Experimente in Medizin, Psychologie und Informatik im Stilvergleich

Wolfram Twelker

14. Dezember 2005

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Gliederung

• Begriffsklärung

• Experimentablauf

• Gegenüberstellung

• Zusammenfassung

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Experiment - eine Frage an die Natur

• methodisch

• kontrolliert (variabel)

• quantifizierbar (verwertbar)

• reproduzierbar

• randomisiert

Definition aus Sicht eines Software Engineers:

„Experimentation provides a systematic, disciplined, quantifiable and controlled way of evaluating human-based activities.“ - Wohlin

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Warum experimentieren?

• Experimente beweisen nichts

• Sie stützen Theorien

• Sie schaffen Erkenntnisse

• Sie schaffen synthetische Erfahrungen

• „We have to learn again that science without contact with experiments is an enterprise which is likely to go completely astray into imaginary conjecture.“ – Hannes Alfven, Physiker

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Warum experimentieren?

Anregung(Faktor)

Ergebnis(abhängigeVariable)

Ursache Wirkung

Theorie

Beobachtung

Experiment (Störvariablen)

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Stilvergleich

• Stil bedeutet: die Art der Ausführung

• Klassifizierung nach der Zielsetzung:• Prüfexperiment• Erkundungsexperiment• Demonstrationsexperiment

• Klassifizierung nach dem Ort:• Laborexperiment• Feldexperiment

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Beispiele - „Clean Spirit“

• Düfte als unterbewusste Beeinflussung

Zitrusduft

• Beobachtung 1

Wörtererkennung

• Beobachtung 2

5 Aktivitäten

• Beobachtung 3

Keks essen

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Ablauf eines Experiments

Definition desExperiments

Planung desExperiments

Durchführung desExperiments

Analyse undInterpretation

Präsentation undZusammenfassung

Schluss-folgerungen

Idee

Aus Sicht der Wissenschaftler, im Kontext eines Laborexperiments, Analyse des Verhaltens der Teilnehmer, um, abhängig vom Zitrusduft, Muster im Ergebnis zu erkennen

Ablauf eines

Experiments

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Experiment also gleich Experiment?

• Dieses Prozessgerüst ist unabhängig gültig

• Eigenschaften der Disziplinen machen den Unterschied

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Die Disziplinen

• Medizin• Naturwissenschaft

• Psychologie• Fachübergreifend

• Informatik• Grundlage unter anderem in der

Mathematik

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Medizin – seit dem 17. Jahrhundert

• Medikamente und Behandlungen

• In Vitro Experimente

• Tierexperimente

• Humanexperimente

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Psychologie – seit Ende 19. Jahrhundert

• Gehirn und Psyche als Objekt

• Feldexperimente

• Laborexperimente

• Atomare Experimente

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Informatik – seit Mitte der 80er Jahre

• Werkzeuge, Methoden

• Prüfexperimente

• Laborexperimente

• Simulation

• Schwerer stand bei Theoretikern

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Ethik und Experimente

• Gefahr für Teilnehmer durch

• Schädigung

• Manipulation

• Täuschung

• Verletzen der Privatsphäre

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Anzahl an Experimenten

• Unmengen

• Unmengen

• Überschaubar

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Vergleichspunkte

• Hypothesen

• Probanden

• Durchführung

• Umgebung

• Auswertung

• Verwertung

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Vergleich der Hypothesen

• Atomar und zahlreich

• Mikroskopisch, sehr detailliert

• Schwer zugänglich

• Atomar und zahlreich

• Makroskopisch

• Makroskopisch

• Meist vergleichend

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Vergleich der Probanden

• Oft muss auf Modell ausgewichen werden

• Passiv

• Große Auswahl• Aktiv

• Kleine Auswahl und Anzahl• Aktiv• Oft vom Fach

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Vergleich der Durchführung (1)

• Störvariablen:

• Meist wenig einflussreich• Messverfahren

• jede Fassette der menschlichen Psyche

• im Feldexperiment stark vorhanden

• Erfahrung der Teilnehmer• Ungültige Simulationsmodelle

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Vergleich der Durchführung (2)

• Datenerhebung:• Mikroskopische Untersuchung• Diagnostik

• Fragebögen• Audio- / Videoaufzeichnung• Interview

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Vergleich der Umgebung

• Streng reguliert und kontrolliert

• Im Labor

• Feldexperimente, wo durchführbar

• „Vernebeln“

• Universität

• Am Schreibtisch oder Computer

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Vergleich der Auswertungsverfahren

• Sehr detaillierte Beschreibungen der Variablen

• Objektive Ergebnisse

• Gesetzmäßigkeiten

• Einfache Statistik zur Aufbereitung

• Nicht unbedingt objektive Ergebnisse

• Weniger Daten

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Vergleich der Verwertungsverfahren

• Behandlungsverbesserung

• Vereinigung unterschiedlicher Experimente in Untersuchungen

• Populär

• Vereinigung gleicher Experimente in Untersuchungen

• Prozessverbesserung

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Gemeinsamkeiten

• Rahmenprozess eines Experiments

• Präsentation der Ergebnisse• Tabellen• Diagramme

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Zusammenfassung

• Informatik (SE) stellt eigene Fragen

• Informatik braucht eigenen Experimentierstil