Desenvolvimento de um jogo educacional para apoio ao ensino de inteligência artificial

Abstract

Na sociedade atual, altamente tecnológica, o entendimento básico de computação faz-se necessário para navegar no mundo digital, seja em interações cotidianas até o ambiente profissional. No entanto, a complexidade inicial pode desencorajar iniciantes, e o acesso limitado à tecnologia e seus avanços, podem criar barreiras, tornando o aprendizado uma tarefa desafiadora, especialmente devido à falta de recursos educacionais apropriados. Tendo em vista essa necessidade, este trabalho de conclusão de curso teve como objetivo desenvolver um jogo educacional voltado para o suporte ao ensino de Inteligência Artificial (IA) na Educação Básica. A área de inteligência artificial tem crescido rapidamente e desempenha um papel cada vez mais relevante em diversas indústrias, criando assim uma demanda por novos profissionais capacitados. Como resultado, foi desenvolvido o RoboRescue, um jogo digital 3D criado na engine Godot, no qual o jogador assume o papel de um detetive que investiga sistemas de IA que passaram a se comportar de forma incorreta. O jogo é composto por quatro fases e um desafio final, abordando conceitos selecionados a partir das cinco grandes ideias do projeto AI4K12, como aprendizado por recompensa, classificação de imagens, aprendizado não supervisionado e IA de linguagem, com quizzes de revisão ao final de cada fase. O jogo foi verificado por meio de testes automatizados, exportado para os sistemas Windows e Linux e para a web, e disponibilizado gratuitamente na plataforma itch.io (https://jeskm.itch.io/roborescue). A avaliação do jogo com o público-alvo não chegou a ser realizada, sendo apontada como trabalho futuro.

We live in a highly technological society, and a basic understanding of computing is necessary to navigate the digital world, whether in everyday interactions or in the professional environment. However, initial complexity can discourage beginners, and limited access to technology and its advancements can create barriers, making learning a challenging task, especially due to the lack of adequate educational resources. Given this need, this course completion work aimed to develop an educational game to support the teaching of Artificial Intelligence (AI) in basic education. The area of artificial intelligence has grown exponentially and plays an increasingly relevant role in various sectors, thus creating a demand for new trained professionals. As a result, RoboRescue was developed: a 3D digital game created with the Godot engine, in which the player takes on the role of a detective investigating AI systems that started to behave incorrectly. The game consists of four levels and a final challenge, covering concepts selected from the five big ideas of the AI4K12 project, such as reward-based learning, image classification, unsupervised learning, and language AI, with review quizzes at the end of each level. The game was verified through automated tests, exported to Windows, Linux and the web, and made freely available on the itch.io platform (https://jeskm.itch.io/roborescue). The evaluation of the game with the target audience was not carried out, being indicated as future work.