Cómo encontrar nuevas ideas para la investigación de doctorado o la investigación en general

Trabajo para una agencia gubernamental de investigación, donde nuestras preguntas de investigación aplicada generalmente son iniciadas por clientes gubernamentales que desean ayuda para administrar los recursos naturales. Por ejemplo, podríamos comenzar con algo como:

• ¿Cuánto mejorará la calidad del agua en este estuario urbano particular si reducimos las cargas de nitrógeno de las granjas en un 10%?

Para responder esto, necesitaremos responder una serie de otras preguntas prácticas. Por ejemplo:

• ¿La producción de algas en el estuario está controlada por nitrógeno, fósforo o luz?
• ¿Cuál es la carga interna de nitrógeno de los sedimentos del estuario?
• ¿Cuál es la velocidad a la que se elimina el nitrógeno por desnitrificación?
• ¿Qué controla la liberación de nitrógeno de los sedimentos?
• ¿Cuál es la tasa de descarga de mareas del estuario?
• ¿Podemos predecir la proliferación de algas nocivas en el estuario aplicando el modelo, CAEDYM?
• ¿CAEDYM nos dará predicciones más precisas que otro modelo, PROTECH?
• ¿Tenemos suficientes datos de observación para evaluar suficientemente el modelo?

Diseñamos investigaciones para responder estas preguntas y ayudarnos a responder la primera pregunta. Responder a este tipo de preguntas locales sería suficiente para un Máster de investigación y un buen punto de partida para un doctorado. Pero todos estos son muy específicos de nuestro estuario particular y queremos que nuestra investigación sea más útil, por lo que buscamos formas de generalizar nuestro trabajo. Esto lleva a preguntas como:

• ¿Podemos predecir, sin medirlo localmente, si la producción de algas en un estuario determinado estará limitada por el nitrógeno frente al fósforo? ¿Qué características afectan esto? ¿Se puede predecir a partir del tipo de suelo? ¿Uso del suelo? ¿Vegetación?
• ¿Es más probable que los estuarios dominados por el viento que los estuarios dominados por las mareas tengan grandes reservas internas de nitrógeno?
• ¿Qué desencadena la producción de toxinas en las cianobacterias?
• ¿Los modelos que usan grupos funcionales bióticos basados ​​en características morfológicas son más precisos que los modelos bien construidos que definen grupos funcionales en términos taxonómicos?
• ¿Cómo podemos saber si tenemos suficientes datos para evaluar adecuadamente el desempeño predictivo de un modelo mecanicista con parámetros previos débilmente informados para un sistema que varía en múltiples escalas de tiempo?

Responder preguntas como estas podría hacer una fuerte tesis doctoral.

La otra forma en que surgen buenas investigaciones y / o preguntas de doctorado es que a veces comenzamos a tratar de responder una pregunta específica en la primera categoría, pero nos sentimos frustrados. Si los métodos actuales para medir los flujos de nitrógeno del sedimento son demasiado lentos o demasiado imprecisos, por ejemplo, nos queda la pregunta: ¿cómo podemos mejorar estos métodos? Para que eso se convierta en una pregunta de investigación útil, necesitamos poder formular algunas hipótesis para probar.

Así que ese es mi enfoque: comenzar con una pregunta práctica, averiguar qué preguntas necesito responder antes de poder responder la pregunta práctica, y luego ver si puedo encontrar versiones más amplias y más generalizables de esas preguntas.

El camino fácil, aburrido y estrecho. Busque las cosas que otros investigadores, incluido su supervisor, dicen que deberían hacerse. Por lo general, trabajan en algo que es una nueva teoría o una nueva solución, de todos modos, un nuevo tema de investigación, y hay partes que deben desarrollarse. Puede elegir tales partes, problemas abiertos que aún no se resuelven no porque sean difíciles, sino porque aparecen en un área de investigación reciente. Encontrará algunos de ellos mencionados en los documentos de quienes trabajan en ese campo, pero como no tienen el tiempo para completar cada detalle, puede hacerlo. Tales partes se pueden desarrollar sin mucho desafío, pero también puede tener buenas ideas interesantes para resolverlas. Encontrarás muchas personas mayores que pueden darte pistas o ideas y ser tus coautores, ayudándote en tu carrera.

El camino difícil y desafiante. Vaya por las cosas que dicen que no se pueden hacer, y le encanta hacer. Puede haber varias razones por las cuales algunos problemas abiertos se consideran imposibles de resolver. En física a menudo hay algunos teoremas de imposibilidad. Pero si lee detenidamente y comprende, encontrará que la imposibilidad está probada bajo algunos supuestos. Juegue con estos supuestos, encuentre formas de resolver el problema soltando uno o dos de ellos. Puede mejorar el teorema de imposibilidad o encontrar posibles soluciones que no se esperaban porque se decía que no se puede hacer. Muchas veces la gente dice que un problema abierto no puede resolverse en una teoría, solo porque tienen sus propias teorías y quieren justificar la importancia de su propia investigación. Por lo general, dicen eso simplemente porque otros se lo dijeron y agregaron sus propias razones subjetivas por las que no se puede hacer.

En mi investigación, que es física teórica (aunque mi doctorado es en geometría), tomé el camino difícil. Me hizo la vida y la carrera muy difíciles, pero tengo la libertad de hacer lo que quiero. Hice toda mi investigación de forma independiente, incluso durante el doctorado, e incluso tuve que cambiar de supervisor, aunque tenía publicaciones y terminé la tesis. La tesis fue sobre las singularidades en la relatividad general, que la gente dice que muestran que la relatividad general debe ser reemplazada por otra. Tomé el desafío de mostrar que, aunque los métodos estándar conducen a infinitos en singularidades, pueden describirse solo en términos de cantidades finitas, que aún tienen sentido geométrico y físico (enlace a mi tesis doctoral). Otra cosa que muchos dicen que es imposible es conciliar en la mecánica cuántica la dinámica dada por la ecuación de Schrodinger, con el colapso (aparente) de la función de onda, debido a las mediciones. Así que también trabajo en esto (enlace a mi último artículo sobre esto).

Quizás un compromiso seguro es ir por el camino fácil durante el doctorado y postdoctorado, y cambiar gradualmente al camino difícil, especialmente si tiene un cargo.

Depende mucho Tenía algunas ideas que surgieron al leer un artículo de periódico. Por ejemplo, mi primer artículo fue sobre discriminación en el mercado laboral después del 11 de septiembre. Se me ocurrió la idea después de leer un informe periodístico sobre cómo las actitudes hacia los musulmanes parecían haber cambiado en Alemania. O puede leer sobre una política gubernamental que ha cambiado: un colega y yo acabamos de escribir algo sobre los cambios en los beneficios de vivienda en el Reino Unido. O escuchas a un político hacer un reclamo y te preguntas si es verdad. Por ejemplo, el secretario del Interior británico afirmó que la inmigración es responsable de los altos precios de las propiedades en el Reino Unido. Quería saber si ese es realmente el caso y escribí un artículo (Inmigración y el mercado inmobiliario: evidencia de Inglaterra y Gales). A veces, ves una idea / técnica que se usa en una charla y te haces una idea de cómo podrías usarla para una pregunta completamente diferente. O te encuentras con un conjunto de datos y te das cuenta de que tiene información que te permite ver algo que antes no era posible (este es un ejemplo de mí mismo Reconsiderando el efecto del tamaño de la familia en la oferta de trabajo: los problemas gemelos del instrumento de nacimiento gemelo ) O, a veces, los nuevos datos le permiten buscar algo que siempre le pareció interesante. Por ejemplo, siempre me interesó saber si las personas son compensadas de alguna manera por el riesgo regional de delincuencia (en salarios o precios de la vivienda). Hice algo en materia salarial hace un tiempo (¿Existe una diferencia salarial compensatoria por los altos niveles de delincuencia? Primera evidencia de Europa), en sí solo posible porque encontré datos regionales sobre delincuencia. Recientemente, el gobierno del Reino Unido publicó datos sobre delitos a nivel de la calle (leí sobre eso en un artículo de periódico, que también especuló que la disponibilidad de esta información podría afectar los precios de la vivienda) y los datos de precios de todas las transacciones de propiedades desde 1995. Por lo tanto, era bastante natural escribir un artículo con eso (El vínculo entre el delito no relacionado con la propiedad y los precios de la vivienda – Evidencia de los datos del nivel de la calle del Reino Unido. Próximamente en estudios urbanos). A veces me acercan personas que tienen algunos datos y buscan a alguien para colaborar en una pregunta. A veces incluso tengo una idea después de leer la literatura.

En su otro punto “pensar en algo por mi cuenta versus leer la literatura” – Lo que suelo hacer es lo siguiente: cuando tengo una idea, pienso en cómo lo haría. Luego miro lo que otros han hecho. Si la literatura y yo estamos de acuerdo, a menudo es una lástima (por lo general, eso es una señal de que se ha hecho antes). Si no, puedes aprender algo (si tu idea era peor que la literatura) o tienes un artículo (si crees que tu idea es mejor que la literatura).

Hola, hay algo llamado Metodología de investigación , en realidad es un trabajo obligatorio en todos los institutos de investigación para los investigadores. Ahora, lo primero y más importante que hacer antes de saltar a cualquier área de investigación es hacer una revisión exhaustiva de la literatura en esa área. Esto le ayuda a saber cómo ha evolucionado el área, los grandes giros que ocurrieron, las ideas más exploradas, las preguntas abiertas aún por responder, el método convencional de ataque en ese campo, los grandes jugadores en el campo, las brechas y Por último, comprender lo que puede hacer en el campo.

El estado del arte no siempre tiene que ser para resolver un nuevo problema, sino también para resolver un problema existente de una nueva manera. En algunos campos, cualquier mejora menor a la investigación previa, incluso el 1% puede considerarse un gran avance (piénselo, ¿qué pasa si puede reducir el límite de incertidumbre prescrito por el principio de Heisenberg en una fracción?).

Lee todos los periódicos que encuentres como un crítico, pero acepta la novedad en los trabajos que te inspira a seguir leyendo. Sí, las ideas de los demás definitivamente te influirán. Pero nada se puede crear desde el vacío. ¿Qué pasa si su nueva idea ya está en la literatura y llega a conocerla solo cuando el revisor rechaza su artículo debido a la falta de novedad? No hay excusas para no leer.

Leer hace a un hombre lleno ~ Bacon

¡Buena suerte!

Edit1 : cuando dije que leyera todos los periódicos con los que se encuentra como crítico, no quise decir que leyó todos los periódicos disponibles para usted. De lo contrario, eso parecería solo lectura, ¡no hay investigación en absoluto!

He dado un ejemplo de golpe por golpe aquí: ¿cómo se le ocurre una idea completamente nueva a un estudiante de doctorado y cómo lo resuelve en la tesis de Machine Learning?

La mayor parte del tiempo busco la pregunta que no se hace. Cuando los sistemas de tiempo de ejecución de ahorro de energía para supercomputadoras eran una cosa, noté que muchos documentos presentaban x% de ahorro por y% de degradación del rendimiento, pero nadie había descubierto el ahorro de energía óptimo teórico; por una buena razón, ese era un problema realmente difícil. Resolver ese problema se convirtió en la base de mi tesis doctoral.

A veces es solo leer el manual. Intel puso límites de potencia especificados por el usuario y aplicados por el hardware en sus procesadores Xeon y nadie pareció darse cuenta (¿quién pasa su tiempo leyendo actualizaciones de la documentación de la arquitectura Intel?). Descubrir cómo reaccionan las aplicaciones ante un límite de poder duro ha sido un área de investigación inmensamente fructífera.

A veces se ejecuta un análisis de datos más. El consumo de energía para una clase dada de procesadores variará un poco de un procesador a otro dentro de esa clase, y a nadie le importa. Pero si pones una potencia uniforme en esos procesadores, el rendimiento comienza a variar. Mucho. Y si está ejecutando simulaciones físicas masivamente paralelas y estrechamente acopladas, su rendimiento ahora está limitado al procesador menos eficiente del lote. Me tropecé con esto porque estaba molesto porque mis datos de rendimiento eran tan ruidosos, y finalmente se hizo evidente que el “ruido” estaba altamente correlacionado con procesadores específicos.

A veces, pero no a menudo, comienzas con una solución y buscas un problema. La limitación de potencia significa que tenemos un nuevo método para cuantificar la variación entre procesadores dentro de una familia de procesadores únicos. ¿Podemos combinar otras medidas bajo una potencia destinada a identificar de forma única cada procesador? Si es así, tenemos un método de puerta trasera para generar UUID por procesador, en los que la comunidad de seguridad podría estar interesada (piense en dirigir el malware a procesadores individuales).

Y a veces tienes la técnica X y el problema Y y quieres ver qué sucede cuando los combinas. Cuando estaba obteniendo mi título de teatro, le dije a mi asesor que quería aplicar técnicas teóricas literarias al código. Pensó que estaba siendo inteligente cuando me dijo que era una gran idea perseguir una vez que obtuviera el cargo. Veinte años después tuve un cargo y él estaba en el departamento de Estudios Interdisciplinarios, y el año pasado publicamos nuestro primer artículo de taller.

¿Hay un tema unificador para lo anterior? No lo creo. Bueno, quizás el tema es que leer montones de papeles y esperar que algo te ocurra simplemente no funciona.

Honestamente, también me enfrento a un estancamiento tal que lucho por superarlo. He recurrido a algunos consejos de mi supervisor, mis aprendices mayores y libros que cuentan todo el proceso de hacer una investigación. Luego los puse en práctica.
En primer lugar, debe asegurarse de su área de investigación básica o tema. Luego, puede embarcarse en la búsqueda de la literatura clave que lo involucra.
Después de eso, puede quedarse sin aliento en las discusiones principales del tema, sabiendo qué problemas han resuelto, qué no han hecho pero aún siendo valioso para continuar, cuáles son sus propias opiniones, qué puntos ahora están comentando más, etc. Además, es posible que encuentre su propio interés de investigación o incluso una posible pregunta de investigación durante este proceso, que lo intriga a profundizar para responder a las disputas actuales.
Luego, debe ampliar su lectura para reconocer cómo se ha discutido el problema relativo en otros temas diferentes, con el objetivo de encontrar las brechas entre ellos.
Cuando termine la revisión de la literatura fundamental y haya elaborado un bosquejo de la pregunta, vaya a realizar investigaciones de campo y entrevistas, especialmente si su tema se refiere al mundo real. Haga su mejor esfuerzo para conectar la investigación de campo con la literatura para encontrar lo posible brecha entre ellos o construir sus enlaces internos, que se convertirán en su rompecabezas de investigación específico, así como mostrar su contribución a la investigación.
Espero que mi propia experiencia pueda darte un favor.

Siempre recomiendo trabajar con algunos escritores de investigación para evitar cualquier problema en el futuro sobre este asunto. No me malinterpreten, no quiero decir que no necesiten hacer nada, pero es una buena oportunidad para obtener un mejor resultado cuando alguien puede guiarlos.

Hoy puede contratar a algunos de esos escritores en línea y confiarle cualquier parte de su trabajo, incluso desarrollando la idea para la investigación. Aunque también puede solicitar más ayuda, como escribir y editar su investigación de doctorado, a veces puede ser muy útil cuando no está listo para realizar este trabajo debido a diferentes razones, como cuando no tiene suficiente tiempo o simplemente está ocupado con otras cosas como asuntos personales o enfermedades. Por lo tanto, no rechace la idea de una cooperación total con dichos servicios. La buena noticia es que funcionan rápidamente y pueden entregarle el resultado a tiempo justo cuando lo necesita. Intenta estos pasos:

• Leer periódicos y redes sociales.
• Detecta algunos temas que están sucediendo ahora.
• Piense en ello como algo en lo que pueda investigar
• Haga una breve lista de temas.

Después de eso, puede contactar a su tutor y discutir lo que ya ha hecho. Podrá elegir algunos de esos temas o desarrollar uno nuevo.

¡Eres un ser humano y tu mente debería funcionar como una avanzada! Los científicos son personas que usan sus mentes de la manera correcta la mayor parte del tiempo.

Cuando mantienes la mente abierta, encontrarás varios problemas que requieren tu atención inmediata para resolverse. Los científicos son personas que responden altamente a esta situación. Y son personas altamente calificadas. También estarán en contacto constante con su tema y aprenderán todo lo que está sucediendo en su campo y también los relacionados. Con el conocimiento adquirido, conectan creativamente los problemas que encuentran y el conocimiento que poseen. Y resuelven estos problemas con una cosa llamada “Creatividad científica” que, a diferencia de la creatividad artística, depende de los hechos, la realidad y la aplicación del conocimiento.

Un buen enfoque en ciencias sociales / derecho, etc. es elegir un tema sobre el que realmente tenga una opinión.

Hacer una gran revisión iluminada para tratar de encontrar una opinión puede desperdiciar años de esfuerzo.

Si comienza con una opinión, está en una posición mucho mejor para acceder a lo que otros han escrito.

Para ser honesto, puede estar seriamente equivocado, pero eso genera debate y de eso se trata (o debería) la academia.