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．下列应用体现了人工智能技术的是（    ） ①通过识别名片自动添加手机联系人    ②疫情期间使用网络方式授课 ③全自动无人驾驶汽车    ④手机扫描二维码自动跳转到付款界面 ⑤使用在线软件翻译文献资料 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①③⑤ 2．下列应用中，体现了人工智能技术的有（    ） ①通过人脸识别进行付款               ②在Excel中通过自动填充进行数据计算 ③使用OCR软件识别图片中的文字   ④在网络上与好友进行象棋对弈 ⑤在手机屏幕中以手写的方式输入文字 A．①③⑤ B．②③④ C．②④⑤ D．①②⑤ 3．人工智能的英文缩写是（   ） A．AI B．IA C．AE D．AF 4．人工智能的发展需要以下哪些因素的支持（   ） A．大量的数据 B．强大的计算能力 C．先进的算法 D．以上全部 5．在自然语言处理中，情感分析旨在识别文本中表达的情感倾向，如正面、负面或中性。下列哪项不属于情感分析的应用场景（   ） A．产品评论分析 B．社交媒体舆情监控 C．机器翻译质量评估 D．语音识别后处理 6．如何评估反向推理在专家系统中的有效性（   ） A．通过测试用例验证 B．观察推理过程的效率 C．分析推理结果的准确性 D．所有选项 7．某信息系统有下列应用场景，其中体现人工智能技术的是（   ） A．通过智能结算台可精准识别不同餐盘进行快速结算 B．在智能结算台，进行“刷脸”餐费结算 C．依托“智慧食堂”系统统计畅销菜品 D．系统自动生成食堂经营数据报表 8．推理机是专家系统的哪个组成部分？（   ） A．输入模块 B．输出模块 C．核心模块 D．辅助模块 9．下列人工智能游戏用到的主要技术说法，错误的是（    ）。 A．决策树 B．有限状态机 C．神经网络 D．区块链 10．K-平均算法属于（   ）分析方法。 A．聚类 B．关联 C．分类 D．回归 11．如图所示的一款软件，可以通过使用摄像头等输入设备来捕捉用户面部表情生成虚拟3D模型，下列说法正确的是(    ) A．该软件的信息表达技术为图像 B．该软件即未使用人工智能技术，也未使用虚拟现实技术 C．在该软件的官方论坛注册的时候，需要同时验证邮箱地址和密码，体现了信息的安全性 D．该软件可在聊天的时候使用，体现了信息的时效性 12．以下不属于人工智能应用的是（   ） A．使用翻译笔将汉语翻译成英文 B．刷脸获取健康码信息 C．工厂员工通过按指纹进行签到 D．将手机设置为通话时自动录音 13．某公司发布了文本生成视频人工智能应用，并发布了48个文生视频案例和技术报告。该应用能够根据提示词、文本指令或静态图像生成不超过60s的连贯视频，为未来影视创作的人力、资金和时间成本大幅度压缩提供可能性。然而，该人工智能应用的弱点在于难以理解因果关系，可能难以精确描述随着时间推移发生的事件。下列关于人工智能的说法，正确的是（   ） A．该人工智能生成的视频可能会成为虚假信息 B．该人工智能与人类所呈现的智能没有区别 C．该应用的生成视频功能已经完全取代影视创作从业人员的工作 D．该应用需要从海量数据出发，模拟人类大脑处理数据，这体现了符号主义的研究方法 14．某餐厅的点餐系统包含以下几个功能：顾客通过手机扫描二维码进入菜单界面，挑选菜品后提交订单信息至系统服务器；服务器将根据这些订单信息进行智能处理，并实时将备菜流程反馈给厨房；厨房可以对流程进行语音确认，这样顾客就能知晓是否可以对订单进行修改；餐后，顾客可通过在线支付或现金支付方式完成结算；系统会统计分析订单信息，并自动生成餐厅每日的报表。在该点餐系统的下列功能中，涉及人工智能技术的是（    ） A．顾客扫描二维码进入点餐界面 B．厨房通过语音确认接收到的备菜流程 C．顾客通过在线支付方式完成结账 D．系统根据订单数据自动生成餐厅的日报表 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．人工智能在 方面可以帮助企业提高效率。 17．智能机器人的交互能力主要依赖于自然语言处理技术、 和人机交互界面设计等技术手段。 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。 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。 三、判断题 20．人工智能的发展模式也从过去追求“用计算机模拟人工智能”,逐步转向用机器、人、网络和物结合成的更加复杂的智能系统。( ) 21．用机器人、网络和物结合成的更加复杂的智能系统是当今人工智能发展方向之一。( ) 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．AlphaGo战胜了世界围棋冠军，主要是采用了人工智能中的深度学习技术。( ) 四、操作题 24．为了更好地保护环境，落实垃圾回收与分类，小明尝试开发基于人工智能技术的可回收垃圾识别系统。 （1）用于训练人工智能模型的可回收垃圾的图片对应的类别已提前做好了人工标记，该机器学习方法属于( ) A．非监督学习    B．半监督学习    C．监督学习    D．强化学习 （2）下图是一张用于训练的图片，其分辨率为300*400，位深度为16bit，文件类型为bmp。理论上，该图像文件的数据存储量是( )B。 A．300*400*16/8/1024    B．300*400*4/8    C．300*400*16/8    D．300*400*16/1024 （3）该图像色彩采用RGB格式，其中某像素点的蓝色值用十六进制表示是BE，转换为二进制数是( ) A．10101111    B．10111111    C．11011110    D．10111110 （4）小明先实现系统对可回收垃圾中易拉罐和玻璃瓶的识别，训练样本特征值如下表所示。现有一个未知分类样本，特征值一为8，特征值二为7。根据欧式距离法，可判定该样本属于 类；若采用k-近邻算法，k取5时，该样本应判定属于 类。 A．易拉罐    B．玻璃瓶 类别 特征值一 特征值二 易拉罐 10 4 易拉罐 8 3 易拉罐 9 3 玻璃瓶 6 9 玻璃瓶 6 12 玻璃瓶 5 10 （5）小明通过计算准确率，来客观地评估该系统的分类效果。已知训练数据有1000条，测试数据有200条，识别错误的数据有20条，则该系统的准确率是 %。 （6）人工智能技术如今已得到广泛应用，例如进行人脸识别、人脸检测。人脸检测最常用的方式是调用某些平台SDK来实现。将以下步骤按正确顺序排列为： 。 ①调用SDK，获取人脸检测（或识别）任务的返回信息    ②从返回信息中提取人脸的定位信息 ③根据人脸定位信息绘制矩形框    ④导入智能工具图像处理SDK A．④①②③    B．④③②①    C．④②①③    D．④①③② （7）小明积极学习人脸检测技术，导入了一张照片facel.jpg进行测试，使用Pillow库，将照片中的人脸位置标记出来，即以（110，90）为起点，划宽、高分别为120、100的蓝色矩形。补全如下代码正确的选项是( )。 from PIL import Image, ImageDraw im = Image.open('facel.jpg') draw=ImageDraw.Draw(im) draw.rectangle((110,90, , ), outline=( )) #颜色按RGB方式 im.show() A．120  100  255,0,0    B．230  190  255,0,0    C．120  100  0,0,255    D．230  190  0,0,255 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．D 【详解】本题考查人工智能。 ① 通过识别名片自动添加手机联系人：这个过程涉及到了图像识别技术，特别是OCR（光学字符识别）技术，用于从名片图像中提取文字信息，并自动填充到手机联系人的相关字段中。这是人工智能技术在自动化处理信息方面的应用。 ② 疫情期间使用网络方式授课：这主要是利用了互联网技术进行远程教学，虽然它提高了教学的灵活性和可达性，但并没有直接体现人工智能技术。网络授课更多地依赖于网络通信和视频会议技术。 ③ 全自动无人驾驶汽车：无人驾驶汽车是人工智能技术在交通领域的典型应用。它涉及到了计算机视觉、自然语言处理、决策制定等多个AI领域的技术，以实现车辆的自主导航和驾驶。 ④ 手机扫描二维码自动跳转到付款界面：这个过程主要是基于二维码的识别和解码技术，虽然它提高了支付的便捷性，但并没有直接体现人工智能技术。二维码的识别和解码更多的是一种自动化处理过程，而非智能行为。 ⑤ 使用在线软件翻译文献资料：机器翻译是人工智能领域的一个重要应用。它利用自然语言处理技术，将一种语言的文本自动转换为另一种语言的文本。在线翻译软件正是这一技术的具体实现。 故正确答案为：选项D。 2．A 【详解】本题考查人工智能技术的应用。人工智能技术的应用领域有：人脸识别，文字识别，手写识别等，选项A正确。 在Excel中通过自动填充进行数据计算属于数据计算的范畴，在网络上与好友进行象棋对弈主要采用了网络技术，选项BCD错误。 3．A 【详解】本题考查人工智能。 人工智能的英文缩写是AI，全称是Artificial Intelligence。AI是一门新的技术科学，旨在开发和应用能够模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法和技术，包括机器人、自然语言处理、语音和图像识别、专家系统等。随着技术的不断发展，AI已经在各个领域展现出巨大的潜力和应用价值，成为当今科技领域的热门话题。故正确答案为：选项A。 4．D 【详解】本题考查人工智能技术。人工智能的发展需要多个因素的支持，包括大量的数据、强大的计算能力和先进的算法。这些因素相互配合，才能推动人工智能技术的进步和应用。故选D。 5．D 【详解】本题考查自然语言处理。情感分析的应用场景包括产品评论分析、社交媒体舆情监控等，而语音识别后处理主要涉及语音信号的处理和转换，与情感分析无直接关联。故答案为：D。 6．D 【详解】本题考查反向推理。评估反向推理在专家系统中的有效性可以通过多种方法进行，包括通过测试用例验证、观察推理过程的效率以及分析推理结果的准确性等。故答案为：D。 7．B 【详解】本题考查人工智能技术。通过智能结算台精准识别不同餐盘进行快速结算，这是基于图像识别技术，但不属于人工智能技术，A选项错误；在智能结算台进行“刷脸”餐费结算，运用了人脸识别技术，属于人工智能技术，B选项正确；依托“智慧食堂”系统统计畅销菜品，这是数据统计分析，不属于人工智能技术，C选项错误；系统自动生成食堂经营数据报表，属于数据处理，不属于人工智能技术，D选项错误；故答案为：B。 8．C 【详解】本题考查专家系统。推理机是专家系统的核心模块，它负责根据已知的事实和规则进行推理和推断，以得出结论或提供解决方案。输入模块主要负责接收外部输入的信息；输出模块用于展示系统的输出结果；辅助模块通常是为了支持核心模块的运行而存在。而推理机在专家系统中起着关键的作用，决定了系统的智能水平和解决问题的能力。故答案为：C。 9．D 【详解】本题考查的知识点是人工智能技术。人工智能游戏用到的主要技术：决策树、有限状态机和神经网络。区块链是一个信息技术领域的术语，是一个分布式的共享账本和数据库，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。故答案选D。 10．A 【详解】本题考查数据分析相关知识。k-平均算法（英文：k-means clustering）发明于1956年，是一个聚类算法，源于信号处理中的一种向量量化方法，现在则更多地作为一种聚类分析方法流行于数据挖掘领域。故本题答案是A选项。 11．C 【详解】本题考查的是对虚拟3D模型生成软件的综合理解。该软件捕捉用户面部表情生成的是虚拟3D模型，不是图像。该技术采用的是虚拟现实技术。时效性是说同一件事物在不同的时间具有很大的性质上的差异。故选项C的描述最符合题意。 12．D 【详解】本题考查的是人工智能应用。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。将手机设置为通话时自动录音不属于人工智能应用。故选D。 13．A 【详解】本题考查的是人工智能相关知识。该人工智能生成的视频可能会成为虚假信息；人工智能一定程序上能模仿人类的活动，但人工智能与人类还是有着本质的区别；该人工智能应用的弱点在于难以理解因果关系，可能难以精确描述随着时间推移发生的事件，故无法完全取代影视创作从业人员的工作；该应用需要从海量数据出发，模拟人类大脑处理数据，这体现了联结主义的研究方法。故选A。 14．B 【详解】本题考查人工智能技术的引用。A选项，二维码和条形码本身只是物体标记技术，主要用于物流，不体现人工智能技术；B选项，语音识别属于人工智能技术；C选项，在线支付是一种通过第三方提供的与银行之间的支付接口进行支付的方式，不体现人工智能技术；D选项系统自动生成餐厅年月日报表属于系统设定功能，不体现人工智能技术。故本题答案是B选项。 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．自动化流程 【详解】本题考查人工智能。通过自动化流程，人工智能可以减少人力成本，提高生产和服务效率。故答案为：自动化流程。 17．语音识别技术 【详解】本题考查智能机器人。智能机器人的交互能力主要依赖于自然语言处理技术、语音识别技术和人机交互界面设计等技术手段。这些技术使得机器人能够理解和回应人类的语言和动作，实现与人类的自然交互。故答案为：语音识别技术。 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． 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．正确 【详解】本题考查人工智能发展方向相关内容。用机器人、网络和物结合成的更加复杂的智能系统是当今人工智能发展方向之一。故本题答案是：正确。 21．正确 【详解】本题考查的是人工智能的发展方向。用机器人、网络和物结合成的更加复杂的智能系统是当今人工智能发展方向之一。题干描述正确。 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】本题主要考查人工智能技术。人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新技术科学。AlphaGo战胜世界围棋冠军，主要是采用了人工智能中的深度学习技术。说法正确。 24． C C D A A 90 A D 【详解】本题考查人工智能。 （1）监督学习是一种机器学习方法，其中训练数据集中的每个样本都被标记正确的输出。在这种学习模式下，模型从带标签的数据中学习输入和输出之间的关系，并使用这个学习到的关系来对新的、未见过的数据进行预测。可回收垃圾的图片对应的类别已提前做好了人工标记，符号监督学习的特征。故正确答案为：选项C。 （2）为了计算一张分辨率为300*400、位深度为16bit、文件类型为bmp的图像文件的数据存储量，我们可以使用以下公式：图像文件数据存储量 = 水平像素 × 垂直像素 × 每个像素所需位数 / 8（字节）=300*400*16/8。故正确答案为：选项C。 （3）要将十六进制数BE转换为二进制数，我们需要了解十六进制和二进制之间的转换规则。十六进制数BE由两个十六进制位组成：B和E。十六进制中的B等于二进制的1011（因为十六进制中的B是10进制的11，而11的二进制是1011）。十六进制中的E等于二进制的1110（因为十六进制中的E是10进制的14，而14的二进制是1110）。故二进制数为：10111110。故正确答案为：选项D。 （4）首先，我们计算未知分类样本（特征值一为8，特征值二为7）与每个已知分类样本之间的欧式距离。 欧式距离的计算公式为：d=sqrt((x2−x1)**2+(y2−y1)**2)，其中(x1,y1) 和 (x2,y2) 是两个样本的特征值。对于未知样本（8,7）与各个已知样本的距离： 与第一个易拉罐样本（10,4）的距离：d=sqrt((10−8)**2+(4−7)**2)=sqrt(13)。 与第二个易拉罐样本（8,3）的距离：d=sqrt((8−8)**2+(3−7)**2)=sqrt(16) 与第三个易拉罐样本（9,3）的距离：d=sqrt((9−8)**2+(3−7)**2)=sqrt(17) 与第一个玻璃瓶样本（6,9）的距离：d=sqrt((6−8)**2+(9−7)**2)=sqrt(8) 与第二个玻璃瓶样本（6,12）的距离：d=sqrt((6−8)**2+(12−7)**2)=sqrt(29) 与第三个玻璃瓶样本（5,10）的距离：d=sqrt((5−8)**2+(10−7)2**2)=sqrt(18) 按照欧式距离法，选择距离最小的类别作为未知样本的类别。这里，未知样本与三个易拉罐样本的距离相对最短，所以根据欧式距离法，该样本应判定属于A.易拉罐类。接下来，考虑k-近邻算法（k-NN），k取5时：对未知样本（8,7）来说，最近的5个样本中，有3个是易拉罐（第二个、第一个、第三个易拉罐样本），2个是玻璃瓶（第一个、第三个玻璃瓶样本）。因此，根据k-近邻算法（多数投票原则），该样本应判定属于A.易拉罐类。综上，无论是欧式距离法还是k-近邻算法（k=5），该样本都应判定属于A.易拉罐类。 （5）要计算该系统的准确率，我们需要使用以下公式：准确率=正确识别的样本数/总测试样本数×100%。根据题目，测试数据有200条，识别错误的数据有20条。因此，正确识别的样本数是：正确识别的样本数=总测试样本数−识别错误的数据数=200−20=180。将上述值代入准确率公式中，我们得到：准确率=180/200×100%=90%。所以，该系统的准确率是90%。 （6）对于人脸检测任务中使用SDK的步骤排序，我们需要按照逻辑和执行流程来确定正确的顺序。下面是每个步骤的解释和排序理由： ① 调用SDK，获取人脸检测（或识别）任务的返回信息：这个步骤是在SDK被正确加载并准备好之后执行的，用于启动人脸检测或识别任务，并从SDK接收处理结果。 ② 从返回信息中提取人脸的定位信息：在获取到SDK的返回信息后，需要解析这些信息以获取人脸在图像中的具体位置（如坐标和大小）。 ③ 根据人脸定位信息绘制矩形框：有了人脸的定位信息后，就可以在图像上绘制矩形框来标记人脸的位置。 ④ 导入智能工具图像处理SDK：这是整个流程的第一步，需要首先导入或加载用于人脸检测的SDK，以便后续调用其提供的功能。 根据上述解释，正确的执行顺序应该是先导入SDK（④），然后调用SDK的功能（①），从返回的结果中提取人脸定位信息（②），最后根据这些信息在图像上绘制矩形框（③）。因此，正确的步骤顺序是④①②③。故正确答案为：选项A。 （7）在这个问题中，我们需要补全draw.rectangle()方法的参数来绘制一个蓝色的矩形，该矩形以(110, 90)为起点，宽为120，高为100。首先，draw.rectangle()方法的参数需要两个点来定义一个矩形，这两个点分别是矩形的左上角和右下角。既然我们已经知道左上角的坐标是(110, 90)，并且矩形的宽是120，高是100，那么右下角的坐标可以通过左上角坐标加上宽和高来得到，即(110+120, 90+100) = (230, 190)。接下来，我们需要设置矩形的轮廓颜色。在Pillow库中，颜色通常按照RGB（红、绿、蓝）的顺序以元组的形式给出，其中每个颜色的取值范围是0到255。蓝色在RGB中的表示是(0, 0, 255)。故正确答案为：选项D。 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 $$