Programa de Ensino 20251
Aprovado pelo Departamento em: 14-11-2024
- Identificação:
- Disciplina: INE5448 - Tópicos Especiais em Aplicações Tecnológicas I
- Carga horária: 72 horas-aula
Teóricas: 36
Práticas: 36
- Período:
1º semestre de 2025 até a presente data
- Curso(s):
- Ciências da Computação (208)
- Engenharia, áreas Elétrica e Mecânica, habilitação Controle e Automação (220)
- Requisito(s):
- Ciências da Computação (208)
- INE5417 - Engenharia de Software I
- INE5608 - Análise e Projeto de Sistemas
- Ementa:
- Ementa livre para assuntos relevantes na área de Aplicações Tecnológicas.
- Objetivo(s):
- Geral: Desenvolver nos alunos a capacidade de compreender os princípios, desafios e oportunidades na intersecção entre Inteligência Artificial e Segurança da Informação, capacitando-os a identificar, analisar e propor soluções para os problemas emergentes nessa área.
- Específicos:
- Compreender os fundamentos da Inteligência Artificial, seus algoritmos e aplicações;
- Dominar os conceitos básicos de segurança da informação, incluindo criptografia, autenticação, autorização e gestão de riscos;
- Identificar as principais ameaças e vulnerabilidades associadas à IA;
- Conhecer as técnicas de ataque e defesa em sistemas baseados em IA;
- Entender as implicações éticas e legais da IA na segurança.
- Analisar a segurança de sistemas e aplicações que utilizam IA;
- Desenvolver modelos de machine learning para detecção de intrusões e anomalias
- Implementar técnicas de defesa contra ataques adversariais;
- Avaliar os riscos associados a diferentes aplicações de IA;
- Propor soluções para mitigar as ameaças à segurança em sistemas de IA.
- Desenvolver um pensamento crítico sobre os desafios e oportunidades da IA na segurança;
- Promover a ética e a responsabilidade na utilização da IA;
- Estar atualizado sobre as últimas tendências e pesquisas na área.
- Conteúdo Programático:
- Introdução [8 horas-aula]
- Conceitos básicos de IA, aprendizado de máquina e deep learning.
- Aplicações da IA em diversos setores.
- Segurança da Informação [4 horas-aula]
- Conceitos de segurança da informação, ameaças comuns (malware, phishing), vulnerabilidades e princípios de segurança.
- Intersecção IA e Segurança [4 horas-aula]
- Sinergia entre IA e segurança (detecção de intrusão, análise de malware). --Desafios da IA para a segurança (ataques adversariais, privacidade).
- Aprendizado de Máquina e Segurança [4 horas-aula]
- Aprendizado supervisionado, não supervisionado e por reforço aplicado à segurança.
- Ataques Adversariais e Defesas [4 horas-aula]
- Tipos de ataques, técnicas de defesa, casos de estudo.
- Privacidade e Ética na IA [4 horas-aula]
- Privacidade de dados, viés algorítmico, transparência, responsabilidade algorítmica.
- Governança e Regulamentação [4 horas-aula]
- Regulamentações nacionais e internacionais sobre IA.
- Questões éticas e sociais relacionadas à IA.
- Estudos de caso [40 horas-aula]
- Análise de casos reais de ataques a sistemas de IA.
- Discussão de possíveis soluções e lições aprendidas.
- Bibliografia Básica:
- Stallings, William. Cryptography and Network Security: Principles and Practice. Prentice Hall, 1999.569p.
- RUSSELL, Stuart J.; NORVIG, Peter. Artificial intelligence: a modern approach. Pearson, 2016.
- Goodfellow, I., Bengio, Y., & Courville, A. (2016). Deep Learning. MIT Press.
- STAMP, Mark; VISAGGIO, Corrado Aaron; MERCALDO, Francesco; DI TROIA, Fabio (Eds.). Artificial Intelligence for Cybersecurity: Emerging Trends and Research Applications. Cham: Springer, 2022.
- Bibliografia Complementar:
- ZHANG, Zhimin et al. Artificial intelligence in cyber security: research advances, challenges, and opportunities. Artificial Intelligence Review, p. 1-25, 2022.
- ANITHA, Cuddapah et al. Artificial Intelligence driven security model for Internet of Medical Things (IoMT). In: 2023 3rd International Conference on Innovative Practices in Technology and Management (ICIPTM). IEEE, 2023. p. 1-7.
- HOROWITZ, Michael C. et al. Artificial intelligence and international security. Center for a New American Security., 2022.
- OSOBA, Osonde A.; WELSER, William. The risks of artificial intelligence to security and the future of work. Santa Monica, CA: RAND, 2017.
- KHILAR, Rashmita et al. Artificial Intelligence‐Based Security Protocols to Resist Attacks in Internet of Things. Wireless Communications and Mobile Computing, v. 2022, n. 1, p. 1440538, 2022.
- AL-KHASSAWNEH, Yazan Alaya. A review of artificial intelligence in security and privacy: Research advances, applications, opportunities, and challenges. Indonesian Journal of Science and Technology, v. 8, n. 1, p. 79-96, 2023.
- RADULOV, Nikolay. Artificial intelligence and security. Security 4.0. Security & Future, v. 3, n. 1, p. 3-5, 2019.
- KAUR, Ramanpreet; GABRIJELČIČ, Dušan; KLOBUČAR, Tomaž. Artificial intelligence for cybersecurity: Literature review and future research directions. Information Fusion, v. 97, p. 101804, 2023.
- TRUONG, Thanh Cong et al. Artificial intelligence and cybersecurity: Past, presence, and future. In: Artificial intelligence and evolutionary computations in engineering systems. Springer Singapore, 2020. p. 351-363.
- MOHAMMED, Ishaq Azhar. Artificial intelligence for cybersecurity: A systematic mapping of literature. Artif. Intell, v. 7, n. 9, p. 1-5, 2020.
- Artigos recentes de revistas como IEEE Security & Privacy, Journal of Artificial Intelligence Research, e Nature.
- Materiais online
- Cursos online de plataformas como Coursera, edX e Udemy.
- Blogs e sites especializados em IA e segurança.