade epistemológica baseado na nossa inabilidade de predizer com precisão cada força que poderia afetar o rolar de um dado, ou se tais incertezas existem na natureza da própria realidade, particularmente em fenômenos quânticos governados pelo princípio da incerteza de Heisenberg. Embora as mesmas regras matemáticas se apliquem não importando qual interpretação seja escolhida, a escolha tem grandes implicações pelo modo em que a probabilidade é usada para modelar o mundo real.
[editar]Marcos históricos
O estudo científico da probabilidade é um desenvolvimento moderno. Os jogos de azar mostram que o interesse em quantificar as ideias da probabilidade tem existido por milênios, mas as descrições matemáticas de uso nesses problemas só apareceram muito mais tarde.
Cardano, no livro Liber de Ludo Aleae, estudou as probabilidades associadas ao arremesso de dados, concluindo que a distribuição de 2 dados deve ser obtida dos 36 pares ordenados de resultados, e não apenas dos 21 pares (não-ordenados).[1]
A doutrina das probabilidades vêm desde a correspondência entre Pierre de Fermat e Blaise Pascal (1654). Christiaan Huygens (1657) deu o primeiro tratamento científico ao assunto. A Arte da Conjectura de Jakob Bernoulli (póstumo, 1713) e a Doutrina da Probabilidade de Abraham de Moivre (1718) trataram o assunto como um ramo da matemática.
A teoria dos erros pode ser originada do Opera Miscellanea de Roger Cotes (póstumo, 1722), mas um ensaio preparado por Thomas Simpson em 1755 (impresso em 1756) foi o primeiro a aplicar a teoria na discussão de erros de observação. A reimpressão (1757) desse ensaio estabelece os axiomas que erros positivos e negativos são igualmente prováveis, e que há certos limites que se podem associar em que pode se supôr que todos os erros vão cair; erros contínuos são discutidos e uma curva de probabilidade é dada.
Pierre-Simon Laplace (1774) fez a primeira tentativa de deduzir uma regra para a combinação de observações dos princípios da teoria das probabilidades. Ele apresentou a lei da probabilidade dos erros por uma curva  sendo qualquer erro e  sua probabilidades, e estabeleceu três propriedades dessa curva: (1) Ela é simétrica no eixo ; (2) ao eixo , é assintótico; a probabilidade do erro quando  é 0; (3) a área abaixo da curva da função é 1, sendo certo de que um erro existe. Ele deduziu uma fórmula para o significado das três observações. Ele também deu (1781) uma fórmula para a lei da facilidade de erros (um termo devido a Lagrange, 1774), mas que levava a equações não gerenciáveis. Daniel Bernoulli (1778) introduziu o princípio do produto máximo das probabilidades de um sistema de erros concorrentes.
método dos mínimos quadrados deve-se ao matemático alemão Johann Carl Friedrich Gauss (1777-1855). Gauss descreveu o método aos dezoito anos (1795), que hoje é indispensável nas mais diversas pesquisas. Adrien-Marie Legendre (1805), introduziu contribuições ao método em seu Nouvelles méthodes pour la détermination des orbites des comètes. Por ignorar o trabalho de Legendre, um escritor Americano-Irlandês, Robert Adrain, editor de "The Analyst" (1808), primeiro deduziu a lei da facilidade do erro,
 e  sendo constantes dependendo da precisão da observação. Ele deu duas provas, sendo a segunda essencialmente a mesma de John Herschel (1850). Carl Friedrich Gauß deu a primeira prova que parece ser conhecida na Europa (a terceira após a de Adrain) em 1809. Provas posteriores foram dadas por Laplace (1810, 1812), Gauß (1823), James Ivory(1825, 1826), Hagen (1837), Friedrich Bessel (1838), Donkin (1844, 1856), e Morgan Crofton (1870). Outros que contribuíram foram Ellis (1844), De Morgan (1864), Glaisher (1872), e Giovanni Schiaparelli (1875). A fórmula de Peters (1856) para , o erro provável de uma observação simples, é bem conhecida.
No século XIX, os autores da teoria geral incluíam Laplace, Sylvestre Lacroix (1816), Littrow (1833), Adolphe Quetelet (1853), Richard Dedekind (1860), Helmert (1872), Hermann Laurent (1873), Liagre, Didion, e Karl PearsonAugustus De Morgan e George Boole melhoraram a exibição da teoria.
No lado geométricos, (veja geometria integral), os contribuidores da The Educational Times foram influentes (Miller, Crofton, McColl, Wolstenholme, Watson, e Artemas Martin).

[4] Wikipedia - O ato de medir é, em essência, um ato de comparar, e essa comparação envolve erros de diversas origens (dos instrumentos, do operador, do processo de medida etc.),
Quando se pretende medir o valor de uma grandeza, pode-se realizar apenas uma ou várias medidas repetidas, dependendo das condições experimentais particulares ou ainda da postura adotada frente ao experimento. Em cada caso, deve-se extrair do processo de medida um valor adotado como melhor na representação da grandeza e ainda um limite de erro dentro do qual deve estar compreendido o valor real.
Tipos de erro
·         Erros nos dados experimentais e nos valores dos parâmetros:
·         Sistemáticos - Erros que atuam sempre no mesmo sentido e podem ser eliminados mediante uma seleção de aparelhagem e do método e condições de experimentação.
·         Fortuitos - Erros com origem em causas indeterminadas que actuam em ambos os sentidos de forma não previsível. Estes erros podem ser atenuados, mas não completamente eliminados.
·         Erros de truncatura - Resultam do uso de fórmulas aproximadas, ou seja, uma truncatura da realidade. Por exemplo, quando se tomam apenas alguns dos termos do desenvolvimento em série de uma função.
·         Erros de arredondamento - Resultam da representação de números reais com um número finito de algarismos significativos.

[5] Wikipedia - Ética é a parte da filosofia dedicada aos estudos dos valores morais e princípios ideais do comportamento humano. A palavra "ética" é derivada do grego ἠθικός, e significa aquilo que pertence ao ἦθος, ao caráter.
Diferencia-se da moral, pois, enquanto esta se fundamenta na obediência a costumes e hábitos recebidos, a ética, ao contrário, busca fundamentar as ações morais exclusivamente pela razão.

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