第4章走进智能时代2024—2025学年高中信息技术人教/中图版（2019）必修1

第4章 走进智能时代 一、选择题 1．借助智能软件可以帮助我们识别植物。这里运用了人工智能技术中的（  ） A．人脸识别 B．手写识别 C．图像识别 D．语音识别 2．2023年3月，中办、国办印发《关于进一步完善医疗卫生服务体系的意见》，提出“积极运用互联网、人工智能等技术，持续优化服务流程”“建设智慧医院”。搭建互联网医院平台、推出手术机器人、建设智慧药房……近年来，各地不断丰富智慧医院应用场景，为群众带来了更加优质的医疗服务。在手术室中，主刀医生可在离患者近5米的控制台前操控手术机器人进行手术，手术机器人的成像系统最大可放大40倍，手术时视野更清晰，下刀更果断。手术机器人能突破人手操作极限，也能大大缩短手术时间。下列关于手术机器人的说法，正确的是（    ） A．手术机器人与医生合作手术，属于混合增强智能 B．在智能叠加协调的回路中，机器智能是智能回路的总开关 C．手术机器人的成像系统中使用的数字化增强技术属于符号主义人工智能 D．随着技术的发展，可以完全由人工智能完成医疗诊断工作 3．下列哪项不属于智能交通为人们出行提供的便利（　　） A．通过智能手机随时随地查看火车车次和购票 B．人们没出门就知道即将乘坐的公交车到哪里了 C．通过外卖派送吃到周边美食 D．在网上就可以订机票或改签 4．人工智能是计算机科学的一个分支，人工智能领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等，以下不属于人工智能技术应用范畴的是（   ） A．输入语言自动转换为文字 B．水下探测机器人 C．人机围棋对弈 D．扫二维码付款 5．下列信息系统中，使用了人工智能技术的有（   ） ①人机对弈  ②网银转账  ③无人汽车驾驶  ④人脸识别 ⑤热水器根据设定水温自动加热 ⑥手机播放视频 A．①③④ B．①③⑤ C．②③④ D．①③⑥ 6．以下没有用到人工智能的是（    ） A．物流配送机器人完成快递配送 B．使用屏幕指纹解锁功能打开手机 C．手机根据环境光线强弱自动调节屏幕亮度 D．手机利用语音功能将声音转换成文字输入 7．下列关于人工智能的说法不正确的是（   ） A．“手工构造知识库+推理引擎”的“专家系统”是符号主义的人工智能 B．试错学习是数据驱动人工智能方法的佼佼者 C．电商平台人工智能机器人客服和人类客服一起合作回答问题，是混合人工智能的应用 D．人工智能技术推动人类社会进步的同时，也可能威胁人类安全 8．下列关于人工智能的说法，不正确的是（   ） A．AlphaGo Zero从零开始在自我博弈中学会下棋属于行为主义人工智能 B．使用符号主义中“符号”可以精确描述现实中所有语义 C．人工智能技术推动人类社会进步的同时，也可能威胁人类安全 D．机器人与人工客服合作是混合增强智能应用 9．智能音箱不仅能识别语音信息来唤醒应答，还可以打开家里的智能设备，其唤醒的关键条件是（   ） A．音量 B．音调 C．键 D．语速 10．下列关于人工智能技术的叙述，错误的是（   ） A．人工智能技术发展迅速，越来越大众化和人性化 B．具有人工智能的计算机具备了与人完全一样的思维能力 C．人工智能是对人脑思维过程的模拟 D．人工智能技术在社会生活的很多方面发挥了积极的作用 11．近年来，“物联网”逐渐走入我们的生活，一些看似小巧的智能设备往往可以方便人们的家居生活，智能插座就是这一类智能设备的典型代表之一。智能插座具有无线通信功能，在无线局域网环境内，用户通过移动智能终端上的相关应用即可控制同一网络覆盖范围内的智能插座的使用状态。对于智能插座这一新技术，下列描述与实际不符的是（       ）。 A．对于部分智能插座产品，可以使用移动智能终端进行语音控制 B．在一个无线局域网内，接入网络的智能插座也将分配得到IP地址 C．部分智能插座带有统计用电量的功能，方便使用者获取用电器的耗电情况 D．智能插座具有自我保护功能，一旦检测到同一无线网络内无移动终端接入即可视为家中无人，此时智能插座会自动切断电源 12．某校为推进精准教学引入了智能作业批改系统：教师通过自己的账号密码在浏览器中登录平台页面并发布作业，打印后发给学生；学生完成作业后通过扫描上传作业，系统通过识别学生手写的学号进行批改并登记成绩。下列关于手写字符识别的说法，正确的是（   ） A．需要人工构造知识库 B．无需借助数据进行学习 C．是深度学习算法的一种应用 D．字迹工整与否不影响识别率 13．利用计算机来模仿人的高级思维活动称为（   ） A．数据处理 B．自动控制 C．计算机辅助系统 D．人工智能 14．下列选项中与人工智能技术无关的是（   ） A．与手机中的手机助手APP进行语音交流 B．人脸识别门禁系统 C．无人驾驶汽车 D．使用智能拼音输入法进行文字输入 15．下列关于OCR光学字符识别的描述，正确的是（     ） A．“扫描→倾斜校正→识别”是完成OCR识别必不可少的步骤 B．可以识别jpg、psd、bmp等图像中的文字 C．OCR软件识别出的结果文件一般比未识别前的原文件大 D．对图文混排较多的文章进行手动的识别区域的划分有助于提高识别准确率 16．以下关于人工智能的说法中，不正确的是（   ） A．智能手机的语音输入采用了人工智能技术中的语音识别技术 B．随着人工智能的发展，人工智能将比人类聪明 C．某输入法独家推出方言语音输入，支持粤语、四川话、上海话等十几种方言识，其中用到了人工智能技术中的模式识别 D．人工智能是利用计算机或者计算机控制的机器，模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统 17．公共自行车系统要对公共自行车站点（如下图所示）上的自行车进行合理的自动调度，这样才不至于出现“租不到车”和“无法还车”的情况，自动调度属于计算机领域的 A．数据挖掘 B．优化决策 C．模式识别 D．机器博弈 二、填空题 18．阅读材料，并挑选合适的词语填入空白处。 五一小长假王云一家远足游玩，通过智能宠物投喂器，远程定时、定量投喂，解决外出旅游宠物无人喂食的问题。同时结合手机APP，通过小米摄像头，还可以实时监测宠物“弯弯”的生活状态，语音与“弯弯”互动，游玩中随时随地了解宠物的情况。在归途中，通过手机APP开启空调换气，并了解空调运行情况；打开热水器，并调节温度、烧水模式等；开启扫地机器人，进行房屋清扫。晚上到家用食指指纹打开门锁，见到了久违的“弯弯”。 选填：物联网  硬件  软件  节能  云计算  智能家居  智能教育  智能交通  智能安防  模式识别  感知 推理感测（传感） 随着互联网的普及、传感器的渗透、大数据的涌现，使得人工智能迅速发展，模拟、延伸和扩展人的运算、感知和认知智能，如学习、 、思考规划等，并在众多应用领域发挥着巨大作用。材料中的投喂器、空调、扫地机器人、指纹锁等具有“视觉”“触觉”“听觉”“与周围环境进行互动”等能力，其 智能越来越接近于人类，提升了人们的生活品质。该材料示例是人工智能技术在 领域的应用，它以住宅为平台，基于 技术，是由智能家电、智能硬件、安防控制设备、家具等 、软件系统、 平台构成的家居生态圈，实现人远程控制设备、设备间互联互通、设备自我学习等功能，使家居生活安全、 、便捷等。材料中的智能宠物投喂器，它能够通过手机、ipad等移动终端使用APP实现对喂食器的控制、监测，其中AP属于 ；材料中的指纹锁利用 技术进行指纹识别并开锁，扫地机器人利用 技术进行家居及空间方位侦测，成功避障并有规划清扫。 三、判断题 19．1959年，“人工智能”一词在达特茅斯会议上正式提出，标志着人工智能学科的诞生。( ) 20．随着人工智能的发展，人工智能将比人类聪明。    ( ) 21．问题理解模块主要实现计算机理解用户的问题，确定问题的关键词和问题的类型，为后面的信息检索和答案提供服务。( ) 22．2024年3月，小米公司研制的首款智能电动汽车——小米su7亮相，除了外观上流畅的线条与极强的科技感外，其搭载的强大智能驾驶系统也吸引了大众的目光。围绕“智驾+智舱+生态”的理念，小米su7实现了人、家、车所有终端无线互联，带给用户全方位的智能生活体验。小米汽车智能驾驶系统进入驾驶模式后，在与智能语音助手“小爱同学”进行交流时，采用了人工智能领域中自然语言处理技术。( ) 23．某单位对员工考勤使用人脸识别，工作原理是提取人脸图像的特征进行身份识别，其工作流程是：①采集人脸图像；②预处理人脸图像；③提取人脸图像特征；④匹配人脸图像特征值；⑤员工签到成功。( ) 四、操作题 24．人工神经网络需要事先确定反映输入、输出之间映射关系的数学方程，它通过自身的训练，学习某种规则，最终在给定输入时得到最接近期望输出的结果。    ( ) 25．2020年7月23日，我国“天问一号”探测器发射升空，将“祝融号”火星车（如图1所示）载往火星开展巡视探测任务。请运用所学内容，与小申一起探索并解决以下问题。                    图1 （1）在2023年“中国航天日”主场活动启动仪式上，国家航天局和中国科学院联合发布了中国首次火星探测火星全球影像图，全世界的人们都可以在网上看到这一消息。这主要体现的信息特征是( )。 A．信息具有时效性  B．信息的价值是相对的  C．信息可以被共享  D．信息可以被存储 （2）小申为火星车的影像录制了32秒的解说音频，设置的采样频率为48kHz、8bit量化位数、单声道，用WAV格式保存。理论上，这个音频文件的存储容量为 KB。 （3）小申为“祝融号”火星车设计的LOGO如图2所示，他用2位二进制对图中的每种颜色进行了编码。已知第3行的二进制编码是1111101111110111，可用十六进制表示为 。按此颜色编码规则，第4行的二进制编码是 。         图2 （4）小申将“火星地貌.bmp”文件转换为“火星地貌.jpg”，文件大小降低了很多，如图3所示。这种压缩方法称为 （选填：有损压缩/无损压缩）。                            图3 （5）岩石地貌是火星表面最常见的地貌之一。由于事先不知道火星上岩石的类别，为了实现对不同岩石的自动识别，可以根据采集到的岩石图像样本中的某些属性把相似的划为一类，使得在同一类中的样本相似性尽可能大，不同类别间的样本相似性尽可能小。这属于非监督学习中的 （选填：分类/聚类/回归）。 （6）小申模仿“祝融号”设计了一个矿石采集机器人，算法描述如图4所示，图5为测试区域地图及说明。当机器人从启动程序直至离开地图中的采集区域，采集到的矿石编号依次是 。                 图4             图5 （7）AI技术的发展是一把双刃剑。一方面，它在深空探索、智慧医疗、无人驾驶等领域发挥着积极作用；另一方面，它也带来了一定的风险和挑战。关于AI技术，以下说法正确的是( )。 A．AI技术的发展会取代一些原来由人工处理的重复性劳动任务，也会产生新的工作岗位，降低了对从业者的素质要求 B．AI技术提高了人们的工作效率和服务水平，对人类社会的进步、经济的发展和文化的提高都有着巨大的影响 C．AI技术在工、农业、医疗等领域都有广泛的运用，但在艺术创作方面到目前为止还没有发展 D．AI技术可以克隆声音、一键换脸，但生成假图片、炮制假新闻等AI造假问题也随之而来，我们需要利用多种途径辨别信息的真伪 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 【详解】本题考查的是人工智能应用。人工智能研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。借助智能软件可以帮助我们识别植物，这里运用了人工智能技术中的图像识别。故选C。 2．A 【详解】本题考查人工智能相关内容。A选项，混合增强智能是将人的作用，或人的认知模型引入到人工智能系统中，形成的混合增强智能形态，是人工智能或机器智能必备的一类成长模式；手术机器人属于混合增强智能，选项正确。B选项，人类智能是该智能的总开关，选项错误。C选项，手术机器人的成像系统中使用的数字化增强技术属于联结主义人工智能，选项错误。D选项，人工智能医疗技术在未来将会有很大的发展空间，医学专业人才也需要不断学习和掌握相关的人工智能技术，将其应用于实际工作中；只有在医学专业人才和人工智能之间形成了良好的融合，才能够创造更好的未来和更为精准的医疗服务，选项错误。故本题答案是A选项。 3．C 【详解】本题考查智能交通的应用。智能交通主要通过交通信息服务、交通管理、公共交通、车辆控制、货运管理、电子收费、紧急救援等服务子系统为用户提供服务。ABD选项属于智能交通，C选项不属于。故本题答案是C选项。 4．D 【详解】本题考查人工智能应用。扫二维码付款主要涉及二维码技术和移动支付技术，不属于人工智能技术的应用范畴。故答案为：D。 5．A 【详解】本题考查人工智能技术。①人机对弈：人机对弈（如围棋、象棋等）使用了人工智能技术来模拟和对抗人类玩家。②网银转账：网银转账主要依靠传统的计算机技术和网络技术，并不涉及人工智能技术。③无人汽车驾驶：无人汽车驾驶使用了人工智能技术来实现自动驾驶和导航。④人脸识别：人脸识别技术使用了人工智能技术来进行图像处理和识别。⑤热水器根据设定水温自动加热：热水器根据设定水温自动加热主要依靠传统的控制技术，并不涉及人工智能技术。⑥手机播放视频：手机播放视频主要依靠传统的多媒体技术，并不涉及人工智能技术。故答案为：A。 6．C 【详解】本题考查人工智能。手机根据环境光线强弱自动调节屏幕亮度主要依靠传感器检测环境光线强弱，并自动调节屏幕亮度，不涉及人工智能技术。故答案为：C。 7．B 【详解】本题考查人工智能。试错学习并不是数据驱动人工智能的代表方法，数据驱动人工智能更多依赖于大数据和统计学习，如深度学习和机器学习等，而试错学习更多应用于一些简单的行为学习和强化学习场景。故答案为：B。 8．B 【详解】本题考查人工智能。符号主义试图通过符号来表示知识和逻辑，但现实中许多语义复杂且模糊，难以用符号精确描述。故答案为：B。 9．C 【详解】本题考查的是人工智能。智能音箱它的唤醒原理是设置关键词触发。故本题应选C。 10．B 【详解】本题考查的是人工智能描述。人工智能研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。具有人工智能的计算机并未具备了与人完全一样的思维能力，只是对人脑思维过程的模拟，故本题选B选项。 11．D 【详解】本题考查的知识点是智能设备的相关知识。 A项B项和C项对于智能插座的描述是正确的，D项中，智能插座在节电模式下会自动检测待机电流，经过一定延时时间，自动将电器电源完全切断，故D项描述不正确。 故选择D项。 12．C 【详解】本题考查的是字符识别相关知识。特征提取是图像识别的关键步骤，深度学习可以自动提取图像数据中的特征，不需要人工设计选取图像特征；需借助数据进行学习；字迹的工整与否对识别率是有影响的。故选C。 13．D 【详解】本题考查的是人工智能。应用计算机模仿人类的高级思维活动，从而让计算机取代人类完成某些特定的任务，这属于人工智能。故选D。 14．D 【详解】本题考查的是人工智能相关知识。主要包括有：机器视觉，指纹识别，人脸识别，视网膜识别，虹膜识别，掌纹识别，专家系统，自动规划，智能搜索，定理证明，博弈，自动程序设计，智能控制，机器人学，语言和图像理解，遗传编程等。使用智能拼音输入法进行文字输入没有用到人工智能。故本题应选D。 15．D 【详解】本题考查OCR光学字符识别的相关知识。A选项错误，只有当扫描文件有倾斜或者放置方向错误时才需要做倾斜校正、旋转等操作；B选项错误，OCR软件可以识别jpg、bmp、tif等图像，但不能识别psd文件格式；C选项错误，OCR软件识别出的结果文件为文本文件，其容量一般小于原图片文件容量；D选项说法正确，故选D。 16．B 【详解】本题考查的是人工智能。随着人工智能的发展，人工智能将比人类聪明显然是不现实的，人工智能毕竟是由人类发明的。故本题应选B。 17．B 【详解】本题考查的是人工智能。数据挖掘一般是指从大量的数据中自动搜索隐藏于其中的有着特殊关系性的信息的过程；优化决策指从若干可能的方案中通过决策分析技术，如期望值法或决策树法等，选择其一的决策过程的定量分析方法；模式识别就是通过计算机用数学技术方法来研究模式的自动处理和判读；机器博弈是机器智能、兵棋推演、智能决策系统等人工智能领域的重要科研基础。故选项B正确。 【点睛】 18． 推理 感知 智能家居 物联网 硬件 云计算 节能 软件 模式识别 感测（传感） 【详解】本题考查的是物联网及人工智能。随着互联网的普及、传感器的渗透、大数据的涌现，使得人工智能迅速发展，模拟、延伸和扩展人的运算、感知和认知智能，如学习、推理、思考规划等，并在众多应用领域发挥着巨大作用。材料中的投喂器、空调、扫地机器人、指纹锁等具有“视觉”“触觉”“听觉”“与周围环境进行互动”等能力，其感知智能越来越接近于人类，提升了人们的生活品质。该材料示例是人工智能技术在智能家居领域的应用，它以住宅为平台，基于物联网技术，是由智能家电、智能硬件、安防控制设备、家具等硬件、软件系统、云计算平台构成的家居生态圈，实现人远程控制设备、设备间互联互通、设备自我学习等功能，使家居生活安全、节能、便捷等。材料中的智能宠物投喂器，它能够通过手机、ipad等移动终端使用APP实现对喂食器的控制、监测，其中AP属于软件；材料中的指纹锁利用模式识别技术进行指纹识别并开锁，扫地机器人利用感测（传感）技术进行家居及空间方位侦测，成功避障并有规划清扫。 19．错误 【详解】本题考查人工智能技术的描述。1956年，“人工智能”一词在达特茅斯会议上正式提出，标志着人工智能学科的诞生。故表述错误。 20．错 【详解】本题考查人工智能相关知识。人工智能包括识别和理解，识别有指纹识别，人脸识别，语音识别，理解有机器翻译和人机对话。随着人工智能的发展，人工智能将比人类聪明显然是不显示的，人工智能毕竟是由人类发明的，要真的超过人类可能还需要等很长时间。故题干错误。 21．正确 【详解】本题考查的是人工智能的智能问答系统。智能问答系统主要包括常见问题解答（FAQ）、问题理解、信息检索、文档库、答案抽取五大模块。 其中问题理解模块，主要实现计算机理解用户的问题，确定问题的关键词和问题的类型，为后面的信息检索和答案提供服务。问题理解模块的实现过程一般包括问题预处理、问题分类、关键词提取和关键词扩展等。其中，问题分类主要确定问题的类别，以方便信息检索和答案抽取。问题理解模块主要运用的技术有分词、同义词词典、分类方法等。 22．正确 【详解】本题考查的是人工智能。自然语言处理是计算机科学领域与人工智能领域中的一个重要方向。它研究能实现人与计算机之间用自然语言进行有效通信的各种理论和方法。小米汽车智能驾驶系统进入驾驶模式后，在与智能语音助手“小爱同学”进行交流时，采用了人工智能领域中自然语言处理技术。说法正确。 23．正确 【详解】本题考查的是人脸识别。人脸识别工作原理是提取人脸图像的特征进行身份识别，其工作流程是：①采集人脸图像；②预处理人脸图像；③提取人脸图像特征；④匹配人脸图像特征值；⑤员工签到成功。题干中的说法正确。 24．错 【详解】本题考查神经网络。人工神经网络，是20世纪80 年代以来人工智能领域兴起的研究热点。它从信息处理角度对人脑神经元网络进行抽象， 建立某种简单模型，按不同的连接方式组成不同的网络。在工程与学术界也常直接简称为神经网络或类神经网络。神经网络是一种运算模型，由大量的节点（或称神经元）之间相互联接构成。每个节点代表一种特定的输出函数，称为激励函数（activation function）。每两个节点间的连接都代表一个对于通过该连接信号的加权值，称之为权重，这相当于人工神经网络的记忆。网络的输出则依网络的连接方式，权重值和激励函数的不同而不同。而网络自身通常都是对自然界某种算法或者函数的逼近，也可能是对一种逻辑策略的表达。题干描述完全颠倒，错误。 25． C 12288 FDF7 1110101010011111 有损压缩 聚类 4，3，5，2，1。 BD 【详解】本题考查信息、数字化、进制以及人工智能等知识。 （1）在2023年“中国航天日”主场活动启动仪式上，国家航天局和中国科学院联合发布了中国首次火星探测火星全球影像图，全世界的人们都可以在网上看到这一消息。这主要体现的信息特征是信息可以被共享。这是因为消息的发布使得全世界的人都能够访问和共享这一信息。故答案为：C。 （2）小申为火星车的影像录制了32秒的解说音频，设置的采样频率为48kHz、8bit量化位数、单声道，用WAV格式保存。理论上，这个音频文件的存储容量为48kHz*8bit*32秒=12288KB。故答案为：12288。 （3）第3行的二进制编码是1111101111110111，可用十六进制表示为FDF7。故答案为：FDF7。根据编码规则，可知白色方块编码为11，红色方块编码为10，蓝色方块编码为01，因此第4行的二进制编码是1110101010011111。 （4）小申将“火星地貌.bmp”文件转换为“火星地貌.jpg”，文件大小降低了很多，这种压缩方法称为 有损压缩。JPEG是一种有损压缩格式，可以显著减小文件大小但会损失一些图像质量。故答案为：有损压缩。 （5）岩石地貌是火星表面最常见的地貌之一。为了实现对不同岩石的自动识别，可以根据采集到的岩石图像样本中的某些属性把相似的划为一类，使得在同一类中的样本相似性尽可能大，不同类别间的样本相似性尽可能小。这属于非监督学习中的聚类。故答案为：聚类。 （6）根据题意，执行程序可知，采集到的矿石编号依次为：4，3，5，2，1。故答案为：4，3，5，2，1。 （7）A选项错误，AI技术的发展确实会自动化一些重复性劳动任务，但同时也会创造新的工作岗位，要求从业者具备更高的技能和素质。B选项正确，AI技术的应用可以提升工作效率，改善服务质量，对社会的进步和发展有着积极的作用。C选项错误，AI技术在艺术创作领域也有着广泛的应用，例如生成艺术作品、音乐创作等，AI已经在艺术领域展现出了创造力和潜力。D选项正确，随着AI技术的发展，出现了一些造假问题，例如假新闻、假图片等，需要注意辨别信息的真实性。故答案为：BD。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$