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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA

CENTRO TECNOLÓGICO

DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA E ESTATÍSTICA

PROGRAMA DE ENSINO

1. Identificação

Disciplina:INE5448 - Tópicos Especiais em Aplicações Tecnológicas I
Nível:Graduação
Carga Horária:72 horas-aula (Teórica: 36; Prática: 36)
Vigência:De 2025-1 até a presente data

2. Ementa

Ementa livre para assuntos relevantes na área de Aplicações Tecnológicas.

3. Cursos Relacionados

4. Objetivos

4.1 Objetivo 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.

4.2 Objetivos Específicos:

  1. Compreender os fundamentos da Inteligência Artificial, seus algoritmos e aplicações;
  2. Dominar os conceitos básicos de segurança da informação, incluindo criptografia, autenticação, autorização e gestão de riscos;
  3. Identificar as principais ameaças e vulnerabilidades associadas à IA;
  4. Conhecer as técnicas de ataque e defesa em sistemas baseados em IA;
  5. Entender as implicações éticas e legais da IA na segurança.
  6. Analisar a segurança de sistemas e aplicações que utilizam IA;
  7. Desenvolver modelos de machine learning para detecção de intrusões e anomalias
  8. Implementar técnicas de defesa contra ataques adversariais;
  9. Avaliar os riscos associados a diferentes aplicações de IA;
  10. Propor soluções para mitigar as ameaças à segurança em sistemas de IA.
  11. Desenvolver um pensamento crítico sobre os desafios e oportunidades da IA na segurança;
  12. Promover a ética e a responsabilidade na utilização da IA;
  13. Estar atualizado sobre as últimas tendências e pesquisas na área.

5. Conteúdo Programático

  1. Introdução [8 horas-aula]
    1. Conceitos básicos de IA, aprendizado de máquina e deep learning.
    2. Aplicações da IA em diversos setores.
  2. Segurança da Informação [4 horas-aula]
    1. Conceitos de segurança da informação, ameaças comuns (malware, phishing), vulnerabilidades e princípios de segurança.
  3. Intersecção IA e Segurança [4 horas-aula]
    1. Sinergia entre IA e segurança (detecção de intrusão, análise de malware). --Desafios da IA para a segurança (ataques adversariais, privacidade).
  4. Aprendizado de Máquina e Segurança [4 horas-aula]
    1. Aprendizado supervisionado, não supervisionado e por reforço aplicado à segurança.
  5. Ataques Adversariais e Defesas [4 horas-aula]
    1. Tipos de ataques, técnicas de defesa, casos de estudo.
  6. Privacidade e Ética na IA [4 horas-aula]
    1. Privacidade de dados, viés algorítmico, transparência, responsabilidade algorítmica.
  7. Governança e Regulamentação [4 horas-aula]
    1. Regulamentações nacionais e internacionais sobre IA.
    2. Questões éticas e sociais relacionadas à IA.
  8. Estudos de caso [40 horas-aula]
    1. Análise de casos reais de ataques a sistemas de IA.
    2. Discussão de possíveis soluções e lições aprendidas.

6. Bibliografia Básica

  1. Stallings, William. Cryptography and Network Security: Principles and Practice. Prentice Hall, 1999.569p.
  2. RUSSELL, Stuart J.; NORVIG, Peter. Artificial intelligence: a modern approach. Pearson, 2016.
  3. Goodfellow, I., Bengio, Y., & Courville, A. (2016). Deep Learning. MIT Press.
  4. STAMP, Mark; VISAGGIO, Corrado Aaron; MERCALDO, Francesco; DI TROIA, Fabio (Eds.). Artificial Intelligence for Cybersecurity: Emerging Trends and Research Applications. Cham: Springer, 2022.

7. Bibliografia Complementar

  1. ZHANG, Zhimin et al. Artificial intelligence in cyber security: research advances, challenges, and opportunities. Artificial Intelligence Review, p. 1-25, 2022.
  2. 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.
  3. HOROWITZ, Michael C. et al. Artificial intelligence and international security. Center for a New American Security., 2022.
  4. OSOBA, Osonde A.; WELSER, William. The risks of artificial intelligence to security and the future of work. Santa Monica, CA: RAND, 2017.
  5. 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.
  6. 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.
  7. RADULOV, Nikolay. Artificial intelligence and security. Security 4.0. Security & Future, v. 3, n. 1, p. 3-5, 2019.
  8. KAUR, Ramanpreet; GABRIJEL?I?, Du?an; KLOBU?AR, Toma?. Artificial intelligence for cybersecurity: Literature review and future research directions. Information Fusion, v. 97, p. 101804, 2023.
  9. 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.
  10. MOHAMMED, Ishaq Azhar. Artificial intelligence for cybersecurity: A systematic mapping of literature. Artif. Intell, v. 7, n. 9, p. 1-5, 2020.
  11. Artigos recentes de revistas como IEEE Security & Privacy, Journal of Artificial Intelligence Research, e Nature.
  12. Materiais online
  13. Cursos online de plataformas como Coursera, edX e Udemy.
  14. Blogs e sites especializados em IA e segurança.