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Tipo do documento: Tese
Título: Segurança Digital e Inteligência Artificial: Novos Caminhos para o Ensino de Matemática
Título(s) alternativo(s): Digital Security and Artificial Intelligence: Some New Paths in Mathematics Teaching.
Autor: Rimes, Ighor Opiliar Mendes 
Primeiro orientador: Faria, Cristiane Oliveira de
Segundo orientador: Moura, Carlos Antonio de
Primeiro membro da banca: Barbosa, Augusto Cesar de Castro
Segundo membro da banca: Neto, José Abdalla Helayel
Terceiro membro da banca: Castro, Maria Clícia Stelling de
Quarto membro da banca: Carvalho, Luis Alfredo Vidal de
Quinto membro da banca: Szwarcfiter, Jayme Luiz
Resumo: A homologação da Base Nacional Comum Curricular (BNCC), em 2017, introduziu disciplinas que conectam a teoria com dispositivos essenciais usados no dia a dia dos alunos, destacando-se a Educação Financeira, Ambientes de Aprendizagem e Tecnologias Digitais. Nesta tese, apresentamos propostas de conexões de conceitos matemáticos estudados no Ensino Fundamental imersos em novas tecnologias computacionais, como Segurança Digital e Inteligência Artificial. Dentro do escopo de Segurança Digital, trabalhamos o conceito de moeda digital através do Bitcoin, que já está bastante difundido. A partir desta motivação é possível explorar conceitos de modelagem matemática no ensino de funções. Para que a metodologia de modelagem matemática seja utilizada, inicialmente, aborda-se uma revisão sistemática sobre a tecnologia Blockchain, fundamental para diversas ferramentas tecnológicas atuais. Em seguida, são discutidos conceitos de criptografia e funções matemáticas (linear, quadrática, geométrica, exponencial e logarítmica) aplicadas ao ajustes de curvas do preço do Bitcoin. Utilizamos planilhas eletrônicas para análise de dados e o coeficiente de Pearson para avaliar o melhor ajuste, na tentativa de previsão do preço da moeda. Aproveitando o fato de que cada vez mais estamos envolvidos com aplicativos que utilizam Inteligência Artificial, em seguida, são vistos conceitos básicos necessários para entender os métodos não supervisionados de Aprendizagem de Máquina aliados à escolha de decisões que devem ser tomadas utilizando um linguajar matemático que pode ser aplicado em até turmas de ensino fundamental. A tese culmina em uma proposta de sequência didática que pode ser utilizada por docentes, adaptada para cursos de graduação em Matemática, incentivando a aplicação prática da modelagem matemática, e estimulando a compreensão dos alunos sobre criptoeconomia, técnica de análise de dados e Inteligência Artificial.
Abstract: The approval of the National Common Curricular Base (BNCC) in 2017 introduced subjects that connect theory with essential devices used in students’ daily lives, highlighting Financial Education, Learning Environments, and Digital Technologies. In this thesis, we present proposals for connections among mathematical concepts studied in elementary school and immersed in new computational technologies, such as digital security and artificial intelligence. Within the scope of Digital Security, we work on the concept of digital currency through Bitcoin, which is already quite widespread. Based on this motivation, it is possible to explore mathematical modeling concepts in teaching functions. For the mathematical modeling methodology to be used, a systematic review of Blockchain technology, fundamental to several current technological tools, is addressed. Next, cryptography concepts and mathematical functions (linear, quadratic, geometric, exponential, and logarithmic) applied to Bitcoin price curve adjustments are discussed. We use electronic spreadsheets for data analysis and the Pearson coefficient to evaluate the best fit to predict the currency’s price. Taking advantage of the fact that we are increasingly involved with applications that use Artificial Intelligence, we then look at basic concepts necessary to understand unsupervised Machine Learning methods combined with the choice of decisions that must be made using a mathematical language that can be applied in even elementary school classes. The thesis culminates in a proposal for a didactic sequence that teachers can use and adapt for undergraduate mathematics courses, encouraging the practical application of mathematical modeling and stimulating students’ understanding of cryptoeconomics, data analysis techniques, and artificial intelligence
Palavras-chave: Mathematical modeling
Digital coins
Machine learning
Mathematics teaching
Modelagem matemática
Moedas digitais
Aprendizado de máquina
Ensino de matemática
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Matemática e Estatística
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciências Computacionais
Citação: RIMES, Ighor Opiliar Mendes. Segurança Digital e Inteligência Artificial: Novos Caminhos para o Ensino de Matemática. 2024. 112 f. Tese (Doutorado em Ciências Computacionais) - Instituto de Matemática e Estatística, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23483
Data de defesa: 19-Jul-2024
Aparece nas coleções:Doutorado em Ciências Computacionais



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