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．下列应用中，没有体现人工智能技术的是（    ） A．“小度”智能音箱能和人类进行沟通交流 B．vivo X5pro 采用眼球识别技术加密手机 App C．超声波倒车雷达实时检测车辆周围障碍物的距离 D．Facebook 研发的新技术能实现照片上的人物眨眼睛、微笑等表情动作 2．下列关于人工智能的说法，正确的是（   ） A．基于规则学习的人工智能难以构建完备的知识库和完善的推理方法 B．将“沃森”智能从益智游戏移植到医疗领域是领域人工智能 C．联结主义人工智能是数据驱动的，而行为主义人工智能则无需数据 D．人工智能改善人类生活、促进经济发展且不会威胁人类安全 3．启发式搜索算法在处理大规模问题时可能会遇到什么问题？（   ） A．内存不足 B．计算速度慢 C．无法找到解 D．容易陷入死循环 4．反向推理的主要特点是（   ） A．从目标出发 B．从已知事实出发 C．从假设出发 D．从经验出发 5．下列哪个是人工智能的伦理问题（   ） A．数据隐私 B．算法偏见 C．自动驾驶汽车的道德困境 D．所有以上问题 6．在机器学习中，朴素贝叶斯是一种基于贝叶斯定理的分类算法。下列哪项不属于朴素贝叶斯的主要优点（   ） A．简单易用 B．训练速度快 C．在小数据集上表现良好 D．对噪声数据敏感 7．在专家系统的开发过程中，哪个阶段最容易出现问题？（   ） A．需求分析 B．系统设计 C．编程实现 D．测试与维护 8．深度优先搜索算法在处理大规模图时可能会遇到什么问题（   ） A．内存不足 B．计算速度慢 C．无法找到最短路径 D．容易陷入死循环 9．下列关于人工智能的描述，说法错误的是（   ） A．人工智能已成为未来经济发展的新引擎和新一轮产业变革的核心驱动力 B．人脸识别、手写识别、语音识别，都应用了人工智能技术 C．阿尔法元（AlphaGo Zero)通过“自学成才”，仅用3天就成了围棋界的顶尖高手，说明阿尔法元比人类更有思想，更聪明好学 D．人工智能是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能、感知环境、获取知识并使用知获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统 10．人工智能的发展深刻影响了世界，下列说法正确的是（   ） A．在深度学习中，需要事先构造知识库 B．人工智能的发展可以脱离计算机技术的支撑 C．人工智能有符号主义、联结主义、混合增强等研究方法 D．人工智能可用于语音控制、人脸识别、自动驾驶等 11．人工智能是让机器模拟人的一部分智能，下列（   ）项不属于人工智能领域中的应用。 A．陪伴机署人 B．计算1-100自然数连加 C．人机对弈 D．无人驾驶汽车 12．在反向推理过程中，如何处理不确定性问题（   ） A．使用概率论和模糊逻辑 B．引入专家经验 C．采用正向推理 D．所有选项 13．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 14．被誉为人工智能之父的是（   ） A．冯·诺依曼 B．图灵 C．比尔·盖茨 D．乔布斯 15．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 16．广度优先搜索是一种 搜索算法，它会先搜索离根节点最近的所有节点，然后再搜索下一层节点。 17．在智能代理中，代理行为是指代理为实现目标而采取的行动。代理行为的主要类型包括 ， ， 。 18．推理机的设计应考虑推理的效率、准确性和 。 19．人工智能语言的发展对计算机科学和人工智能领域产生了 、 和 等影响。 20．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。 21．机器翻译技术可以实现不同语言之间的 交流。 三、判断题 22．OCR是人工智能的一种，它属于人工智能中的模式识别。( ) 23．人工智能是关于知识的科学，主要研究的核心课题包括如下四个方面：知识的模型化和表示方法、启发式搜索理论、各种推理方法和AI系统结构和语言。( ) 24．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。( ) 25．2024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。( ) 四、操作题 26．2020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】本题考查人工智能技术相关内容。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。ABD选项体现了人工智能技术，超声波倒车雷达实时检测车辆周围障碍物的距离是信息技术的应用。故本题答案是C选项。 2．A 【详解】本题考查人工智能相关内容。A选项，基于规则学习的人工智能难以构建完备的知识库和完善的推理方法，选项正确。B选项，将“沃森”智能从益智游戏移植到医疗领域是跨领域人工智能，选项错误。C选项，联结主义人工智能是数据驱动的，行为主义人工智能也需要数据，选项错误。D选项，人工智能改善人类生活、促进经济发展，有威胁人类安全的风险，选项错误。故本题答案是A选项。 3．B 【详解】本题考查人工智能相关内容。启发式搜索算法在处理大规模问题时可能会遇到计算速度慢的问题。由于需要评估大量节点并计算其启发代价，因此计算速度可能会受到影响。故本题答案是B选项。 4．A 【详解】 本题考查反向推理。反向推理是一种从目标出发，通过寻找能够支持目标成立的条件和证据来进行推理的方法。在反向推理中，首先明确最终要达到的目标，然后逐步分析为了实现这个目标需要满足哪些条件，进而从这些条件出发去寻找相关的信息和证据。故答案为：A。 5．D 【详解】本题考查人工智能技术的发展和影响。人工智能的伦理问题包括多个方面，数据隐私涉及用户数据的保护和使用，算法偏见涉及算法在决策过程中可能存在的歧视和不公平，自动驾驶汽车的道德困境涉及在紧急情况下如何做出决策等。故选D。 6．D 【详解】本题考查机器学习。朴素贝叶斯的主要优点包括简单易用、训练速度快和在某些情况下对小数据集表现良好等。但它对噪声数据和缺失数据较为敏感，这不是它的优点。故答案为：D。 7．A 【详解】本题考查专家系统。需求分析阶段最容易出现问题，因为这个阶段涉及到对用户需求和业务逻辑的深入理解和准确描述。如果需求分析不准确或不完整，后续的开发工作可能会受到很大的影响。故选A。 8．D 【详解】本题考查深度优先搜索。深度优先搜索算法在处理大规模图时可能会容易陷入死循环。由于深度优先搜索会深入探索任何一个分支，如果没有合适的终止条件，当图中存在环时，搜索可能会陷入无限循环。故答案为：D。 9．C 【详解】本题考查的是人工智能的描述。“阿尔法元(AlphaGo Zero) 通过“自学成才”，仅用3天就成了围棋界的顶尖高手，说明阿尔法元比人类更有思想，更聪明好学”：错误。阿尔法元确实是纯“自学成才”，科学家们只输入了围棋规则，没有输入任何一局人类棋谱。2018年阿尔法元围棋碾压了阿尔法狗，这说明人类对人工智能有了更深的理解。但是目前看来阿尔法元仍然只是弱人工智能，没有人类思想，他的学习只是出于程序本能。要拥有人类思想，需要强人工智能。目前人类科学家还没有摸索到强人工智能的衣角。故选C。 10．D 【详解】本题考查人工智能。A选项错误，深度学习不需要事先构造知识库。B选项错误，人工智能的发展离不开计算机技术的支撑，计算机技术是人工智能实现的基础。C选项错误，AI包括符号主义、联结主义、行为主义三种研究方法。故答案为：D。 11．B 【详解】本题考查的是人工智能。计算1-100自然数连加可以通过编写一个循环结构程序即可实现，不属于人工智能领域中的应用。故选B。 12．D 【详解】本题考查反向推理。在反向推理过程中，处理不确定性问题可以采用多种方法，如使用概率论和模糊逻辑、引入专家经验以及采用正向推理等。故答案为：D。 13．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。 14．B 【详解】本题主要考查人工智能的描述。艾伦·麦席森·图灵（英语：Alan Mathison Turing，1912年6月23日－1954年6月7日），英国数学家、逻辑学家，被称为计算机科学之父，人工智能之父。故选B。 15．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】 16．逐层 【详解】本题考查广度优先搜索算法。广度优先搜索（BFS）是一种逐层搜索算法，它会先搜索离根节点最近的所有节点，然后再搜索下一层节点。具体来说，BFS从根节点开始，首先访问根节点的所有邻居节点，然后依次访问这些邻居节点的邻居节点，逐层推进，直到搜索到目标节点或遍历完所有节点。BFS通常使用队列来实现节点的逐层搜索。 17． 移动 感知 通信 【详解】本题考查智能代理。移动是代理在物理或虚拟空间中改变位置或状态的行为，有助于代理到达特定地点获取信息或执行任务，例如机器人在仓库中移动搬运货物。感知是代理通过各种传感器或手段收集周围环境的信息，这是做出决策和采取进一步行动的基础，像自动驾驶汽车感知周围的车辆和路况。通信是代理与其他代理或系统进行信息交换和交互的行为，以实现协作和协调，比如智能家居中的不同设备通过通信共享状态和指令。故答案为：移动、感知、通信。 18．可扩展性 【详解】本题考查专家系统。推理机的设计需要考虑多个方面，其中包括推理的效率、准确性和可扩展性。效率确保推理过程快速完成，准确性保证推理结果的正确性，而可扩展性则使得系统能够适应不断变化和增长的需求。 19． 提高了计算机性能 促进了新算法的研究和发展 推动了人工智能技术的应用和发展 【详解】本题考查人工智能语言。人工智能语言的发展对计算机科学和人工智能领域产生了多方面的影响，包括提高计算机性能、促进新算法的研究和发展以及推动人工智能技术的应用和发展。故答案为：提高了计算机性能、促进了新算法的研究和发展、推动了人工智能技术的应用和发展。 20． 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。 21．自动 【详解】本题考查机器翻译。机器翻译技术通过自动将一种语言的文本或语音翻译成另一种语言，实现了不同语言之间的自动交流。故答案为：自动。 22．正确 【详解】本题考查的是OCR。OCR （Optical Character Recognition，光学字符识别）是指电子设备（例如扫描仪或数码相机）检查纸上打印的字符，通过检测暗、亮的模式确定其形状，然后用字符识别方法将形状翻译成计算机文字的过程。题干描述正确。 23．正确 【详解】本题考查的是人工智能的知识。人工智能是关于知识的科学，主要研究的核心课题包括如下四个方面：知识的模型化和表示方法、启发式搜索理论、各种推理方法和AI系统结构和语言。题干说法正确。 24．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。 25．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。 26． 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 $$