Definición operacional

Una definición operativa especifica procedimientos concretos y replicables diseñados para representar una construcción. En palabras del psicólogo estadounidense S.S. Stevens (1935), "Una operación es la actuación que ejecutamos para dar a conocer un concepto". Por ejemplo, una definición operativa de "miedo" (el constructo) a menudo incluye respuestas fisiológicas medibles que ocurren en respuesta a una amenaza percibida. Así, el "miedo" podría definirse operativamente como cambios específicos en la frecuencia cardíaca, la respuesta galvánica de la piel, la dilatación de la pupila y la presión arterial.

Resumen

Una definición operativa está diseñada para modelar o representar un concepto o una definición teórica, también conocida como constructo. Los científicos deben describir las operaciones (procedimientos, acciones o procesos) que definen el concepto con suficiente especificidad para que otros investigadores puedan replicar su investigación.

Las definiciones operativas también se utilizan para definir los estados del sistema en términos de un proceso de preparación o prueba de validación específico y de acceso público. Por ejemplo, 100 grados centígrados pueden definirse operativamente como el proceso de calentar agua al nivel del mar hasta que se observa que hierve.

Un pastel se puede definir operativamente mediante una receta de pastel.

Solicitud

A pesar de los controvertidos orígenes filosóficos del concepto, en particular su estrecha asociación con el positivismo lógico, las definiciones operativas tienen aplicaciones prácticas indiscutibles. Esto es especialmente así en las ciencias sociales y médicas, donde se utilizan definiciones operativas de términos clave para preservar la comprobabilidad empírica inequívoca de la hipótesis y la teoría. Las definiciones operativas también son importantes en las ciencias físicas.

Filosofía

La entrada de la Stanford Encyclopedia of Philosophy sobre el realismo científico, escrita por Richard Boyd, indica que el concepto moderno debe su origen en parte a Percy Williams Bridgman, quien sentía que la expresión de los conceptos científicos era a menudo abstracto y poco claro. Inspirado por Ernst Mach, en 1914 Bridgman intentó redefinir las entidades no observables concretamente en términos de las operaciones físicas y mentales utilizadas para medirlas. En consecuencia, la definición de cada entidad no observable se identificó de forma única con la instrumentación utilizada para definirla. Desde el principio se plantearon objeciones a este enfoque, en gran parte en torno a la inflexibilidad. Como señala Boyd, “en la práctica científica real y aparentemente confiable, los cambios en la instrumentación asociados con los términos teóricos son rutinarios. y aparentemente crucial para el progreso de la ciencia. Según un 'puro' concepción operacionalista, este tipo de modificaciones no serían metodológicamente aceptables, ya que cada definición debe ser considerada para identificar un único 'objeto' (o clase de objetos)." Sin embargo, este rechazo del operacionalismo como proyecto general destinado en última instancia a definir de manera única todos los fenómenos experienciales no significó que las definiciones operacionales dejaran de tener algún uso práctico o que no pudieran aplicarse en casos particulares.

Ciencia

La teoría especial de la relatividad puede verse como la introducción de definiciones operativas para la simultaneidad de eventos y de distancia, es decir, como el suministro de las operaciones necesarias para definir estos términos.

En mecánica cuántica, la noción de definiciones operativas está estrechamente relacionada con la idea de observables, es decir, definiciones basadas en lo que se puede medir.

Las definiciones operativas suelen ser más desafiantes en los campos de la psicología y la psiquiatría, donde los conceptos intuitivos, como la inteligencia, deben definirse operativamente antes de que se puedan investigar científicamente, por ejemplo, a través de procesos como las pruebas de coeficiente intelectual.

Negocio

El 15 de octubre de 1970, el puente West Gate en Melbourne, Australia, se derrumbó y mató a 35 trabajadores de la construcción. La investigación posterior encontró que la falla se debió a que los ingenieros habían especificado el suministro de una cantidad de chapa de acero plana. La palabra plana en este contexto carecía de una definición operativa, por lo que no había ninguna prueba para aceptar o rechazar un envío en particular o para controlar la calidad.

En sus escritos gerenciales y estadísticos, W. Edwards Deming le dio gran importancia al valor de usar definiciones operativas en todos los acuerdos comerciales. Como él dijo:

"An definición operacional es un procedimiento acordado para la traducción de un concepto a la medición de algún tipo." – W. Edwards Deming

"No hay valor verdadero de ninguna característica, estado o condición que se define en términos de medición o observación. Cambio de procedimiento para la medición (cambio de definición operacional) o la observación produce un nuevo número." – W. Edwards Deming

Proceso general

Operacional, en un contexto de proceso, también puede denotar un método de trabajo o una filosofía que se enfoca principalmente en las relaciones de causa y efecto (o estímulo/respuesta, comportamiento, etc.) de interés específico para un dominio particular en un momento particular en el tiempo. Como método de trabajo, no considera cuestiones relacionadas con un dominio más general, como lo ontológico, etc.

En informática

La ciencia usa la computación. La informática utiliza la ciencia. Hemos visto el desarrollo de la informática. No hay muchos que puedan unir los tres. Un efecto es que, cuando los resultados se obtienen usando una computadora, los resultados pueden ser imposibles de replicar si el código está mal documentado, contiene errores o si se omiten partes por completo.

Muchas veces, los problemas están relacionados con la persistencia y la claridad del uso de variables, funciones, etc. Además, la dependencia de los sistemas es un problema. En resumen, la longitud (como estándar) tiene la materia como base definitoria. ¿Qué se puede usar cuando los estándares deben enmarcarse computacionalmente?

Por lo tanto, la definición operativa se puede utilizar en el ámbito de las interacciones de los seres humanos con sistemas informáticos avanzados. En este sentido, un área del discurso se ocupa del pensamiento computacional en las ciencias y de cómo podría influir en ellas. Para citar al científico estadounidense:

• La revolución informática ha afectado profundamente cómo pensamos en ciencia, experimentación e investigación.

Un proyecto al que se hace referencia reunió a expertos en fluidos, incluidos algunos que eran expertos en el modelado numérico relacionado con la dinámica de fluidos computacional, en un equipo con informáticos. Esencialmente, resultó que los chicos de la informática no sabían lo suficiente como para opinar tanto como les hubiera gustado. Así, su papel, para su disgusto, muchas veces fue "simple" programador.

Algunos proyectos de ingeniería basados en el conocimiento experimentaron de manera similar que existe una compensación entre tratar de enseñar programación a un experto en un dominio y lograr que un programador comprenda las complejidades de un dominio. Eso, por supuesto, depende del dominio. En definitiva, cualquier miembro del equipo tiene que decidir en qué cara de la moneda gastar su tiempo.

La Sociedad Internacional para la Tecnología en la Educación tiene un folleto que detalla una "definición operativa" del pensamiento computacional. Al mismo tiempo, el ISTE hizo un intento de definir habilidades relacionadas.

Una habilidad reconocida es la tolerancia a la ambigüedad y ser capaz de manejar problemas abiertos. Por ejemplo, un sistema de ingeniería basado en el conocimiento puede mejorar su aspecto operativo y, por lo tanto, su estabilidad a través de una mayor participación del experto en la materia, abriendo así problemas de límites relacionados con el ser humano. Muchas veces, los resultados computacionales deben tomarse al pie de la letra debido a varios factores (de ahí surge la necesidad de la prueba del pato) que incluso un experto no puede superar. La prueba final puede ser los resultados finales (facsímil razonable por simulación o artefacto, diseño de trabajo, etc.) que no se garantiza que sean repetibles, que pueden haber sido costosos de lograr (tiempo y dinero), etc.

En el modelado avanzado, con el soporte computacional necesario, como la ingeniería basada en el conocimiento, se deben mantener las asignaciones entre un objeto del mundo real, sus equivalentes abstractos definidos por el dominio y sus expertos, y los modelos informáticos. Los desajustes entre los modelos de dominio y sus espejos computacionales pueden generar problemas relacionados con este tema. Las técnicas que permiten el modelado flexible requerido para muchos problemas difíciles deben resolver problemas de identidad, tipo, etc., que luego conducen a métodos, como la tipificación pato. Muchos dominios, con un enfoque numérico, utilizan la teoría de límites, de varios tipos, para superar la necesidad de la prueba del pato con diversos grados de éxito. Sin embargo, con eso, aún quedan problemas, ya que los marcos de representación tienen una gran influencia en lo que podemos saber.

Al defender una metodología basada en objetos, Peter Wegner sugirió que "las filosofías científicas positivistas, como el operacionalismo en física y el conductismo en psicología" se aplicaron poderosamente en la primera parte del siglo XX. Sin embargo, la computación ha cambiado el panorama. Señala que debemos distinguir cuatro niveles de "abstracción física y computacional irreversible" (Abstracción platónica, aproximación computacional, abstracción funcional y cálculo de valores). Entonces, debemos confiar en métodos interactivos, que tengan como foco el comportamiento (ver prueba del pato).

Ejemplos

Temperatura

La definición termodinámica de temperatura, de Nicolas Léonard Sadi Carnot, se refiere al calor "que fluye" entre "reservorios infinitos". Todo esto es muy abstracto e inadecuado para el mundo cotidiano de la ciencia y el comercio. Para concretar la idea, la temperatura se define en términos de operaciones con el termómetro de gas. Sin embargo, se trata de instrumentos sofisticados y delicados, solo adaptados al laboratorio nacional de normalización.

Para el uso diario, se utiliza la Escala Internacional de Temperatura de 1990 (ITS), que define la temperatura en términos de las características de varios tipos de sensores específicos necesarios para cubrir el rango completo. Uno de ellos es la resistencia eléctrica de un termistor, con una construcción específica, calibrado frente a puntos fijos definidos operativamente.

Corriente eléctrica

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

Dureza mecánica

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

1. La dureza de rascacielos medida a escala de Mohs;
2. La dureza de la indentación; y
3. Rebote, o dinámica, dureza medida con un escleroscopio Shore.

De estos, la dureza de la indentación en sí conduce a muchas definiciones operativas, las más importantes de las cuales son:

1. Prueba de dureza Brinell – utilizando una bola de acero de 10 mm;
2. Prueba de dureza de los Vickers – usando un indenter de diamante pirámide; y
3. Prueba de dureza de Rockwell – usando un indenter de cono de diamante.

En todos estos, se define un proceso para cargar el indentador, medir la indentación resultante y calcular un número de dureza. Cada una de estas tres secuencias de operaciones de medición produce números que son consistentes con nuestra idea subjetiva de dureza. Cuanto más duro sea el material para nuestra percepción informal, mayor será el número que alcanzará en nuestras respectivas escalas de dureza. Además, los resultados experimentales obtenidos con estos métodos de medición han demostrado que el número de dureza se puede utilizar para predecir la tensión requerida para deformar permanentemente el acero, una característica que encaja bien con nuestra idea de resistencia a la deformación permanente. Sin embargo, no siempre existe una relación simple entre las diversas escalas de dureza. Los números de dureza de Vickers y Rockwell exhiben un comportamiento cualitativamente diferente cuando se usan para describir algunos materiales y fenómenos.

La constelación de Virgo

La constelación de Virgo es una constelación específica de estrellas en el cielo, por lo que el proceso de formación de Virgo no puede ser una definición operativa, ya que es histórico y no repetible. Sin embargo, el proceso mediante el cual ubicamos a Virgo en el cielo es repetible, por lo que, de esta manera, Virgo se define operativamente. De hecho, Virgo puede tener cualquier número de definiciones (aunque nunca podremos probar que estamos hablando del mismo Virgo), y cualquier número puede ser operativo.

Disciplina académica

Nuevas disciplinas académicas aparecen como respuesta a la actividad interdisciplinar en las universidades. Un académico sugirió que un área temática se convierte en una disciplina cuando hay más de una docena de departamentos universitarios que usan el mismo nombre para aproximadamente la misma materia.

Definición teórica vs operativa