By Marina Sousa 
Aprender estatística e probabilidade pode ser um desafio, especialmente para estudantes de áreas aplicadas como Ciências da Computação, onde processos estocásticos — modelos matemáticos para fenômenos aleatórios em sequência — são fundamentais. Diante de altas taxas de reprovação e da dificuldade em tornar o aprendizado prático, o professor Francisco Rodrigues, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, lançou o livro Probabilidade e Estatística: Teoria, Simulação e Dados.
A obra surge da experiência de Rodrigues em uma década lecionando Processos Estocásticos. Ele percebeu que a teoria matemática se torna mais acessível quando aproximada da realidade por meio de simulações computacionais. “O computador pode simular a aleatoriedade, como, por exemplo, milhares de lançamentos de uma moeda equilibrada, para estudar a distribuição dos resultados de cara e coroa. Minha ideia com esse livro foi combinar a parte teórica da estatística com a computacional para fornecer ao aluno uma chance de experimentar com a probabilidade, botando a mão na massa”, explica o professor ao Jornal da USP.
A Matemática da Incerteza e Seus Paradoxos
O cálculo de incertezas desafia a intuição humana, gerando resultados que frequentemente causam estranhamento. Isso ocorre porque o raciocínio probabilístico não foi uma habilidade central na maior parte da evolução humana, que exigia decisões rápidas em ambientes incertos. Um exemplo clássico é o paradoxo do aniversário: em um grupo de apenas 23 pessoas, a chance de duas delas fazerem aniversário no mesmo dia é de surpreendentes 50%. Com 57 pessoas ou mais, a probabilidade ultrapassa 99%. Esses resultados, embora difíceis de visualizar, tornam-se mais compreensíveis com a familiaridade com o estudo das incertezas.
“No livro, eu tentei trazer vários exemplos interessantes, como a modelagem da propagação de epidemias e o paradoxo do aniversário, que tem um resultado completamente inesperado. Procurei desenvolver em detalhes as soluções para que o aluno pudesse compreender e se familiarizar com o raciocínio que está por trás das respostas às questões”, afirma Rodrigues. A obra inclui exemplos práticos, uma lista de exercícios e um solucionário completo.
Raízes Históricas: Dos Jogos de Azar à Ciência Moderna
Enquanto a matemática possui origens milenares, a estatística é um campo relativamente recente, com seu nascimento no século 17. Seus fundamentos foram estabelecidos em uma troca de cartas entre os matemáticos Pierre de Fermat e Blaise Pascal, que discutiam problemas relacionados a jogos de azar e apostas. Outro pioneiro, Girolamo Cardano, também se dedicou ao estudo das probabilidades para aprimorar suas estratégias de aposta e financiar seus estudos.
Rodrigues destaca a importância da dimensão histórica em seu livro, que introduz muitos capítulos com relatos pouco conhecidos. “Em estatística os personagens são muito menos conhecidos, mas eles também têm histórias interessantes que merecem ser contadas”, ressalta o autor, que busca preencher essa lacuna e humanizar a disciplina.
Estatística no Cotidiano e na Era da IA
A estatística permeia o dia a dia de diversas formas, desde os dados personalizados gerados por acessórios inteligentes até as informações que “pipocam” em telas de computadores e smartphones. Compreender como relacionar essas informações é crucial para o exercício da cidadania em um mundo cada vez mais digitalizado. O livro de Francisco Rodrigues parte dos conceitos básicos de probabilidade, avançando para a inferência estatística e o aprendizado de máquina, elementos fundamentais das ferramentas de inteligência artificial.
Grandes modelos de linguagem, como o ChatGPT, operam calculando a probabilidade da próxima palavra, criando a impressão de inteligência através dessa sucessão de previsões. Mas a probabilidade vai além da IA, influenciando a propagação de doenças e fake news, as estimativas de risco e inúmeras decisões cotidianas. “Sem compreender conceitos básicos de probabilidade, navegamos pelo mundo sem um mapa”, alerta o autor, que também mantém um blog e um canal no YouTube sobre ciência.
A Probabilidade na Essência do Universo
A probabilidade não é protagonista apenas na tecnologia; ela molda nossa compreensão contemporânea da própria realidade. Na mecânica quântica, a área da física que investiga o funcionamento da natureza em escalas subatômicas, o caráter probabilístico da teoria surpreendeu até mesmo grandes autoridades científicas. Ao contrário da visão determinista de que o resultado de um lançamento de dado poderia ser previsto com exatidão se todos os fatores fossem conhecidos, a mecânica quântica propõe que a probabilidade é uma característica fundamental da natureza, e os resultados de uma medição só podem ser descritos em termos de suas chances de ocorrer.
Essa ideia encontrou resistência, principalmente de Albert Einstein, que discordava da interpretação de Copenhague e declarou a célebre frase: “Deus não joga dados”. Apesar de Einstein ter morrido sem aceitar totalmente os princípios da mecânica quântica, ela é hoje a teoria científica mais bem-sucedida da história. Dos problemas de apostas aos algoritmos de inteligência artificial e à natureza da matéria, a probabilidade surge como uma linguagem capaz de descrever fenômenos em escalas completamente distintas, um campo que o livro de Rodrigues explora em sua amplitude, tornando-o uma poderosa ferramenta para compreender o mundo.
O livro Probabilidade e Estatística: Teoria, Simulação e Dados pode ser adquirido neste link.
Fonte: jornal.usp.br