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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