В большинстве научных степеней бакалавра и магистра признают важность статистики в подготовке будущих ученых и включают, по крайней мере, один курс базовой статистики в свои учебные программы.
- С другой стороны, навыки программирования обычно рассматриваются как инструмент только для моделистов или количественных ученых. Многие оспариваем ют эту точку зрения и утверждают, что навыки программирования чрезвычайно полезны практически для любого ученого, особенно с появлением скриптовых аналитических программ.
Например, эти навыки программирования позволяют выполнять запросы, препроцессирование, визуализацию и анализ наборов данных гораздо менее подверженным ошибкам, чем электронные таблицы. Кроме того, эти языки сценариев позволяют естественным образом документировать суждения, которые часто необходимы при предварительной обработке данных, что является важным шагом в воспроизводимых исследованиях.
К сожалению, использование электронных таблиц для хранения данных и манипулирования ими по-прежнему широко распространено среди ученых, вероятно, потому, что навыки программирования еще не стали частью официальной подготовки ученых-экологов.
Навыки программирования имеют решающее значение для предварительной обработки данных, позволяя комбинировать, запрашивать и обобщать данные. Эти навыки особенно важны при использовании данных, собранных многими исследователями, которые становятся все более частыми, поскольку все стремятся понять экологические явления в более крупных регионах и в более длительном масштабе времени. Например, проверка согласованности и визуализация данных позволяет быстро идентифицировать странные наблюдения.
Многие задачи предварительной обработки данных концептуально просты и могут быть выполнены в виде обычных электронных таблиц. Однако этот процесс может быть чрезвычайно подвержен ошибкам и отнимать много времени при отсутствии навыков программирования.
Кроме того, преимущество выполнения этих задач с помощью языка сценариев заключается в том, что эти языки автоматически документируют все присущие предварительной обработке данных вызовы суждения. Важно отметить, что языки сценариев помогают в управлении данными, предотвращая распространение электронных таблиц - проблема, которая обычно возникает при создании нескольких версий данных и/или проведении анализа данных в несколько этапов.
- К сожалению, мало кто признает важность формального обучения навыкам управления информацией. Это особенно очевидно, если учесть, что предварительная обработка данных является предварительным этапом перед использованием официальных статистических тестов, и все же только последние включены в обычные учебные программы.
Статистика
Компьютерные методы в статистике появились для того, чтобы освободить ученых от довольно ограничительных допущений о распределении и выбора статистики, что позволяет адаптировать модели и оценивать неопределенности таким образом, который был бы практически невозможен в противном случае. Эти методы включают перекрестную валидацию, загрузочную ловушку, домкратный нож, испытания на пермутацию.
- Несмотря на их относительно долгую историю, наиболее распространенным подходом в экологических науках по-прежнему является преобразование данных и вопросов исследования таким образом, чтобы можно было использовать стандартные статистические тесты. Дополнительным преимуществом программирования некоторых из этих компьютеризированных статистических методов является то, что они часто заставляют задуматься о внутреннем функционировании статистической процедуры.
Поскольку эти методы, как правило, более интуитивны, чем их аналитические коллеги, этот процесс часто способствует лучшему пониманию труднодоступных концепций.
Такой опыт показывает, что навыки программирования открывают перед студентами аналитические горизонты и быстро становятся незаменимыми в их инструментарии. Многие стали признавать, что определение основных курсов по экологическим наукам является сложной задачей ввиду их многодисциплинарного характера.
Однако и подчеркивается, что навыки компьютерного программирования широко распространены во всех областях экологических наук, о чем свидетельствует ряд количественных курсов, в которых используется определенный уровень программирования и спрос на эти навыки со стороны рабочей силы. Эти инструменты позволяют по-новому запрашивать и обобщать данные и облегчают адаптацию процедур оптимизации, прямого моделирования и компьютеризированных статистических процедур.
- В результате ученые получают возможность расширять подходы, применяемые в их области, зачастую, таким образом, который не мог быть предусмотрен изобретателями первоначальной методологии. Возможно, что более важно, языки сценариев документируют многочисленные этапы предварительной обработки и анализа данных.
Если эти языки не станут частью официальной подготовки ученых-экологов, в настоящее время акцент делается на обмене данными, воспроизводимых исследованиях и даже статистическом совершенствовании. Считается, что эти навыки программирования будут иметь решающее значение для решения экологических проблем XXI века и должны стать частью основной учебной программы в области экологических наук.
Нехватка специалистов-экологов, владеющих навыками компьютерного программирования, резко контрастирует с растущим спросом на эти навыки. На основании объявлений, опубликованных после получения докторской степени, было обнаружено, что спрос на ученых-экологов с навыками программирования вырос с 12% в 1999 году до 22% в 2011 году, при этом общий средний уровень спроса составил 16%.
И спрос продолжает расти, что свидетельствует насущности проблемы. Поэтому в ближайшее время можно смело прогнозировать рост интересов к такой науке.