Ciencia Abierta

• La Ciencia, su metodología y filosofía
• Ciencia y Código Libre/Abierto
• Tendencias
  • Acceso Abierto (Open Access)
  • Ciencia Abierta (Open Science)
  • Investigación Reproducible (Reproducible Research)

La actividad intelectual y práctica que involucra el estudio sistemático de la estructura y comportamiento del universo, a través de la observación y experimentación.

1. Observación objetiva (mediciones y datos)
2. Formulación del problema (considerar la evidencia)
3. Generación de Hipótesis (explicar lo observado)
4. Derivación de Predicciones cuantificables
5. Experimentación/Prueba (basado en la predicción)
6. Análisis de los resultados (escrutinio y valoración)

La Ciencia no nos da la verdad absoluta, la ciencia es un mecanismo. Es un modo de mejorar nuestro conocimiento de la naturaleza, un sistema para contrastar nuestros pensamientos con el universo y ver si coinciden.

• Provee una explicación de los fenómenos observados, la cual tiene que se comprobada fehacientemente.
• Idealmente tiene que:
  • Poder explicar fenómenos futuros (poder predictivo)
  • Evitar la complejidad excesiva y sin razón ("Navaja de Occam")
  • Ser cuantificable y comprobable
  • Tener un alcance definido

Tres amigos estaban viajando en un tren: un abogado, un físico y un matemático.

• El abogado vió por la ventana y dijo: "Las ovejas de esta región son negras"
• El físico dijo: "No, eso es incorrecto: algunas ovejas de esta región son negras"
• El matemático, algo molesto dijo: "Hay al menos un campo en esta región, conteniendo al menos una oveja, la cual tiene al menos un lado de color negro"

• Una explicación comprobada de algún aspecto de la naturaleza.
• La comprobación debe haber sido repetida y repetible en forma independiente, a través de la observación y la experimentación.
• Puede hacer predicciones que pueden ser probadas falsas (falsificable/falseable)
• Es consistente con teorías científicas pre-existentes.

• Un concepto central: la inherente posibilidad de comprobar (experimentalmente) que una afirmación (hipótesis o teoría) acerca del comportamiento de la naturaleza, resulta ser falsa
• En su forma menos dura: "la afirmación resulta ser incompleta"
• Esto implica que los científicos tienen que estar dispuestos a aceptar teorías nuevas que expliquen mejor lo observado

Toda la Ciencia es incierta y sujeta a revisión. Lo glorioso de la ciencia es el (poder) imaginar mas de lo que podemos probar.

• El trabajo en Ciencia es inherentemente colaborativo
• Implica compartir libremente lo aprendido
• Uso de un lenguaje común, concreto y preciso
• Experiencia resumida en un conjunto de teorías
• Muchas comunidades pero los mismos objetivos
• Se fundamenta en la meritocracia

• Revisión crítica de resultados, hipótesis y teorías
• Revisión de (tus) publicaciones por (tus) pares
• Mecanismos para la retracción de publicaciones
• Objetividad y pragmatismo como presupuestos

• Los avances se basan en conocimiento pre-existente
• Refinamiento de hipótesis y teorías, frente a nuevos resultados
• Avances (y retrocesos) en investigación interdisciplinaria
• Ocasionalmente, cambios paradigmáticos

La Ciencia es una forma de pensar mucho mas que un conjunto de conocimientos acumulados.

• Budapest Open Access Initiative (2002)
  • http://www.budapestopenaccessinitiative.org/read
• Bethesda Statement on Open Access Publishing (2003)
  • http://dash.harvard.edu/handle/1/4725199
• Berlin Declaration on Open Access to Knowledge in the Sciences and Humanities (2003)
  • http://openaccess.mpg.de/286432/Berlin-Declaration

\(\ldots\)Por 'acceso abierto'\(\ldots\)queremos decir su disponibilidad gratuita en Internet público, permitiendo a cualquier usuario leer, descargar, copiar, distribuir, imprimir, buscar o usarlos con cualquier propósito legal, sin ninguna barrera financiera, legal o técnica\(\ldots\)

\(\ldots\)La única limitación en cuanto a reproducción y distribución y el único rol del copyright en este dominio, deberá ser dar a los autores el control sobre la integridad de sus trabajos y el derecho de ser adecuadamente reconocidos y citados\(\ldots\)

• Acceso en línea, libre, inmediato y permamente a toda la información científica y técnica que se publica.
• Incluye: artículos en revistas, libros, bases de datos, etc.
• Favorece a todos: Autores, Instituciones y al Público en General
• Un movimiento que comenzó hace una década (~2003)
• Ha pasado a ser el modo aceptable y aceptado de publicar

• Políticas de publicación abierta de entidades financiadoras, universidades, etc. (ej: http://publicaccess.nih.gov/)
• Muchas compañías editoras dan ahora la posibilidad de publicar en Acceso Abierto
• Recursos:
  • Reg. of Open Access Rep. (ROAR): http://roar.eprints.org/
  • ROARMAP (Mandates): http://roarmap.eprints.org/
  • DOAJ: http://www.doaj.org/

Open Knowledge saves lives \(\ldots\)
Closed access means people die

• Un término general que incluye
  • Publicar en Acceso Abierto
  • Conducir investigación en forma abierta al estilo de los proyectos de Código Libre/Abierto (Open Research)
  • Mantener los registros primarios de la investigación en forma pública (Open Notebook Science)

• Un espacio para las comunidades que activamente hacen investigación biomédica
• Comunidades
  • Malaria
  • Esquistosomiasis
  • Tuberculosis
  • Toxoplasmosis
• Basado en Drupal
• URL: http://www.thesynapticleap.org

• "OpenWetWare is an effort to promote the sharing of information, know-how, and wisdom among researchers and groups who are working in biology & biological engineering."
• "Cuadernos" de laboratorio electrónicos, abiertos a todo el mundo
• Basado en Mediawiki
• URL: http://openwetware.org

1. Todos los datos son abiertos y las ideas se comparten
2. Cualquier persona puede participar en cualquier nivel del proyecto
3. No habrán patentes
4. Las sugerencias son las mejor forma de criticar
5. La discusión pública es mucho más valiosa que las comunicaciones privadas
6. El proyecto es mas grande que, y no es de propiedad de, un laboratorio en particular. El objetivo es encontrar una cura, por cualquier medio, tan pronto como sea posible.

• Comunidad internacional abierta, con el objetivo de encontrar una cura para la malaria
• No importa tu nivel de conocimiento o experiencia, lo que importa es que quieras ayudar
• Ejemplo de Open Source Drug Discovery
• URL: http://opensourcemalaria.org/

• Aplicativo web que permite a los investigadores el compartir directamente, sus planes experimentales, pensamientos, observaciones, y resultados con una amplia comunidad en línea, en una forma semáticamente rica y extensible.
• Hecho por la Universidad de Southampton
• URL: http://www.labtrove.org/
• Código: http://sourceforge.net/projects/labtrove/

• Un sistema para archivar materiales de investigación, con un componente colaborativo y de control de versiones
• Incluye el manejo de los documentos, datos, etc. y del flujo de trabajo del proyecto de investigación científica
• URL: https://openscienceframework.org
• En github: https://github.com/OpenScienceFramework

• We need a github of science
• GitHub for Academics...
• Open Science Project
• ROpenSci
• Open Knowledge Foundation
• Open Source Drug Discovery (India)

• El poder reproducir en su totalidad investigación publicada, para poder entenderla mejor y verificarla.
• Implica el tener acceso a:
  • Los datos experimentales (crudos y/o procesados)
  • El flujo de trabajo de proceso de los datos
  • Los algoritmos y transformaciones empleadas
  • El software empleado para el análisis

(Roger Peng)

• Publicación de datos, código e instrucciones (ej. en github)
• Software empleado:
  • R: para el análisis de datos
  • \(\LaTeX\) y/o Markdown: para la documentación
  • knitr: para integrar documentación y código (\(\LaTeX\) + R)
  • slidify: Markdown + R a HTML
  • RStudio: Markdown o \(\LaTeX\) + R
  • git: control de versiones

$$
\begin{align}
\dot{x} & = \sigma(y-x) \\
\dot{y} & = \rho x - y - xz \\
\dot{z} & = -\beta z + xy
\end{align}
$$

\[ \begin{align} \dot{x} & = \sigma(y-x) \\ \dot{y} & = \rho x - y - xz \\ \dot{z} & = -\beta z + xy \end{align} \]

library(ggplot2)
library(ggthemes)
qplot(wt, mpg, data = mtcars) + theme_solarized()

• Reproducible research and Biostatistics (doi: 10.1093/biostatistics/kxp014)
• Reproducible Research in Computational Science (doi: 10.1126/science.1213847)
• Reproducible Research (CRAN): http://cran.r-project.org/web/views/ReproducibleResearch.html
• Treading a New Path for Reproducible Research: Part 1
• Open Science Paper @ github

One thing I have learned in a long life: that all our science, measured against reality, is primitive and childlike — and yet it is the most precious thing we have.