Inteligência Artificial na Educação 

A importância de aprender os fundamentos da inteligência artificial, desde cedo, no Equador. 

Luis Chamba Eras – Docente e Investigador, Universidade Nacional de Loja.

A chegada acelerada da transformação digital no sistema educacional equatoriano requer uma mudança de paradigma e mentalidade na forma como crianças e adolescentes devem ser preparados para um futuro saturado de soluções inteligentes. Sem dúvida, conhecer, entender e aprender os fundamentos da inteligência artificial (IA) nos permitirá capacitar os cidadãos sobre como ela funciona e usá-la para resolver problemas com um propósito social e de forma ética.  

Mas do que se trata a IA? AI é um novo ramo da Ciência da Computação. Não existe uma definição universalmente aceita, mas ela tenta emular certas características da inteligência humana/animal, implementadas por meio de modelos, seja em software, hardware ou mistos, que nos permitem resolver problemas que os algoritmos tradicionais não conseguem. ¹.  

Sua origem remonta a Alan Turing, que levantou a questão: "As máquinas podem pensar?" ² e lançou as bases para esta nova e promissora área de pesquisa. Mais tarde, em 1956, John McCarthy cunhou o termo em uma palestra realizada no Dartmouth College.

No Equador, o conhecimento de IA normalmente é abordado em carreiras técnicas em instituições de ensino superior (IES); mas, em 1971, os pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT), Papert e Soloman em seu trabalho ³ mostraram que algumas crianças — por meio da linguagem de programação chamada LOGO — codificavam algoritmos para resolver problemas relacionados à IA.

Subseqüentemente; Kahn, em uma de suas obras ⁴ , confirma o trabalho de Papert e Soloman ⁵ . Ou seja, sim, é possível ensinar os fundamentos da IA ​​para crianças e adolescentes. Assim abriu um caminho promissor para a formação de talentos para as profissões do futuro. Na mesma linha, o “Fórum Econômico Mundial” quantifica os novos empregos relacionados à IA que serão criados entre 2018 e 2022 em 58 milhões ⁶ .

A UNESCO destaca que a integração sistemática da “IA para todos” na educação tem um enorme potencial para enfrentar os desafios das práticas inovadoras de ensino-aprendizagem, no combate às atuais desigualdades no acesso ao conhecimento e na pesquisa e na diversidade das expressões culturais.  

Além disso, a UNESCO promove o ensino e a aprendizagem da IA ​​desde tenra idade; Para tanto, propõe um roteiro, considerando três áreas holísticas: aprender com IA, aprender sobre IA e preparar-se para IA. ⁷.  

A Real Sociedade Espanhola de Matemática e a Sociedade Espanhola de Informática afirmam que existem muitos países que consomem tecnologia -entre eles o Equador, especialmente a IA, já que o talento humano não é treinado para criá-la, possivelmente devido a sistemas educacionais ultrapassados ​​que não tiveram. essa visão de longo prazo. Assim, propõem repensar a educação desde a mais tenra idade –escolas, colégios– com professores e alunos formados segundo as três áreas holísticas da UNESCO.   

Durante 2021, foi realizado o projeto de pesquisa “Democratização da aprendizagem de inteligência artificial desde tenra idade no Equador (DIA4K12)”, financiado pela Corporação Equatoriana para o Desenvolvimento da Pesquisa e Academia (CEDIA) 8 , na chamada CEPRA XV ^e liderado pela Universidade Nacional de Loja, a Universidade Estadual de Bolívar, a Universidade Técnica Privada de Loja e a Universidade Internacional do Equador.

O DIA4K12 foi desenvolvido na modalidade virtual. Ministramos quatro cursos, com um total de 197 beneficiários: “Inteligência Artificial no Processo de Ensino-Aprendizagem no Ensino Básico e Secundário”, “Inteligência Artificial para Crianças”, “Inteligência Artificial para Professores e Pais” e “Inteligência Artificial para Professores de TIC” .  

Entre os principais pontos fortes identificados no DIA4K12, que apóiam a importância de aprender ou ensinar os fundamentos da IA ​​desde tenra idade no Equador, temos: 

• Crianças e jovens são capazes de aprender e criar tecnologia, por meio de ferramentas como PictoBlox ⁹ , LearningML ¹⁰ , Scratch ¹¹ , MIT App Inventor ¹² , com a orientação de professores, que são previamente treinados de forma contínua.

• A imaginação e a criatividade se refletem na realização de projetos de IA. 
• Todos devem saber como funciona a tecnologia e se preparar para seu uso ético, sustentável e responsável. 
• A modalidade virtual tem uma abrangência maior que os treinamentos presenciais e com isso é possível capacitar pessoas de diversos lugares. 

Para que o Equador seja pioneiro no contexto da IA ​​na educação, três campos de ação são identificados:  

1. As IES devem liderar novos projetos internos ou externos de pesquisa, vinculação ou inovação; Além disso, trabalho de graduação ou pós-graduação.   

2. As instituições educativas devem definir estratégias para envolver mais participantes nas atividades de inovação, sejam eles alunos, professores ou pais. Com o apoio e orientação de investigadores do IES, através da figura das práticas laborais ou do serviço comunitário, é possível seguir o caminho de casos de sucesso, como a “Escola de Pensamento Computacional e Inteligência Artificial” do Instituto Nacional de Educação Tecnológica e Teacher Training (INTEF, Espanha) ¹³ , o projeto ERASMUS+ «Fostering Artificial Intelligence at Schools» ¹⁴ , a iniciativa «The Artificial Intelligence (AI) for K-12 (AI4K12)» ¹⁵ com as suas 5 grandes ideias sobre a IA, o Programamos ¹⁶ , entre outros.

3. O Ministério da Educação, acompanhado pelas IES, deve inovar em Tecnologia Educacional, considerando o guia para formuladores de políticas de IA proposto pela UNESCO 17 , além das recomendações sobre a ética ^da IA ^​​18 .

A título de conclusão, hoje é indiscutível que a IA está integrada em todos os aspectos de nossas vidas, mas ainda poucos entendem a tecnologia por trás dela. Isso sem dúvida traz novos desafios para estender o aprendizado da IA, desde cedo, de forma a ajudar os alunos a entender seu potencial e seus limites e capacitá-los a se tornarem criadores de soluções inteligentes.   

A necessidade de formalizar práticas educativas inovadoras —que acelerem o alcance de uma educação de qualidade, de acordo com os ODS—, onde a IA ganha espaço, é um dos maiores desafios dos professores na atualidade. 

Os programas de formação, destinados a desenvolver as competências dos instrutores ¹⁹ , destinam-se a confrontar-se inevitavelmente com o fenómeno da Indústria e da Educação 4.0. Ou seja, os professores de amanhã precisam ser formados agora, articulando seu processo de ensino-aprendizagem à criação, adaptação e acompanhamento de atividades com auxílio de máquinas inteligentes, por meio da aplicação de IA, sob a orientação de professores formados em Educação. Tecnologia e consciente da necessidade urgente de formar talentos humanos para as profissões do futuro ²⁰ .

As competências pedagógico-digitais que hoje devem constar do perfil dos professores devem incluir as competências necessárias para trabalhar na área da IA, uma vez que as crianças e os jovens atualmente crescem num mundo rodeado de IA. Espera-se que, ao entender melhor como os algoritmos são criados e como eles afetam a sociedade, eles possam se tornar usuários mais críticos da IA.  

Finalmente, existem duas razões fundamentais para ensinar ou aprender IA desde tenra idade. Em primeiro lugar, a nível económico, vários estudos demonstraram que a exposição de crianças e jovens a conceitos técnicos estimula as suas capacidades de resolução de problemas e o seu pensamento crítico/computacional. Isso pode prepará-los para aprender habilidades de computador mais rapidamente ao longo de suas vidas.  

Em segundo lugar, há um argumento social. ²¹ / STEAM ²² no futuro e com isso garantir gênero igualdade ²³ .

¹ Niebles, «Inteligência artificial em tudo e para todos».
² Turing, “Máquinas de computação e inteligência na “mente”, vol.
³ Papert et al., "Vinte coisas para fazer com um computador."
⁴ Kahn, "Três interações entre IA e educação."
⁵ Solomon et al., "História do logo."
⁶  https://conexionintal.iadb.org/2018/02/27/la-proxima-generacion-de-empleo/
⁷  https://es.unesco.org/themes/tic-educacion/inteligencia-artificial
⁸  http: //dia4k12.cedia.org.ec/ 
⁹  https://thestempedia.com/product/pictoblox/ 
¹⁰  https://web.learningml.org/ 
¹¹  https://scratch.mit.edu/ 
¹²  https:// appinventor.mit.edu/ 
¹³  https://intef.es/tecnologia-educativa/pensamiento-computacional/ 
¹⁴  https://fosteringai.github.io/ 
¹⁵  https://ai4k12.org/
¹⁶  https://programamos. 17
 https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000379376
¹⁸  https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000380455_spa
¹⁹ https://plus.google.com/+UNESCO
^, "Inteligência Artificial na Educação". ²⁰ Sánchez Guzmán, «Indústria e educação 4.0 no México: um estudo exploratório».
²¹ Ciência, tecnologia, engenharia e matemática.
²² Ciência, tecnologia, engenharia, artes e matemática.
²³  https://www.technologyreview.es//s/11469/por-que-los-ninos-deben-understand-la-ia-para-usarla-mejor