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Como a Inteligência Artificial já está mudando salas de aula no Brasil e no mundo

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Anderson dos Santos Andrade com seu plano de estudos virtual: análise de dados fornecidos pelos alunos ajuda a identificar o que foi aprendido e o que precisa ser reforçado nas aulas (Foto: Divulgação/BBC Brasil)

Anderson dos Santos Andrade com seu plano de estudos virtual: análise de dados fornecidos pelos alunos ajuda a identificar o que foi aprendido e o que precisa ser reforçado nas aulas (Foto: Divulgação/BBC Brasil)

Sistemas são capazes de analisar desempenho de alunos, sugerir conteúdos complementares e orientar educadores; professor não deve ser substituído, mas terá que se preparar para essa realidade, dizem especialistas.

Publicado no G1

Quando o estudante Anderson dos Santos Andrade, 16, faz o login na plataforma virtual da escola, tem diante de si seu plano de estudos: faltam seis vídeos de biologia para assistir e, depois, completar os exercícios online. Um dos questionários vem com a hashtag #cainaprova, então Anderson sabe que aquele conteúdo ajudará a garantir pontos na nota do bimestre.

A interface mostra também que ele já completou – e acertou – as dez questões de funções trigonométricas da aula mais recente de matemática.

Aluno do 2º ano do ensino médio do Centro Educacional Sesi 415, em Artur Alvim, zona leste de São Paulo, ele e seus 995 colegas de escola usam a plataforma virtual para fazer as atividades indicadas pelos professores, acompanhar o próprio desempenho em cada matéria e classificar os conteúdos pelo seu grau de dificuldade: de “tô de boa” a “não estou entendendo nada”.

À medida que Anderson completa as atividades, o sistema identifica, via algoritmos, o quanto ele entendeu de cada matéria – e indica quais aulas deve assistir para sanar suas dúvidas.

Na outra ponta, os professores do Sesi 415 medem o aprendizado de cada aluno e cada turma, passam aulas complementares e fazem a correção automática dos exercícios.

A experiência da escola paulistana é um exemplo de como a Inteligência Artificial pode ser aplicada na educação – uma tendência mundial ainda repleta de desafios e oportunidades.

“Conforme os alunos usam a ferramenta, assistem às aulas e respondem as questões, recebemos os dados e os comparamos a modelos, para entender o que eles aprenderam e quais suas dificuldades”, explica à BBC Brasil Leonardo Carvalho, cofundador da Geekie, empresa que é a provedora da plataforma usada pelo Sesi.

Em uma aula de História do Brasil, por exemplo, o professor pode selecionar online as questões que quer desenvolver em classe; pede aos alunos que assistam aos vídeos para se prepararem para a aula e, depois dela, completem os exercícios também via internet.

O professor e seus coordenadores recebem, depois, gráficos indicando o nível de entendimento da turma: qual porcentagem completou os exercícios corretamente e quais foram as principais falhas.

“A Inteligência Artificial no fundo é um conjunto de ferramentas estatísticas que cria mais conhecimento quanto mais os alunos (a utilizarem)”, prossegue Carvalho.

“Em uma sala com 50 alunos, o professor não consegue ver (a dúvida exata) de cada um. O programa faz isso de modo escalonado.”

O Geekie fornece o sistema atualmente para 600 escolas privadas brasileiras, além da rede Sesi e para algumas escolas públicas, via patrocínio de empresas. A empresa também ofereceu, na rede pública, um game de simulado do Enem, para ajudar os alunos a identificar suas lacunas de aprendizado para o exame vestibular.

“Para essa nova geração, que não tem a cultura da paciência, é útil ver seus resultados rapidamente e saber o que precisa corrigir (no aprendizado)”, explica Ana Maria Machado Tonon, diretora do Sesi 415.

“E para nós (professores) é um termômetro sobre o que precisa ser aprimorado ou corrigido no conteúdo, sobre quais alunos fizeram ou não os exercícios. Antes, a gente gastava muito tempo tentando identificar o que estava indo errado.”

Experimentos globais

Ao redor do mundo, diferentes projetos estão aplicando a tecnologia e a Inteligência Artificial em busca de avanços no processo de aprendizado.

Na Califórnia, a AltSchool também usa uma plataforma adaptada de ensino para cada aluno, que tem sua “playlist” de vídeos, textos e exames elaborada conforme suas preferências e suas deficiências de ensino.

Na Índia, o programa Mindspark criou um banco de dados ao longo de dez anos, a partir de milhões de avaliações educacionais, para ajudar professores a identificar com precisão – em vez de pela intuição – quais são as necessidades dos alunos.

E, no Reino Unido, a empresa Third Space Learning, em parceria com a Universidade College London, tenta melhorar o aprendizado da matemática com uma tutoria virtual adaptada para cada criança, com base na análise de milhares de horas de aulas prévias.

De softwares inovadores a tablets, muito se tentou em termos de tecnologia em sala de aula, nem sempre com impactos significativos no aprendizado. Agora, com o avanço da Inteligência Artificial, é possível motivar alunos – sobretudo os que têm mais dificuldades – desde que as ferramentas não sirvam de muleta (ou seja, ensinem a criança a andar com as próprias pernas) e desde que não sejam usadas de modo aleatório, diz à BBC Brasil a professora Rose Luckin, que pesquisa o tema na College London e acompanha o Third Space Learning.

“O mais importante é identificar bem qual o problema que a escola está tentando resolver com a tecnologia, e daí usar a Inteligência Artificial no que ela é útil e manter o (ensino) humano no que ele é útil”, explica ela.

Computadores, explica ela, são eficazes em analisar dados e identificar padrões – por exemplo, de erros e acertos dos alunos. “Mas não são bons, por exemplo, em entender emoções ou replicar o intelecto e o instinto de um bom professor.”

Essa acaba sendo uma questão crucial: segundo Luckin, o ideal é que a tecnologia não substitua o professor, mas sim ajude-o a aperfeiçoar e otimizar suas aulas.

“Pode ser que no futuro haja pressão comercial para substituí-los, mas acho que esse caminho seria equivocado. O ideal é combinar interação humana à tecnológica (na sala de aula).”

No Brasil, o Geekie explica que um dos desafios iniciais foi justamente convencer os professores de que a plataforma não tem a intenção de tomar o lugar do docente.

“É para ajudar o professor e ser um facilitador do aprendizado, que é impossível de ser mecanizado”, diz Leonardo Carvalho. “A ideia é dar mais ferramentas para auxiliar a parte que só o professor consegue fazer.”

Desafio: capacitar professores

Reside aí, então, o primeiro grande desafio da Inteligência Artificial na educação: a formação de bons professores, capazes de utilizar a tecnologia a seu favor para melhorar a sala de aula.

Alunos do Centro Educacional Sesi 415; boa rede de internet é essencial para utilização de tecnologias de IA. (Foto: Divulgação/BBC Brasil)

Alunos do Centro Educacional Sesi 415; boa rede de internet é essencial para utilização de tecnologias de IA. (Foto: Divulgação/BBC Brasil)

“A tecnologia não dispensa o professor, mas ele deixa de ser o dono do saber e se torna um mediador”, opina Aníbal dos Santos Peça, coordenador pedagógico do Sesi 415. “Seu papel passa a ser ensinar o aluno a ser um bom pesquisador.”

Esse pode ser um entrave significativo no Brasil, onde a formação de professores é tida por especialistas como excessivamente teórica e deficitária.

E, em segundo lugar, existe o obstáculo da infraestrutura. O Sesi 415 só conseguiu usar plenamente as ferramentas de Inteligência Artificial no início do ano, quando a região de Artur Alvim, afastada do centro da cidade, finalmente recebeu rede de fibra ótica para internet rápida.

“Há até pouco tempo, algumas de nossas escolas só tinham internet discada”, diz Karina de Paula Vezzaro, analista técnico-educacional do Sesi em São Paulo. “Isso impacta muito. A internet no Brasil é cara e ruim.”

Segundo dados do Censo Educacional 2016 do Ministério da Educação tabulados pela plataforma QEdu, 68% das 183,3 mil escolas básicas do Brasil têm internet. A banda larga está disponível em 56% delas.

“A má qualidade da internet móvel ainda é gritante. Mas pouco a pouco a tendência é que esses gargalos sejam superados”, opina Ricardo Azambuja Silveira, professor associado do Departamento de Informática e Estatística da Universidade Federal de Santa Catarina e estudioso da Inteligência Artificial.

Para ele, a tendência é de que a tecnologia ajude a democratizar o ensino, mesmo que seu uso seja mais sutil do que imaginemos.

“Às vezes, são tecnologias um pouco invisíveis para usuários finais e que vão sendo incorporadas na rotina (da educação)”, diz à BBC Brasil. “Há desde o ensino adaptativo (moldado para cada estudante) até sistemas capazes de recomendar sites confiáveis para estudantes de determinadas áreas. Os moocs (cursos abertos e gratuitos online) também começam a incorporar a análise dos dados de seus usuários (…) para identificar as deficiências dos alunos.”

Desafio da democratização

Para Luckin, da Universidade College London, a democratização – ou não – do ensino com a tecnologia é a “pergunta de um milhão de dólares”.

“Acho que isso vai depender das escolhas feitas pelos humanos”, diz ela. “Temos um deficit mundial de 69 milhões de professores, e a Inteligência Artificial pode ajudar nisso – não substituindo-os, mas provendo tutores e melhorando os professores existentes. Mas ainda temo que os (alunos) mais ricos consigam adquirir essa tecnologia antes e que isso aumente a distância (deles em relação aos mais pobres).”

Para Carvalho, do Geekie, um dos potenciais da tecnologia é permitir ao aluno não depender tanto da disponibilidade física do professor. “(O sistema) não é equivalente a ter um professor particular, mas emula esse professor a um custo mais baixo.”

É preciso levar em conta, também, os limites da tecnologia – a qual, pelo menos por enquanto, é pouco eficiente em avaliar nuances, como a inteligência emocional dos alunos ou sua capacidade de escrever uma redação.

Tanto que, no Geekie, as redações dos simulados do Enem foram corrigidas manualmente por professores.

“A parte de competências emocionais ainda é uma área inexplorada”, explica Carvalho, que também almeja, no futuro, desenvolver sistemas capazes de integrar os diferentes campos de conhecimento do currículo escolar, em vez de apenas analisar os alunos de modo compartimentalizado – em matemática, português, física e assim por diante.

À medida que crescem as possibilidades, será necessário aumentar, também, o discernimento de professores e agentes políticos, opina Rose Luckin.

“A sala de aula mudará drasticamente, e todos precisarão aprender a lidar com isso”, diz ela. “Professores terão que ser treinados para decidir quais produtos serão mais eficientes para suas necessidades, e políticos sem informação suficiente podem comprar tecnologias achando que elas resolverão determinados problemas, e talvez elas não resolvam.”

De volta ao Sesi 415, na zona leste de São Paulo, a tecnologia tem sido encarada como uma ferramenta para dar mais subsídios aos professores e mais protagonismo aos alunos.

“Não é um remédio (para os problemas do ensino)”, diz o coordenador Aníbal Peça. “Ela não soluciona tudo, mas dá velocidade às soluções.”

Audiolivro: você pode precisar dele mais do que imagina

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Se você nunca ouviu um audiolivro na vida, experimente. Segundo psicóloga, a sua experiência com ele pode ser melhor do que ler um

Keyla Pereira, no IBahia

Ler um livro, tê-lo em sua estante e concentrar a atenção no que está conteúdo é bom, não é mesmo? Porém, há pessoas que preferem consumir informação através do áudio, seja em um momento tranquilo ou até durante o trânsito. Mas será que a absorção do conteúdo de um audiolivro é o mesmo se ele fosse lido?

Ao longo da vida, o indivíduo desenvolve canais preferenciais de absorção de estímulo. São eles: auditivo, visual e sensorial, este último também é chamado de sinestésico. “Os indivíduos sinestésicos aprendem mais pela experiência. Todos nós temos um canal preferencial. Porém, não é comum nas escolas explorar o que cada um tem uma aptidão maior ou menor, elas usam o máximo de recursos na absorção da aprendizagem”, explica Débora Franco, psicóloga.

Afinal, qual a função do audiolivro?
Débora comenta que se a pessoa desenvolve a preferência visual e ouve o que está lendo, ela está ativando dois canais sensoriais o que faz com que a apreensão do conhecimento seja mais precisa: “Quanto mais canais sensoriais estimular, maior facilidade terá de reter o conhecimento”. Até indivíduos que não são preferencialmente auditivos e são visuais, podem ser beneficiados por livros em áudio. “As pessoas que mais absorvem audivelmente, passam a ter essa preferência ao

longo da vida, ele não é programado geneticamente”, acrescenta.

Qual a diferença de absorção?
Os livros em áudio estimulam mais a apreensão do conhecimento. “Independente da preferência, há estudos que mostram que as pessoas devem estimular para poder tornar o cérebro mais aguçado, os canais que a pessoa tem mais deficiência”, explica a psicóloga.

Débora também informa que toda experiência que o indivíduo vive, constrói um aprendizado unindo imagem – o que foi visto naquele momento -, uma crença pessoal diante da informação, uma emoção e uma sensação corporal. Elementos importantes para despertar a preferência sensorial.

“Quanto mais significativo for o conhecimento, ele vai gerar uma visualização mental da imagem, e usando canais sensoriais diferentes – como o auditivo -, ajuda a despertar emoções e lembranças associadas ao conteúdo que você está lendo”, conclui.

*Sob supervisão e orientação de Rafael Sena

Inteligência artificial identifica autoria de obras literárias

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O ato de dividir os livros em redes que evoluem no tempo é a principal inovação desse trabalho – Foto: Marcos Santos / USP Imagens

O ato de dividir os livros em redes que evoluem no tempo é a principal inovação desse trabalho – Foto: Marcos Santos / USP Imagens

 

Baseado nos métodos de redes complexas e análise de séries temporais, sistema obteve taxa de 88,7% de acerto

Publicado no Jornal da USP

Com uma taxa de 88,7% de acerto, a autoria de 71 obras literárias foi identificada por um sistema de inteligência artificial desenvolvido por pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) e do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos. No total, o sistema avaliou 80 livros (em inglês) escritos por oito autores, como Charles Dickens, entre outros. O conceito do sistema é baseado em duas metodologias de física estatística: redes complexas e a análise de séries temporais.

As redes complexas têm auxiliado cientistas que trabalham com aprendizado de máquina – que consiste em treinar um sistema computacional a partir de dados, que podem ser de imagens, vídeos e textos, para identificar padrões; no caso do trabalho em questão, as redes complexas têm características não triviais em sua topologia. Já a segunda metodologia ajuda a entender fenômenos e sistemas cuja variação ao longo do tempo não pode ser prevista com modelos simples. Hoje, a análise de séries temporais é bastante útil no sistema financeiro, permitindo, por exemplo, prever a evolução de taxas de câmbio e ações de empresas nas bolsas de valores.

O sistema inteligente realiza vários passos. Cada livro é dividido em parcelas cujas redes de co-ocorrência tenham o mesmo número de palavras, transformando-se assim em uma série de redes. Em uma rede de co-ocorrência, as palavras de um texto são os nós, e cada vez que duas palavras aparecem juntas, uma aresta (ou seja, um link) é estabelecida entre elas. Se essas palavras co-ocorrentes se repetem, aumenta-se o peso das arestas. De cada rede extraem-se medidas de sua topologia. Tais medidas denotam, por exemplo, qual é o padrão de conexão na rede, se há nós muito mais conectados que outros, ou se os nós mais conectados se relacionam com aqueles que têm poucas conexões.

A série temporal é então formada pelas métricas de cada rede (parcela do texto) até o fim do livro analisado. Através das séries temporais relacionadas a esse trabalho, observou-se que há um padrão característico para cada autor, ou seja, as estruturas textuais dos escritores se assemelham às suas digitais. Isso foi aprendido pelo sistema inteligente a partir de algoritmos de aprendizado de máquina – a máquina acertou quais eram os autores de 71 livros analisados, a partir do algoritmo de melhor desempenho.

As características de um texto se revelam na maneira como o texto é estruturado, diz o autor da pesquisa, o professor Osvaldo Novais de Oliveira Junior, do IFSC. Foto: Divulgação/IFSC

As características de um texto se revelam na maneira como o texto é estruturado, diz o autor da pesquisa, o professor Osvaldo Novais de Oliveira Junior, do IFSC. Foto: Divulgação/IFSC

 

Autoria textual

“As características de um texto se revelam na maneira como o texto é estruturado”, explica o coordenador da pesquisa, professor Osvaldo Novais de Oliveira Junior, do IFSC. Segundo ele, o ato de dividir os livros em redes que evoluem no tempo – ao “ler” cada livro – é a principal inovação desse trabalho, pois em outros estudos encontrados na literatura sobre sistemas inteligentes para verificação de autoria textual, cada texto avaliado geralmente corresponde a uma única grande rede de co-ocorrência. Com a divisão dos trechos foi possível incluir metodologias de física estatística de séries temporais, melhorando a capacidade de análise.

Esse sistema “inteligente” poderá ser utilizado, por exemplo, na verificação de eventuais plágios e de qualidade de texto, independentemente do tamanho do conteúdo a ser analisado. O docente do IFSC afirma ainda que o objetivo final desse tipo de pesquisa é ensinar o computador a interpretar texto.

Mas será que os sistemas computacionais poderão compreender um texto? A resposta de Novais para essa pergunta é positiva, já que nos últimos anos tem havido um enorme progresso nessa área de estudo. Aliás, já se sabe que uma máquina pode, por exemplo, aprender a reconhecer objetos tal como uma criança faz – através de exemplos e, portanto, a partir de padrões! Com o aumento na capacidade de memória e processamento das máquinas, consegue-se antever que tarefas ainda mais complexas possam ser executadas.

A figura exemplifica uma rede de co-ocorrência de palavras extraídas do livro A Tale of Two Cities (Um Conto de Duas Cidades), de Charles Dickens – Imagem: Divulgação IFSC

A figura exemplifica uma rede de co-ocorrência de palavras extraídas do livro A Tale of Two Cities (Um Conto de Duas Cidades), de Charles Dickens – Imagem: Divulgação IFSC

 

Para ter uma máquina que, além de identificar autoria, compreenda o que está escrito em um texto, é preciso treiná-la com o maior número possível de exemplos. Atualmente, o sucesso desse tipo de estratégia é ilustrado pela considerável melhora nos tradutores automáticos, que agora já introduzem aprendizado de máquina. Os projetos do Núcleo Interinstitucional de Linguística Computacional, do qual Novais é membro fundador, em parceria com o Grupo de Computação Interdisciplinar do IFSC da USP, visam a desenvolver métodos e criar conceitos inovadores que também possam ser usados em grandes volumes de dados (o que se chama de Big Data).

“Podemos prever que o trabalho que estamos discutindo sirva de inspiração para projetos nos quais grandes volumes de dados serão processados e que, provavelmente, terão desempenho superior ao que tivemos”, diz o docente. Neste ano, um artigo descrevendo a citada pesquisa foi publicado na revista PLOS ONE, podendo ser acessado na íntegra aqui.

Rui Sintra, da Assessoria de Comunicação do IFSC

No Recife, aplicativo registra literatura e poesia que estão espalhadas pela cidade

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Publicado no Portal Aprendiz

Transitar pelas ruas e avenidas para ir de um lugar ao outro faz parte da rotina de qualquer pessoa que vive em uma grande cidade. Na maioria das vezes, é algo que fazemos quase no modo automático, sem nos darmos conta que por trás de cada rua, de cada praça e de canto da cidade, há uma história.

Recife, capital de Pernambuco, é um desses lugares, repleto de construções históricas e locais que foram homenageados por grandes poetas e escritores.

“Gosto muito de literatura, sobretudo a pernambucana. Um dia, conversando com uma amiga, eu percebi que vários poetas e escritores faziam referência a alguma rua da cidade. Então, pensei que seria muito interessante se as pessoas pudessem conhecer as ruas de Recife por meio de um viés literário’’, conta o diretor de cinema Eric Laurence, idealizador do projeto.

Foi a partir dessa conversa com a escritora Luzilá Gonçalves que Eric teve a ideia de criar o aplicativo Ruas Literárias do Recife, lançado em setembro de 2016.

Por meio de um serviço de geolocalização, o app mostra no mapa os pontos da cidade que foram citados em alguma obra literária. Ao passar pelo pin, o usuário tem acesso ao trecho da obra e informações sobre o autor, que podem ser salvas como favoritas ou compartilhadas nas redes sociais. É possível também encontrar os poemas buscando por nomes de ruas da cidade e escritores. E o app ainda traz um quiz sobre as obras.

O projeto foi viabilizado por meio de um edital do Funcultura (Fundo Pernambucano de Incentivo à Cultura da Secretaria do Estado) e demorou dois anos para ser concretizado.

Eric conta que o processo que levou mais tempo para ser realizado e exigiu muito cuidado foi a parte de pesquisa. A etapa durou cerca de nove meses e contou com o apoio da amiga Luzilá Gonçalves. “Era importante que a gente mostrasse a literatura de vários ângulos, desde autores mais tradicionais, a poetas marginais e contemporâneos, imprimindo diversos olhares sobre a cidade.”

Como explica o cineasta, a proposta do aplicativo vai além de permitir aos cidadãos conhecerem e valorizarem o patrimônio histórico da cidade onde vivem. “A partir do momento em que você passa a enxergar as ruas por um olhar poético, você estabelece um laço afetivo com a cidade e cria uma nova relação com o espaço urbano, gerando uma sensação maior de pertencimento”.

Educação na era digital: será que as redes sociais podem atrapalhar o ensino?

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Apesar de muito útil, redes sociais podem atrapalhar o ensino se usadas em excesso

Apesar de muito útil, redes sociais podem atrapalhar o ensino se usadas em excesso

 

Rodney Eloy, no Pesquisa Mundi

As redes sociais e a internet como um todo são ótimas ferramentas para a educação na era digital. Mas será que elas podem atrapalhar o ensino? Alguns caminhos apontam que, sem o devido cuidado, elas podem, sim, causar problemas no aprendizado, porém, é possível contornar.

O primeiro problema das redes sociais é o uso excessivo de gírias e abreviações. Muitas vezes, por conta do uso constante com um jeito mais informal de escrever, os estudantes acabam por transportar essa “linguagem da internet” para a realidade. É frequente encontrar erros assim em avaliações e redações, afinal, é a maneira mais usada de comunicação no dia a dia.

Apesar de ótimas na hora de apresentar aplicativos e ferramentas que auxiliam no ensino, as redes sociais e a internet podem ser fontes constantes de distração. O mais sério, porém, é que isso pode se agravar levando a transtornos como a ansiedade. É comum alunos ficarem tensos e ansiosos para voltarem logo aos dispositivos e conferirem uma resposta, resultado ou apenas checarem se algo novo apareceu na rede.

A solução para as desvantagens das redes sociais e do uso da internet é simples e combina bastante com um ditado que muitas avós conhecem: é preciso utilizar com parcimônia. Assim como qualquer ferramenta, o uso em excesso pode atrapalhar. Cabe aos pais e aos educadores regularem o acesso e, sempre que possível, atraírem os alunos para atividades do “mundo real”.

Via Universia

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