Uma Abordagem Baseada em Fuzzing para Verificação de Princípios Éticos em Sistemas de Inteligência Artificial no Contexto da Engenharia de Software
Inteligência Artificial Ética,
Fuzzing Ético,
Transparência Algorítmica,
Justiça Algorítmica,
Responsabilidade em IA.
\textbf{Contexto:} A crescente adoção de sistemas baseados em Inteligência Artificial (IA) intensificou preocupações relacionadas à transparência, justiça e responsabilidade, especialmente diante de incidentes envolvendo vieses algorítmicos, decisões discriminatórias e dificuldades de auditabilidade. Embora diretrizes éticas e marcos regulatórios (como UNESCO, OECD e EU AI Act) forneçam princípios gerais, a literatura demonstra ausência de mecanismos técnicos capazes de operacionalizá-los ao longo do ciclo de vida do desenvolvimento de software, particularmente na fase de \textit{Testing}. \textbf{Objetivo:} Esta dissertação tem como objetivo desenvolver e avaliar um conjunto de \textit{fuzzing engines} automatizadas para verificar violações éticas associadas aos princípios de \textit{Transparency}, \textit{Fairness} e \textit{Accountability} em modelos de IA já implementados, contribuindo para a criação de ferramentas integráveis a fluxos reais de Engenharia de Software. \textbf{Método:} A pesquisa segue uma abordagem de \textit{Design Science Research} (DSR). Primeiro, um Mapeamento Sistemático da Literatura (2020--2025) foi conduzido para identificar princípios éticos predominantes e lacunas técnicas. Em seguida, os riscos éticos foram especificados, mapeados para técnicas adequadas de \textit{fuzzing} e implementados em três \textit{engines} modulares. Por fim, essas \textit{engines} serão avaliadas empiricamente por meio de campanhas de \textit{fuzzing} aplicadas a modelos comerciais e \textit{open-source}. \textbf{Resultados:} O mapeamento identificou \textit{Fairness}, \textit{Accountability} e \textit{Transparency} como os princípios mais abordados pela literatura e também os que apresentam o maior conjunto de abordagens de operacionalização. As lacunas encontradas apontam ausência de ferramentas automatizadas integráveis a ambientes reais, além de baixa cobertura da fase de \textit{Testing}. As engines propostas oferecerão mecanismos de geração automática de casos de teste, oráculos específicos por princípio e métricas de conformidade ética. Dos 11 riscos identificados na taxonomia, 6 são plenamente implementáveis via fuzzing automatizado e 5 não são implementáveis por esta abordagem, requerendo métodos complementares de avaliação.
\textbf{Conclusão:} Espera-se que os artefatos produzidos reduzam a distância entre diretrizes éticas abstratas e mecanismos práticos de verificação, possibilitem a detecção sistemática de falhas éticas em modelos de IA e contribuam para práticas mais robustas de governança, qualidade e auditoria em Engenharia de Software. Além disso, o trabalho avança o estado da arte ao propor uma abordagem automatizada e modular para testes éticos, respondendo lacunas identificadas no mapeamento sistemático.