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Os programas FutureMakers do MIT ajudam as crianças a entender – e colocar em prática – IA
Os programas são projetados para promover uma compreensão de como as tecnologias de inteligência artificial funcionam, incluindo suas implicações sociais.
Por Kim Patch - 12/04/2022


Durante os Workshops FutureMakers de uma semana organizados em torno dos principais tópicos relacionados à IA, os alunos aprendem como as tecnologias de IA funcionam, incluindo implicações sociais, e então criam algo que usa IA. E durante o verão de seis semanas do Create-a-Thons, os alunos do ensino médio e do ensino médio mergulham profundamente em IA e codificação por quatro semanas, depois levam duas semanas para projetar um aplicativo para o bem social. Créditos: Imagem cortesia dos pesquisadores.

Enquanto procurava um acampamento no verão passado, Yabesra Ewnetu, que acabara de terminar a oitava série, encontrou uma referência ao FutureMakers Create-a-thon do MIT. Ewnetu tinha ouvido falar que é difícil detectar viés na inteligência artificial porque os algoritmos de IA são muito complexos, mas isso não fazia sentido para ela. “Eu estava tipo, bem, somos nós que codificamos, não deveríamos ser capazes de ver o que está fazendo e explicar por quê?” Ela se inscreveu no programa virtual FutureMakers de seis semanas para que pudesse se aprofundar na IA.

FutureMakers faz parte da iniciativa IA Responsável para Empoderamento Social e Educação (RAISE) do MIT, lançada no início deste ano. A RAISE está sediada no MIT Media Lab e é executada em colaboração com o MIT Schwarzman College of Computing e o MIT Open Learning.

O MIT pilotou FutureMakers para estudantes de todos os Estados Unidos no ano passado em dois formatos.

Durante uma semana, workshops temáticos FutureMakers organizados em torno de tópicos importantes relacionados à IA, os alunos aprendem como as tecnologias de IA funcionam, incluindo implicações sociais, e então criam algo que usa IA.

E durante o verão de seis semanas do Create-a-Thons, os alunos do ensino médio e do ensino médio mergulham profundamente em IA e codificação por quatro semanas, depois levam duas semanas para projetar um aplicativo para o bem social. O Create-a-Thon culmina em uma competição em que as equipes apresentam suas ideias e protótipos para um painel de juízes especializados.

“Queremos remover o máximo de barreiras possível para apoiar diversos alunos e professores”, diz Cynthia Breazeal, professora de artes e ciências da mídia no MIT que fundou o Grupo de Robôs Pessoais do Media Lab e também lidera a iniciativa RAISE. Todos os programas RAISE são gratuitos para educadores e alunos. Os cursos são projetados para atender alunos e professores onde eles estão em termos de recursos, conforto com tecnologia e interesses.

Mas nem tudo é aprender a codificar.

“A IA está moldando nossos comportamentos, está moldando a maneira como pensamos, está moldando a maneira como aprendemos, e muitas pessoas nem sabem disso”, diz Breazeal. “As pessoas agora precisam ser alfabetizadas em IA, pois a IA está mudando rapidamente a alfabetização digital e a cidadania digital.”

Os Workshops FutureMaker de uma semana são oferecidos durante todo o ano. O MIT treina professores ou pessoas que trabalham em organizações educacionais STEM para que possam levar as ferramentas e o currículo e as atividades práticas baseadas em projetos para seus alunos. Um ano depois, o MIT treinou 60 professores que deram workshops para mais de 300 alunos, muitos de comunidades carentes e sub-representadas nos Estados Unidos. Professores e mentores escolhem entre quatro temas de workshop para seu treinamento: Conversational AI, Dancing With AI, Creativity and AI e How to Train Your Robot.

O MIT trabalhou com o Lili'uokalani Trust no Havaí para ministrar o workshop Como Treinar Seu Robô durante um programa de férias de primavera nas ilhas remotas de Moloka'i e Lana'i.

Quando a confiança visitou o MIT Media Lab em uma excursão de estudo na Costa Leste, “fomos imediatamente inspirados pela vasta gama de programas de IA e STEM e decidimos pilotar How to Train Your Robot”, diz Kau'ilani, gerente do programa Lili'uokalani Trust. Arco

O workshop apresentou aos alunos IA, classificação de imagens e viés algorítmico e os ensinou a programar robôs usando um ambiente de codificação personalizado baseado em blocos construído usando a linguagem de programação Scratch, desenvolvida no Media Lab.

No primeiro dia, “aprendemos sobre o viés algorítmico e como ele pode levar a questões profundamente enraizadas, como injustiças sociais e raciais”, diz Arce. “Foi uma oportunidade maravilhosa para pensar criticamente sobre como os nativos havaianos são igualmente representados nos algoritmos que usamos diariamente.”

O melhor momento para a aluna da sexta série Yesmine Kiroloss: “Quando consegui programar meu robô!”

Para alunos sem experiência anterior em IA, foi preciso coragem para entender a correlação entre um ambiente de codificação e um robô em funcionamento, diz Arce. “Houve uma sensação de dever cumprido.”

O MIT colaborou com a SureStart, uma startup destinada a orientar estudantes do ensino médio e universitários em IA, para as primeiras seis semanas do FutureMakers Create-a-thon no verão passado.

O Create-a-Thon teve duas faixas: uma faixa do MIT App Inventor com 30 alunos, incluindo Ewnetu, e uma faixa de Deep Learning com 45. Os 78 alunos vieram de mais de 20 estados e pouco mais de dois terços eram do sexo feminino.

Durante as primeiras quatro semanas, os alunos trabalharam em grupos de oito com dois mentores de pós-graduação que resumiram as aulas de cada dia e mantiveram o horário de expediente para que os alunos pudessem fazer perguntas.

Nas duas últimas semanas, os alunos aplicaram o que aprenderam para criar algo com impacto social ou ambiental.

Um passo fundamental foi traçar um produto mínimo viável: um aplicativo web ou móvel que contivesse os elementos mínimos necessários para ilustrar sua ideia.

Ao final das seis semanas, 15 equipes de quatro alunos e um mentor mostraram suas ideias em uma competição de pitch de estilo empreendedor julgada por especialistas da academia e da indústria.

A equipe de Ewnetu, Team Dyadic, construiu um modelo de previsão para alertar as pessoas sobre incêndios florestais. A ideia foi inspirada por um membro da equipe da Califórnia. A equipe inicializou um site, coletou um conjunto de dados, treinou um modelo de linguagem de máquina e adicionou um mapa interativo. “Nosso código é uma previsão de quão próximas as condições atuais estão de uma condição de incêndio”, diz Ewnetu, que agora é aluno do primeiro ano da Justice High School em Falls Church, Virgínia.

Os membros da equipe tinham uma mistura de experiência. “Havia pessoas na classe que tinham muita experiência [em codificação] e havia pessoas na classe como eu que tinham muito pouca ou nenhuma experiência”, diz Ewnetu. Ela precisou de muita ajuda dos mentores nas primeiras semanas, mas depois tudo deu certo, ela diz. “Passou de um erro a cada duas linhas para um erro talvez em todas as outras seções.”

Ewnetu “é a personificação perfeita do que acontece quando você apenas fornece suporte às pessoas”, diz Taniya Mishra, fundador da SureStart. “[Ter] altas expectativas é uma coisa boa, especialmente se você puder fornecer muitos andaimes.”

A equipe Dyadic chegou à final. “Ver todo o nosso trabalho culminar e depois pagar nos fez sentir vencedores”, diz Ewnetu.

Enquanto isso, a Team Youth of Tech criou o aplicativo Vividly, que permite que os pais façam perguntas para seus filhos. Quando a criança faz login, o aplicativo pergunta se ela está feliz, triste, frustrada ou com raiva, um bot chamado Viviana faz as perguntas e a criança se comunica com o bot, sabendo que os pais podem ver a conversa.

A ideia é dar às crianças uma maneira de se abrir com seus pais em um ambiente muito confortável, diz Bella Baidak, estudante de mestrado em informação do primeiro ano da Cornell Tech, em Nova York, e mentora da equipe.

“É uma forma de facilitar uma melhor comunicação para que eles possam conversar mais”, diz o membro da equipe Netra Rameshbabu, agora primeiro ano na Matea Valley High School em Aurora, Illinois.

“Nossa ideia era fazer disso uma rotina, como escovar os dentes.”

A equipe Youth of Tech chegou às finais e venceu. Quando eles anunciaram o Team Youth, “Eu estava gritando de tão animado! Eu estava em lágrimas. Fiquei feliz”, diz Rameshbabu.

Os aprendizes fizeram “um trabalho brilhante”, diz Kunjal Panchal, mentor-chefe e estudante de doutorado da Universidade de Massachusetts em Amherst. “Eles sabem como usar a IA e sabem como usá-la para o bem comum.”

O programa FutureMakers deste ano, de seis semanas, começa em 6 de julho. Alunos do ensino fundamental, médio e graduação podem se inscrever aqui .

Os professores podem entrar em contato com o RAISE para saber mais sobre os workshops de treinamento de uma semana.

Alunos e professores também podem começar a usar a IA em 13 de maio, durante o Dia da IA. Alunos e seus professores de todo o país podem aprender sobre alfabetização em IA por meio de um currículo modular e prático que suporta até quatro horas de aprendizado por faixa de série. O formato do Dia da IA ​​pode ser ministrado por professores com uma ampla variedade de conhecimentos em tecnologia e foi projetado para ser acessível a todos os alunos.

O Dia da IA ​​deste ano, em 13 de maio, inclui materiais didáticos do ensino fundamental ao ensino médio. O programa acabará por abranger todo o K-12. Os professores podem se inscrever aqui para um programa de treinamento de professores do Dia de IA de duas horas. Os materiais de ensino estão disponíveis sob uma licença Creative Commons.

Para o Dia da IA ​​deste ano , os alunos do 3º ao 5º ano aprenderão sobre conjuntos de dados, algoritmos, previsões e viés, e criarão um aplicativo de IA que pode dizer a diferença, digamos, entre uma imagem de um cachorro e a de um gato. Os alunos do ensino médio aprenderão sobre redes adversárias generativas, que podem produzir deepfakes e arte. Os alunos do ensino médio aprenderão sobre os sistemas de recomendação usados ​​pelas mídias sociais e suas implicações para os indivíduos e para a sociedade. Os alunos e seus professores podem se inscrever aqui para participar.





 

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