{"id":112797,"date":"2023-09-25T14:50:04","date_gmt":"2023-09-25T17:50:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/?p=112797"},"modified":"2023-10-16T09:22:39","modified_gmt":"2023-10-16T12:22:39","slug":"por-george-paulus-dias-arranjos-de-inteligencias-artificial-e-humana-rumo-a-qualidade-e-equidade-na-educacao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/2023\/09\/25\/por-george-paulus-dias-arranjos-de-inteligencias-artificial-e-humana-rumo-a-qualidade-e-equidade-na-educacao\/","title":{"rendered":"Por George Paulus Dias &#8211; Arranjos de Intelig\u00eancias Artificial e Humana: rumo a Qualidade e Equidade na Educa\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"<p>A ascens\u00e3o da Intelig\u00eancia Artificial (IA) e sua crescente aplica\u00e7\u00e3o no campo educacional t\u00eam gerado grandes expectativas sobre seu potencial para apoiar e aprimorar processos de ensino-aprendizagem, inclusive na forma\u00e7\u00e3o profissional em Engenharia. Entretanto, para que esse potencial possa de fato se concretizar de maneira plena e consistente, \u00e9 fundamental que desenvolvamos uma reflex\u00e3o aprofundada, respons\u00e1vel e humanista sobre como equilibrar adequadamente essas tecnologias emergentes com o elemento humano.<\/p>\n<p>Ao pensarmos sobre a integra\u00e7\u00e3o das modernas ferramentas de IA aos cursos de gradua\u00e7\u00e3o em Engenharia, \u00e9 essencial considerarmos as orienta\u00e7\u00f5es presentes nas Diretrizes Curriculares Nacionais estabelecidas pelo Minist\u00e9rio da Educa\u00e7\u00e3o para essa \u00e1rea. O documento detalha muito bem o perfil e as compet\u00eancias (hard skills e soft skills) que se espera que os egressos desenvolvam ao longo de sua jornada formativa, incluindo forma\u00e7\u00e3o humanista, pensamento cr\u00edtico e sist\u00eamico, vis\u00e3o \u00e9tica, capacidade de comunica\u00e7\u00e3o multimodal eficaz, aprendizado aut\u00f4nomo e ao longo da vida, trabalho em equipe, vis\u00e3o empreendedora, entre diversos outros aspectos tidos como imprescind\u00edveis para a forma\u00e7\u00e3o integral do futuro profissional.<\/p>\n<p>Para que o potencial da IA se concretize plenamente, \u00e9 preciso entender que a tecnologia por si s\u00f3 \u00e9 insuficiente. O elemento humano continuar\u00e1 tendo um papel central nos processos de aprendizagem. Essa premissa fica evidente quando analisamos as possibilidades da IA no processo de aprendizagem sob a perspectiva da tipologia de objetivos de aprendizagem formulada por Benjamin Bloom na d\u00e9cada de 1950. Essa classifica\u00e7\u00e3o dos objetivos, que ficou conhecida como Taxonomia de Bloom, os organiza em tr\u00eas dom\u00ednios: cognitivo, afetivo e psicomotor. O dom\u00ednio cognitivo abrange o desenvolvimento intelectual, o afetivo trata das emo\u00e7\u00f5es e atitudes, e o psicomotor refere-se a habilidades f\u00edsicas e motoras.<\/p>\n<p>Na proposta da taxonomia, cada um desses dom\u00ednios pode ser mapeado em n\u00edveis ou categorias, do mais simples ao mais complexo. Por exemplo, no dom\u00ednio cognitivo, que foi totalmente revisado no come\u00e7o dos anos 2000 por ANDERSON e KRATHWOHL (2001), temos: lembrar, entender, aplicar, analisar, avaliar e criar. J\u00e1 no dom\u00ednio afetivo, os n\u00edveis v\u00e3o desde a mera recep\u00e7\u00e3o de fen\u00f4menos e est\u00edmulos at\u00e9 a caracteriza\u00e7\u00e3o plena de valores e atitudes.<\/p>\n<p>No dom\u00ednio cognitivo, mais desenvolvido e utilizado nas \u00faltimas d\u00e9cadas, os objetivos de aprendizagem s\u00e3o categorizados tamb\u00e9m pelo tipo de conhecimento que pode ser factual, conceitual, processual ou metacognitivo.<\/p>\n<ul>\n<li>Conhecimento Factual: S\u00e3o informa\u00e7\u00f5es b\u00e1sicas e concretas que precisamos saber sobre um assunto. S\u00e3o fatos, dados, nomes, datas, eventos, etc. Imagine que voc\u00ea est\u00e1 trabalhando em um projeto e precisa saber as propriedades espec\u00edficas de um material, como resist\u00eancia ou condutividade. Essas informa\u00e7\u00f5es espec\u00edficas s\u00e3o o conhecimento factual.<\/li>\n<li>Conhecimento Conceitual: Envolve uma compreens\u00e3o mais profunda e organizada de conceitos mais amplos. \u00c9 o &#8220;porqu\u00ea&#8221; e o &#8220;como&#8221; por tr\u00e1s dos fatos. Saber por que um material espec\u00edfico \u00e9 usado em uma aplica\u00e7\u00e3o particular ou entender os princ\u00edpios te\u00f3ricos por tr\u00e1s de um processo de engenharia. Por exemplo, n\u00e3o apenas saber que o a\u00e7o \u00e9 usado em estruturas de edif\u00edcios, mas entender por que ele \u00e9 escolhido em detrimento de outros materiais devido \u00e0s suas propriedades e comportamento sob certas condi\u00e7\u00f5es.<\/li>\n<li>Conhecimento Processual: Refere-se ao &#8220;como fazer&#8221;. \u00c9 o conhecimento dos processos, t\u00e9cnicas e m\u00e9todos. Como se aplica na Engenharia? Saber como projetar um circuito, como realizar um teste espec\u00edfico em um material ou como operar uma m\u00e1quina em uma linha de produ\u00e7\u00e3o. \u00c9 o passo a passo, as habilidades pr\u00e1ticas que um engenheiro usa regularmente.<\/li>\n<li>Conhecimento Metacognitivo: O que \u00e9? \u00c9 o conhecimento sobre o pr\u00f3prio conhecimento. Envolve a autoconsci\u00eancia sobre o que voc\u00ea sabe, como voc\u00ea pensa e como voc\u00ea aprende. Um engenheiro pode se deparar com um problema complexo e reconhecer que ele n\u00e3o tem todas as respostas imediatamente. O conhecimento metacognitivo permite que ele avalie o que sabe, identifique lacunas em seu entendimento e determine a melhor maneira de adquirir as informa\u00e7\u00f5es ou habilidades que faltam. \u00c9 uma habilidade essencial para a aprendizagem cont\u00ednua e a resolu\u00e7\u00e3o de problemas.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Esse mapeamento dos objetivos de aprendizagem deve servir de fio condutor para a avalia\u00e7\u00e3o de como diferentes configura\u00e7\u00f5es entre humanos e IA podem potencializar processos de aprendizagem de forma a aumentar a qualidade e principalmente dar acesso para aqueles que hoje est\u00e3o exclu\u00eddos do cen\u00e1rio da educa\u00e7\u00e3o de qualidade.<\/p>\n<p><strong>Arranjos de opera\u00e7\u00e3o que combinam humano-IA<\/strong><\/p>\n<p>A intelig\u00eancia artificial (IA) tem se integrado cada vez mais em diversos setores, incluindo a educa\u00e7\u00e3o. A forma como humanos e sistemas de IA interagem pode variar significativamente, dependendo do grau de autonomia da IA e do papel desempenhado pelo ser humano. Alguns exemplos s\u00e3o:<\/p>\n<ul>\n<li>HITL (Human-in-the-Loop) &#8211; Neste modelo, o humano permanece no circuito de decis\u00e3o, tomando a decis\u00e3o final com base em informa\u00e7\u00f5es ou recomenda\u00e7\u00f5es fornecidas pelo sistema de IA. Por exemplo, a IA analisa uma reda\u00e7\u00e3o de aluno e faz sugest\u00f5es de melhora, mas o professor decide a nota final ap\u00f3s considerar o feedback da IA.<\/li>\n<li>HOTL (Human-on-the-Loop) &#8211; A IA opera de forma majoritariamente aut\u00f4noma, mas um humano monitora o sistema e pode intervir se necess\u00e1rio. Um exemplo \u00e9 um sistema de monitoramento que rastreia o engajamento dos alunos e alerta o professor se algum aluno parecer n\u00e3o estar acompanhando o aprendizado da turma.<\/li>\n<li>HOOTL (Human-out-of-the-Loop) &#8211; Neste modelo, os sistemas de IA funcionam totalmente por conta pr\u00f3pria, sem interven\u00e7\u00e3o humana imediata. Um caso de uso \u00e9 um software de exerc\u00edcios adaptativos que seleciona automaticamente as pr\u00f3ximas atividades para cada aluno com base no seu progresso.<\/li>\n<li>HATL (Human-Assisting-the-Loop) &#8211; O humano tem um papel colaborativo, assistindo a IA conforme necess\u00e1rio para melhorar seu desempenho e reduzir erros. Um exemplo \u00e9 o professor fornecendo feedback para um tutor virtual inteligente, ajudando-o a aprimorar suas habilidades de ensino personalizado.<\/li>\n<li>MII (Mixed-Initiative Interaction) &#8211; Humanos e IA se alternam na lideran\u00e7a da tarefa com base em suas habilidades \u00fanicas. Por exemplo, a IA gera uma sugest\u00e3o de plano de aula e o professor refina esse rascunho inicial adicionando seu conhecimento pedag\u00f3gico.<\/li>\n<\/ul>\n<p>A tabela a seguir procura detalhar esses modelos, destacando a autonomia da IA, o papel do ser humano, as vantagens e desvantagens associadas, exemplos de aplica\u00e7\u00f5es no campo da educa\u00e7\u00e3o e as considera\u00e7\u00f5es \u00e9ticas pertinentes a cada modelo.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-large wp-image-113602\" src=\"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/tabelageorge-1024x373.png\" alt=\"\" width=\"696\" height=\"254\" srcset=\"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/tabelageorge-1024x373.png 1024w, https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/tabelageorge-300x109.png 300w, https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/tabelageorge-768x280.png 768w, https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/tabelageorge-696x254.png 696w, https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/tabelageorge-1068x389.png 1068w, https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/tabelageorge-1153x420.png 1153w, https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/tabelageorge-600x219.png 600w, https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/tabelageorge.png 1213w\" sizes=\"auto, (max-width: 696px) 100vw, 696px\" \/><\/p>\n<p><strong>Implica\u00e7\u00f5es \u00c9ticas da Integra\u00e7\u00e3o Humano-IA na Educa\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n<p>A integra\u00e7\u00e3o da Intelig\u00eancia Artificial (IA) na educa\u00e7\u00e3o n\u00e3o \u00e9 apenas uma quest\u00e3o t\u00e9cnica ou pedag\u00f3gica, mas tamb\u00e9m \u00e9tica. Cada modelo de intera\u00e7\u00e3o humano-IA traz consigo implica\u00e7\u00f5es \u00e9ticas distintas que precisam ser cuidadosamente consideradas. No modelo HITL, por exemplo, embora o humano tenha a decis\u00e3o final, a IA pode influenciar essa decis\u00e3o com base em dados ou algoritmos que podem ter vieses. \u00c9 essencial garantir que os sistemas de IA sejam transparentes e que os educadores sejam treinados para reconhecer e corrigir poss\u00edveis vieses.<\/p>\n<p>No modelo HOOTL, a IA opera de forma aut\u00f4noma, o que pode levar a decis\u00f5es que n\u00e3o consideram nuances humanas ou contextos culturais. A falta de supervis\u00e3o humana direta pode resultar em decis\u00f5es educacionais que n\u00e3o atendem \u00e0s necessidades individuais dos alunos ou que perpetuam desigualdades. O modelo HATL enfatiza a colabora\u00e7\u00e3o, mas \u00e9 crucial que os educadores compreendam completamente como a IA est\u00e1 tomando decis\u00f5es para que possam intervir e corrigir quando necess\u00e1rio. Finalmente, no modelo MII, a altern\u00e2ncia de lideran\u00e7a entre humanos e IA pode levar a ambiguidades sobre responsabilidades. Em situa\u00e7\u00f5es onde ocorrem erros ou injusti\u00e7as, quem \u00e9 respons\u00e1vel: o humano, a IA ou ambos?<\/p>\n<p>Al\u00e9m dessas considera\u00e7\u00f5es espec\u00edficas do modelo, h\u00e1 quest\u00f5es \u00e9ticas gerais associadas \u00e0 integra\u00e7\u00e3o da IA na educa\u00e7\u00e3o. Por exemplo, como garantir a privacidade e a seguran\u00e7a dos dados dos alunos? Como garantir que a IA n\u00e3o amplie as desigualdades educacionais, beneficiando apenas aqueles com acesso a tecnologias avan\u00e7adas?<\/p>\n<p>Ao avan\u00e7armos na integra\u00e7\u00e3o da IA na educa\u00e7\u00e3o, \u00e9 imperativo que essas quest\u00f5es \u00e9ticas sejam centralizadas nas discuss\u00f5es e decis\u00f5es, garantindo uma educa\u00e7\u00e3o que seja justa, inclusiva e respeitosa com todos os alunos.<\/p>\n<p><strong>Pr\u00f3ximos passos<\/strong><\/p>\n<p>Ao refletirmos sobre a intera\u00e7\u00e3o entre as Intelig\u00eancias Artificial e Humana no contexto educacional, especialmente na forma\u00e7\u00e3o de engenheiros, somos confrontados com uma s\u00e9rie de desafios e oportunidades. A ascens\u00e3o da Intelig\u00eancia Artificial (IA) tem o potencial de revolucionar a educa\u00e7\u00e3o, mas \u00e9 imperativo que essa revolu\u00e7\u00e3o seja pautada por princ\u00edpios \u00e9ticos, humanistas e voltados para a qualidade e equidade.<\/p>\n<p>Os arranjos de opera\u00e7\u00e3o que combinam humano-IA ilustram a diversidade de intera\u00e7\u00f5es poss\u00edveis e as implica\u00e7\u00f5es associadas a cada modelo. Cada arranjo tem suas vantagens e desvantagens, e a escolha do modelo mais adequado depende dos objetivos educacionais espec\u00edficos e das considera\u00e7\u00f5es \u00e9ticas em jogo. N\u00e3o parece que a IA pode substituir completamente o elemento humano na educa\u00e7\u00e3o. O desafio intelectual que se coloca diante de n\u00f3s \u00e9 a constru\u00e7\u00e3o de uma matriz que cruza as dimens\u00f5es do processo cognitivo com os tipos de conhecimento. Tal matriz pode servir como uma ferramenta valiosa para orientar a integra\u00e7\u00e3o da IA na educa\u00e7\u00e3o, garantindo que a tecnologia seja usada para potencializar a aprendizagem, e para substituir a intera\u00e7\u00e3o humana naquelas atividades mais repetitivas e que n\u00e3o dependam do elemento humano. Essa matriz precisar\u00e1 evoluir de acordo com o aperfei\u00e7oamento e oferta de sistemas baseados em IA e com o pr\u00f3prio avan\u00e7o da IA.<\/p>\n<table>\n<tbody>\n<tr>\n<td width=\"100\">Processo cognitivo<\/td>\n<td rowspan=\"2\" width=\"80\"><strong>Lembrar<\/strong><\/td>\n<td rowspan=\"2\" width=\"82\"><strong>Entender<\/strong><\/td>\n<td rowspan=\"2\" width=\"77\"><strong>Aplicar<\/strong><\/td>\n<td rowspan=\"2\" width=\"79\"><strong>Analisar<\/strong><\/td>\n<td rowspan=\"2\" width=\"77\"><strong>Avaliar<\/strong><\/td>\n<td rowspan=\"2\" width=\"71\"><strong>Criar<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"100\">Tipo de conhecimento<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"100\">Factual<\/td>\n<td width=\"80\">?<\/td>\n<td width=\"82\">?<\/td>\n<td width=\"77\">?<\/td>\n<td width=\"79\">?<\/td>\n<td width=\"77\">?<\/td>\n<td width=\"71\">?<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"100\">Conceitual<\/td>\n<td width=\"80\">?<\/td>\n<td width=\"82\">?<\/td>\n<td width=\"77\">?<\/td>\n<td width=\"79\">?<\/td>\n<td width=\"77\">?<\/td>\n<td width=\"71\">?<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"100\">Processual<\/td>\n<td width=\"80\">?<\/td>\n<td width=\"82\">?<\/td>\n<td width=\"77\">?<\/td>\n<td width=\"79\">?<\/td>\n<td width=\"77\">?<\/td>\n<td width=\"71\">?<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"100\">Metacognitivo<\/td>\n<td width=\"80\">?<\/td>\n<td width=\"82\">?<\/td>\n<td width=\"77\">?<\/td>\n<td width=\"79\">?<\/td>\n<td width=\"77\">?<\/td>\n<td width=\"71\">?<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Nesse cen\u00e1rio, cabe \u00e0 comunidade acad\u00eamica e aos empreendedores a tarefa de definir at\u00e9 onde a IA pode assumir responsabilidades no ensino. \u00c9 essencial garantir que os educadores continuem a desempenhar os pap\u00e9is que s\u00e3o intrinsecamente humanos e que, muitas vezes, n\u00e3o est\u00e3o sendo adequadamente atendidos. Al\u00e9m disso, a IA deve ser vista como uma ferramenta para melhorar o acesso \u00e0 educa\u00e7\u00e3o de qualidade para aqueles que atualmente est\u00e3o marginalizados.<\/p>\n<p>Em \u00faltima an\u00e1lise, a busca \u00e9 por uma educa\u00e7\u00e3o que seja n\u00e3o apenas eficiente e inovadora, mas tamb\u00e9m inclusiva, equitativa e profundamente humanista. A coexist\u00eancia harmoniosa entre as Intelig\u00eancias Artificial e Humana apresenta-se como um caminho promissor para alcan\u00e7ar esse ideal.<\/p>\n<p><em>Refer\u00eancias:<\/em><\/p>\n<p><em>ANDERSON, L. W.; KRATHWOHL, D. R. A taxonomy for learning, teaching, and assessing: A revision of Bloom&#8217;s Taxonomy of Educational Objectives \u2013 Complete Edition. New York: Addison Wesley Longmann, 2001. 352 p.<\/em><\/p>\n<p><em>MABUSE, H. D.; GRILLO, Willian. Design Interplay with Artificial Intelligence: An Introduction. CESAR Innovation Center, Recife, Brazil. Dispon\u00edvel em: <\/em><a href=\"https:\/\/materiais.cesar.org.br\/ia-wpp-design-interplay\"><em>https:\/\/materiais.cesar.org.br\/ia-wpp-design-interplay<\/em><\/a><em> \u00a0Acesso em: 25 setembro. 2023.<\/em><\/p>\n<p><em>MINIST\u00c9RIO DA EDUCA\u00c7\u00c3O, CONSELHO NACIONAL DE EDUCA\u00c7\u00c3O, C\u00c2MARA DE EDUCA\u00c7\u00c3O SUPERIOR. RESOLU\u00c7\u00c3O N\u00ba 2, DE 24 DE ABRIL DE 2019. Diretrizes Curriculares Nacionais do Curso de Gradua\u00e7\u00e3o em Engenharia. Dispon\u00edvel\u00a0em:\u00a0<\/em><a href=\"https:\/\/normativasconselhos.mec.gov.br\/normativa\/view\/CNE_RES_CNECESN22019.pdf\"><em>https:\/\/normativasconselhos.mec.gov.br\/normativa\/view\/CNE_RES_CNECESN22019.pdf<\/em><\/a><em> Acesso\u00a0em:\u00a025\u00a0setembro. 2023.<\/em><\/p>\n<p>_______________________________________________________________________<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-103794 td-animation-stack-type0-2\" src=\"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/IMG_4842.jpg\" sizes=\"auto, (max-width: 188px) 100vw, 188px\" srcset=\"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/IMG_4842.jpg 1284w, https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/IMG_4842-300x245.jpg 300w, https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/IMG_4842-1024x837.jpg 1024w, https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/IMG_4842-768x627.jpg 768w, https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/IMG_4842-696x569.jpg 696w, https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/IMG_4842-1068x873.jpg 1068w, https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/IMG_4842-514x420.jpg 514w, https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/IMG_4842-600x490.jpg 600w\" alt=\"\" width=\"188\" height=\"153\" \/><\/p>\n<p>(*) George Paulus Dias \u00e9 engenheiro de produ\u00e7\u00e3o pela Escola Polit\u00e9cnica da USP, mestre e doutor em Log\u00edstica e Educa\u00e7\u00e3o com Jogos. \u00c9 empreendedor na \u00e1rea de TI e educa\u00e7\u00e3o e acumula 20 anos de doc\u00eancia em institui\u00e7\u00f5es de ensino superior e treinamentos corporativos. \u00c9 conselheiro do Instituto de Engenharia onde tamb\u00e9m coordena o GT Amaz\u00f4nia e Bioeconomia.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>A ascens\u00e3o da Intelig\u00eancia Artificial (IA) e sua crescente aplica\u00e7\u00e3o no campo educacional t\u00eam gerado grandes expectativas sobre seu potencial para apoiar e aprimorar processos de ensino-aprendizagem, inclusive na forma\u00e7\u00e3o profissional em Engenharia. 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