Desmistificando a inteligência artificial para alunos do Ensino Médio: explorando conceitos e matemática fundamentais

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Gomes, Rodrigo César Mesquita
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; Matemática - Mestrado Profissional
• Palavras-chave em Português: Matemática (Ensino médio); Redes neurais (Computação); Inteligência artificial - Aplicações educacionais; Ensino; Matemática Aplicada
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/32339; https://doi.org/10.47328/ufvcaf.2024.005

Este estudo se concentra na simplificação dos princı́pios matemáticos subjacentes à Inteligência Artificial (IA) para alunos do ensino médio e sua influência no campo edu- cacional. Inicialmente, aborda-se o impacto da tecnologia na sociedade, destacando a relevância da IA no processo de transformação da aprendizagem. Os conceitos fundamentais da IA, como aprendizado de máquina e redes neurais artificiais, são explorados junto com sua aplicabilidade no contexto educacional. Diferentes tipos de IA, desde a IA estreita até a consciente artificialmente, são discutidos, enfati- zando suas implicações e desafios éticos. Além disso, são apresentados casos reais de uso da IA em diversas áreas, como comunicação, marketing, medicina e indústria, ressaltando os benefı́cios e impactos na sociedade contemporânea. O estudo busca fornecer uma visão abrangente da IA e sua importância para o ensino de matemática, preparando os alunos para os desafios e oportunidades futuras na interseção entre matemática, tecnologia e educação. A pesquisa evidencia conceitos importantes no desenvolvimento, treinamento e operação de sistemas de IA, explorando também a interseção entre Matemática e IA. São apresentados os princı́pios essenciais para compreender a IA, como Cálculo Diferencial e Integral, Probabilidade, Estatı́stica e Geometria Analı́tica. Além disso, discute-se a evolução histórica das redes neurais, desde seus conceitos iniciais inspirados no cérebro humano até o desenvolvimento de modelos de redes neurais mais complexos. Por fim, são apresentadas aplicações para desenvolver o aprendizado de máquina e as redes neurais que são ferramentas de extrema importância para o funcionamento de uma IA. Tais aplicações a serem desenvolvidas com alunos do ensino médio tem o intuito de desmestificar e facilitar o entendimento do que está ”por trás”de uma inteligência artificial. Palavras-chave: Matemática. Ensino. Ciência. Inteligência Artificial. Rede Neural. Educação.