My contribution to "Is Computer Science a Misguided Field?"

This is my answer to Amir Michail recent inquiries in Google Buzz. Amir has posted a nice set of questions that make us stop to wonder whether we're on the right track in terms of CS education. In his original post, he wrote (originally posted on http://bit.ly/dp8WKW):

Computers are interesting because you get to invent new applications that change the world.

By focusing on efficiency and correctness of programs, doesn't computer science completely miss the point as to what is interesting about computers? 

By contrast, consider the field of computer games where game design is a key aspect of study. Why isn't there something like that in the more general field of computer science? 

Where's the application level creativity? Why focus only on implementation issues? 

What do you think?

Here it is my follow-up on this thread:


On what Computer Science (CS) is about (and what it isn't)


Interesting discussion. CS is about complexity theory, computability, algorithms, data structures, automata theory, quantum computation science, formal languages and much more. There's a whole theoretical background that is unique to CS.

Definitely, there should be separated majors, such as Software Engineering or Data and Information Management, in order to avoid misconceptions and to address industry's specific needs.

In short, CS is a basic science in wich we can learn about modelling the complex processes that occur in Nature by using abstract mathematical tools. The models we construct in CS (basically, algorithms) have to (i) be given formal descriptions and proofs; (ii) have its fundamental properties investigated (complexity bounds, completeness, etc.); and much more.

So, CS is a basic science and other sciences can benefit from it by using its outocomes. An example of this is Artificial Intelligence. Although it first got inspiration from early mathematical models of the brain (neuroscience), it became clear thereafter that the 'algorithimic' way of modelling natural processess would be fundamental to AI. Today, AI is commonly regarded as a standard discipline in CS, though still multidisciplinary.

Why not segregate the lots of teaching contents flooding CS students minds into separate majors?

Furthermore, let's not forget the revealing quote of a prominient computer scientist:

"Computer Science is no more about computers than Astronomy is about telescopes" Edsger Dijkstra

That summarizes well what CS is definitely not about.

I believe that multidisciplinarity should raise from a well planned reform in the graduate educational system, instead of requiring that a CS major covers every single topic from software engenieering to computation theory. Both are, separetedly, deep and complex enough disciplines to be studied in their own terms.


See: http://en.wikipedia.org/wiki/Edsger_W._Dijkstra

On Creativity

With regard to creativity, well, I'd say that computer scientists need to be creative as much as mathematicians and physicists do. There's no difference in coming up with a novel algorithm and discovering a fundamental power law in a complex system.

So, yes, you need much creativity to work on CS, no more nor less then in other related areas.


On the role of Game Design and related areas on CS


Now, why do I think game design (GD) does not play a significant role in CS? Because game design is an application of CS. Although there are many CS researchers who focus in GD, they are just aplying the standard tools of CS to modelling new useful algorithms for the problems they are working on in the area. So, again, GD 'uses' the 'know-how' and tools provided by CS.

As a perhaps useful analogy, think about CS as the 'Kernel' of an operating system (OS), which provides all the basic functioning to the system, and GD as one of the many 'services' provided by that OS which uses the basic kernel units. That is, GD is closely related to CS, but there is much more about it than just CS and, thus, I'd say that there's no need to consider studying GD in a basic CS curriculum, though it might be interesting to CS practicioneers, just like other disciplines.

In short: I'd say that GD is on the same level of AI, Database Management, Programming Languages and so on... that is, all those disciplines are 'users' of the core knowledge that exists on CS.

Education: when will it be taken seriously?

While a strong background education is mandatory if one wants to succeed in modern society, it's not enough for fufilling the urge of turnning such society into a cooperative and sustainable one. My main concerns with the way people are being educated nowadays regards to the lack of meta-learning activities in school's curriculums, as well as to the ever-increasing number of lectures and professors who are not fully engaged into the quest of teaching students to think for themselves and to be highly motivated towards the subjects which interest them the most.

Firstly, standard schools don't have disciplines which could offer students any directions on how to learn effectively. Most youngsters face this problem and often give in from trying to properly understand essential topics. As a consequence, there are many professionals who do not quite fill well with highly demanding jobs just because  they miss the "know how" which was lost somewhere in their time as students. This also prevents them to continuously learn after they complete their formal education.

Then, there's the issue of the lack of commitment from teachers with their classes. They should find ways to stimulate learners towards self-learning activities, yet they often do the opposite by focusing their classes on standardized tests and pre-arranged formulas for problem-solving taks which are neither challenging or representative of the real world. Moreover, good classes need context, and this is being totally neglected by today's teachers.

Therefore, by approaching these problems in our educational systems through practical and effective actions at every level, we'll be ready to face the grand challenge of building a better future for the next generations of learners.

Lições aprendidas do resultado individual do ENADE

Já se encontram disponíveis no site http://www.inep.gov.br/superior/ENADE/ os boletins de desempenho individuais para quem prestou a prova do ENADE 2008. Para receber o seu boletim, basta gerar uma senha no primeiro acesso (ela será enviada por email) e acessar o resultado após preecher um formulário com dados pessoas que incluem o número de CPF e nome completo.

O boletim está estruturado com as notas em escala de zero à 100 por componente (i.e., formação geral e específica) e tipo das questões (i.e., objetivas e discursivas), ou seja, há quatro notas individuais disponíveis que são utilizadas para o cálculo da média final.

Após conhecer a minha média individual, a qual não me atreverei em aqui divulgar (mas que pode ser facilmente deduzida) pois, no email enviado com a senha gerada há um breve informe sobre a existência de uma lei que proíbe a associação de resultados individuais à identificação do aluno, constatei nas estatísticas contidas no boletim que obtive a melhor média individual entre os alunos concluintes de Ciência da Computação em Pernambuco.

Obviamente, fiquei muito feliz em saber que estou em uma boa posição para alçar grandes vôos. Mas tudo o que consigo pensar no momento é que o significado desse resultado claramente contradiz algumas "verdades" adotadas institucionalmente em diversos lugares. A começar no meu querido e estimado Centro de Informática (CIn) da UFPE. É de meu parcial conhecimento que a "qualidade" da instituição de origem do candidato no processo seletivo para o mestrado (i.e., conceito do ENADE), por exemplo, é levada em consideração no ranqueamento final dos candidatos, o que acaba por influenciar certas decisões (e.g., a alocação de bolsas institucionais para os novos ingressantes).

Por que esse cenário é preocupante?

Porque eu, por exemplo, realizei a minha graduação em um curso que, apesar de oferecido por uma instituição tradicional e respeitada no Estado, não vem obtendo resultados, digamos, "excepcionais" nas últimas avaliações do ENADE. Então, como pode um aluno advindo dos quadros desse curso obter o melhor desempenho entre os concluintes do estado, acima, inclusive, daqueles que representaram um amostra significativa dos concluintes de cursos considerados de "excelência" em Pernambuco? Claramente esse fato constitui-se em uma contradição. Isto é, como se justifica a prática de influenciar negativamente o escore final de um candidato que cometeu o "pecado" de ter estudado em um curso de qualidade "inferior"?

Apesar dessa questão ter me incomodado desde a época em que procurei me informar acerca dos critérios de classificação das instituições para as quais pretendia enviar inscrições, apenas agora me veio a certeza de quão absurdo são certas "generalizações institucionalizadas". Afinal, um dos fatores aos quais eu atribuo o meu bom desempenho como estudante de graduação foi a qualidade da proposta curricular que me foi oferecida, para não mencionar os excelentes professores, as muito bem estruturadas disciplinas e os eficientes programas de monitoria e iniciação científica. Ou seja, considero-me um produto do Departamento de Estatística e Informática da Universidade Católica de Pernambuco.

Em qual outro lugar um aluno de Ciência da Computação poderia cursar disciplinas como Computação Evolucionária, Processamento Digital de Imagem, Técnicas de Simulação Estocástica e Criptografia, no âmbito da graduação, todas lecionadas por professores acima da média? Em qual instituição você pode cursar uma cadeira como Humanismo e Cidadania e, além de discutir vários problemas relevantes existentes na sociedade contemporânea brasileira, ter a oportunidade de ler e discutir objetivamente em sala o clássico "A Vingança da Tecnologia" de Edward Tenner? (E todas essas com cargas horárias de 60 horas).

Pouquíssimas, aposto eu.

Então, como é possível a disparidade entre o meu desempenho individual e aquele encapsulado em um pobre e inexpressivo indicador que, erroneamente, representa a "qualidade" do meu ex-curso?

Simples: várias instituições particulares tornaram-se reféns da necessidade de sobrevivência. Afinal, na condição de empresas privadas, precisam sustentar-se mediante a manutenção de um bom número de estudantes matriculados em todos os períodos de seus cursos. O caminho encontrado por muitas? Moderar os requisitos de aprovação entre disciplinas (e.g. aproveitamento de 50 ou 60%) ou aceitar pessoas despreparadas no vestibular - afinal, os alunos "preparados" acabam sendo aprovados nas universidades públicas ou preferindo esperar mais um ou dois anos em preparatórios até conseguirem o tão almejado objetivo. Infelizmente, muitos dos alunos que entram não conseguem se dedicar o suficiente ao curso, seja por conta da necessidade de trabalhar 8 horas e cursar as cadeiras à noite, ou por mero comodismo e falta de interesse.

Mas sejamos conscientes e objetivos:

Tal fato não está de forma alguma correlacionado com fatores como o nível da estrutura (e.g., laboratórios, bibliotecas, etc.), o nível dos professores (i.e., a habilidade didática e graus de conhecimento da matéria) ou a qualidade da proposta pedagógica (i.e, matrizes curriculares, ementas de disciplinas, etc.).

Inconcebível é, para mim, tudo isso!

Já perdi as contas de quantos colegas conheci no mestrado do CIn que não se graduaram na UFPE ou em outras instituições federais com conceitos 4 ou 5 no ENADE e se destacam positivamente nas disciplinas, seja pela qualidade nas implementações e discussões de projetos e seminários ou pelo conhecimento demonstrado através dos instrumentos de avaliação tradicionais (i.e., provas). Aliás, muitos desses colegas vêm de curso particulares e não estiveram exatamente bem classificados no processo seletivo.

Para muitas instituições bem ranqueadas, é relativamente fácil obter indicadores favoráveis, dado a enorme pressão seletiva no tocante ao ingresso nos cursos de graduação (em bom português, o vestibular), o qual resulta em ingressantes com enorme potencial de se tornarem "bons" concluintes. Para que uma interpretação mais justa dos resultados seja realizada, além do conceito final do ENADE, é imperativo que se observe o índice IDD (Indicador de Diferença entre os Desempenhos observado e esperado), o qual fornece uma medida mais objetiva do quanto a instituição contribui para o resultado obtido pelos concluintes na prova do ENADE. Em outras palavras, o IDD mostra o quão o desempenho do curso se afasta (ou adere) da média de todos os demais cursos cujo o perfil dos ingressantes possui forte grau de similaridade.

Soluções?

Extinguir de vez o (pré) conceito institucional para fins de avaliação e ranqueamento individuais e passar a considerar com maior (ou, quiçá, total) ênfase os índices de desempenho individuais (i.e., coeficiente de rendimento e nota do POSCOMP). Apenas dessa forma teremos um processo justo e sem viés institucional.

Espero sinceramente que nós alunos advindos de instituições não "mainstream" [hahaha] tenhamos o tratamento digno que merecemos, afinal, possuímos a mesma capacidade cognitiva para o aprendizado acadêmico dos demais alunos que vieram de cursos com indicadores "mais favoráveis".

Espero nunca mais ouvir estórias de colegas que foram sutilmente humilhados nas entrevistas informais com seus futuros orientadores, quando alguns desses senhores e senhoras costumam torcer o nariz ao ouvirem de nós os nomes das instituições nas quais obtivemos o nosso (santo) grau [hahaha].

Amém.