Definición operacional

La entrada sobre realismo científico en la Enciclopedia de Filosofía de Stanford , escrita por Richard Boyd , indica que el concepto moderno debe su origen en parte a Percy Williams Bridgman , quien consideraba que la expresión de los conceptos científicos solía ser abstracta y poco clara. Inspirado por Ernst Mach , en 1914 Bridgman intentó redefinir las entidades inobservables de forma concreta, en términos de las operaciones físicas y mentales utilizadas para medirlas. ^{[ 8 ]} En consecuencia, la definición de cada entidad inobservable se identificó de forma unívoca con la instrumentación utilizada para definirla. Desde el principio, se plantearon objeciones a este enfoque, principalmente debido a su inflexibilidad. Como señala Boyd: «En la práctica científica real y aparentemente fiable, los cambios en la instrumentación asociada a los términos teóricos son rutinarios y, aparentemente, cruciales para el progreso de la ciencia. Según una concepción operacionalista "pura", este tipo de modificaciones no serían metodológicamente aceptables, puesto que cada definición debe considerarse para identificar un "objeto" (o clase de objetos) único ». ^{[ 8 ]}

La teoría especial de la relatividad puede considerarse como la introducción de definiciones operacionales para la simultaneidad de eventos y de distancia , es decir, como la provisión de las operaciones necesarias para definir estos términos. ^{[ 9 ]}

En mecánica cuántica, la noción de definiciones operacionales está estrechamente relacionada con la idea de observables , es decir, definiciones basadas en lo que se puede medir. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

Las definiciones operacionales suelen ser más difíciles en los campos de la psicología y la psiquiatría , donde conceptos intuitivos, como la inteligencia, necesitan ser definidos operacionalmente antes de que puedan ser objeto de investigación científica, por ejemplo, a través de procesos como las pruebas de CI .

El 15 de octubre de 1970, el puente West Gate de Melbourne , Australia, se derrumbó, causando la muerte de 35 trabajadores de la construcción. La investigación posterior determinó que el fallo se debió a que los ingenieros habían especificado el suministro de una cantidad determinada de planchas de acero planas. El término «plana» en este contexto carecía de una definición operativa, por lo que no existía ningún criterio para aceptar o rechazar un envío en particular ni para controlar la calidad.

En sus escritos sobre gestión y estadística, W. Edwards Deming otorgó gran importancia al valor de utilizar definiciones operacionales en todos los acuerdos comerciales.

En un contexto de proceso, el término "operacional" también puede referirse a un método de trabajo o una filosofía que se centra principalmente en las relaciones de causa y efecto (o estímulo/respuesta, comportamiento, etc.) de interés específico para un dominio particular en un momento determinado. Como método de trabajo, no considera cuestiones relacionadas con un dominio que sean más generales, como las ontológicas , etc.

La ciencia utiliza la informática. La informática utiliza la ciencia. Hemos presenciado el desarrollo de la informática. No son muchos los que pueden conectar estas tres disciplinas. Una consecuencia es que, cuando se obtienen resultados mediante un ordenador, estos pueden ser imposibles de replicar si el código está mal documentado, contiene errores o si se omiten partes por completo. ^{[ 12 ]}

Muchas veces, los problemas se relacionan con la persistencia y la claridad en el uso de variables, funciones, etc. La dependencia entre sistemas también es un problema. En resumen, la longitud (como estándar) se basa en la materia. ¿Qué se puede utilizar, por ejemplo, cuando se pretende definir los estándares desde una perspectiva computacional?

Por lo tanto, la definición operacional puede utilizarse en el ámbito de las interacciones de los humanos con sistemas computacionales avanzados. En este sentido, un área de debate aborda el pensamiento computacional en las ciencias y cómo podría influir en ellas. ^{[ 13 ]} Citando a American Scientist:

• La revolución informática ha afectado profundamente nuestra forma de concebir la ciencia, la experimentación y la investigación.

Un proyecto mencionado reunió a expertos en fluidos, incluyendo algunos especialistas en modelado numérico relacionado con la dinámica de fluidos computacional, en un equipo con informáticos. En esencia, resultó que los informáticos no tenían los conocimientos suficientes para aportar tanto como hubieran deseado. Por lo tanto, para su disgusto, su papel muchas veces se limitó al de programadores.

Algunos proyectos de ingeniería basados ​​en el conocimiento han experimentado una disyuntiva similar: existe un equilibrio entre enseñar programación a un experto en un dominio específico y lograr que un programador comprenda las complejidades de dicho dominio. Esto, por supuesto, depende del dominio en cuestión. En resumen, cada miembro del equipo debe decidir en qué aspecto invertir su tiempo.

La Sociedad Internacional para la Tecnología en la Educación (ISTE) cuenta con un folleto que detalla una "definición operativa" del pensamiento computacional. Al mismo tiempo, la ISTE intentó definir habilidades relacionadas. ^{[ 14 ]}

Una habilidad reconocida es la tolerancia a la ambigüedad y la capacidad de manejar problemas abiertos. Por ejemplo, un sistema de ingeniería basado en el conocimiento puede mejorar su aspecto operativo y, por ende, su estabilidad mediante una mayor participación del experto en la materia , lo que plantea cuestiones de limitaciones relacionadas con la naturaleza humana. Es decir, muchas veces, los resultados computacionales deben aceptarse sin cuestionarlos debido a varios factores (de ahí la necesidad de la prueba del pato ) que ni siquiera un experto puede superar. La prueba final puede ser el resultado final (una réplica razonable mediante simulación o artefacto , un diseño funcional, etc.) que no garantiza la repetibilidad, puede haber sido costoso de obtener (tiempo y dinero), etc.

En el modelado avanzado, con el soporte computacional necesario, como la ingeniería basada en el conocimiento, se deben mantener correspondencias entre un objeto del mundo real, sus contrapartes abstractas definidas por el dominio y sus expertos, y los modelos computacionales. Las discrepancias entre los modelos de dominio y sus contrapartes computacionales pueden generar problemas relacionados con este tema. Las técnicas que permiten el modelado flexible requerido para muchos problemas complejos deben resolver problemas de identidad, tipo, etc., lo que a su vez conduce a métodos como el tipado dinámico (duck typing). Muchos dominios, con un enfoque numérico , utilizan la teoría de límites, de diversas formas, para superar la necesidad del tipado dinámico con distintos grados de éxito. Sin embargo, aún persisten problemas, ya que los marcos de representación influyen considerablemente en lo que podemos conocer.

Al defender una metodología basada en objetos, Peter Wegner ^{[ 15 ]} sugirió que las filosofías científicas positivistas, como el operacionalismo en física y el conductismo en psicología, se aplicaron con gran fuerza a principios del siglo XX. Sin embargo, la computación ha transformado el panorama. Señala que debemos distinguir cuatro niveles de abstracción física y computacional irreversible (abstracción platónica, aproximación computacional, abstracción funcional y cálculo de valores). Por lo tanto, debemos recurrir a métodos interactivos centrados en el comportamiento (véase la prueba del pato).

La definición termodinámica de temperatura , propuesta por Nicolas Léonard Sadi Carnot , se refiere al calor que «fluye» entre «depósitos infinitos». Esta definición es sumamente abstracta e inadecuada para el mundo cotidiano de la ciencia y el comercio. Para concretar el concepto, la temperatura se define en términos de mediciones realizadas con un termómetro de gas. Sin embargo, estos son instrumentos sofisticados y delicados, aptos únicamente para laboratorios nacionales de normalización.

Para el uso cotidiano, se utiliza la Escala Internacional de Temperatura de 1990 (ITS), que define la temperatura en función de las características de los distintos tipos de sensores específicos necesarios para cubrir todo el rango. Uno de ellos es la resistencia eléctrica de un termistor , con una construcción específica, calibrado con respecto a puntos fijos definidos operacionalmente.

La corriente eléctrica se define en términos de la fuerza entre dos conductores paralelos infinitos , separados por una distancia determinada. Esta definición es demasiado abstracta para su medición práctica, por lo que se utiliza un dispositivo conocido como balanza de corriente para definir el amperio de forma operativa.

A diferencia de la temperatura y la corriente eléctrica , no existe un concepto físico abstracto de la dureza de un material. Es una idea algo vaga y subjetiva, similar a la idea de inteligencia . De hecho, conduce a tres ideas más específicas:

1. Dureza al rayado medida en la escala de Mohs ;
2. Dureza por indentación; y
3. Dureza de rebote o dinámica, medida con un escleroscopio Shore .

De estas, la dureza de indentación en sí misma da lugar a muchas definiciones operacionales, las más importantes de las cuales son:

1. Ensayo de dureza Brinell : utilizando una  bola de acero de 10 mm;
2. Ensayo de dureza Vickers – utilizando un indentador de diamante piramidal; y
3. Ensayo de dureza Rockwell : utilizando un indentador de cono de diamante.

En todos estos casos, se define un proceso para cargar el indentador, medir la indentación resultante y calcular un índice de dureza. Cada una de estas tres secuencias de operaciones de medición produce valores que concuerdan con nuestra percepción subjetiva de dureza. Cuanto más duro sea el material según nuestra percepción informal, mayor será el valor que obtenga en nuestras respectivas escalas de dureza. Además, los resultados experimentales obtenidos con estos métodos de medición han demostrado que el índice de dureza puede utilizarse para predecir la tensión necesaria para deformar permanentemente el acero, una característica que se ajusta bien a nuestra idea de resistencia a la deformación permanente. Sin embargo, no siempre existe una relación simple entre las distintas escalas de dureza. Los índices de dureza Vickers y Rockwell presentan un comportamiento cualitativamente diferente al utilizarse para describir ciertos materiales y fenómenos.

La constelación de Virgo es una constelación específica en el cielo; por lo tanto, el proceso de formación de Virgo no puede considerarse una definición operativa, ya que es histórico e irrepetible. Sin embargo, el proceso mediante el cual localizamos Virgo en el cielo sí es repetible, por lo que, de esta manera, Virgo queda definida operativamente. De hecho, Virgo puede tener diversas definiciones (aunque nunca podremos demostrar que nos referimos a la misma Virgo), y cualquiera de ellas puede ser operativa.

Las nuevas disciplinas académicas surgen como respuesta a la actividad interdisciplinaria en las universidades. Un académico sugirió que un área temática se convierte en una disciplina cuando existen más de una docena de departamentos universitarios que utilizan el mismo nombre para referirse prácticamente al mismo tema. ^{[ 16 ]}