第五章 人工智能及应用 2024-2025学年高中信息技术浙教版（2019）必修一

第五章 人工智能及应用 一、选择题 1．下列事件是王老师从商城开车回学校途中发生的，其中应用到了人工智能技术的是（    ） ①王老师开车出商城，出口处的停车闸门自动识别车牌，显示停车时间和相应的收费 ②王老师使用支付宝扫二维码支付停车费 ③王老师不熟悉来去的路线，使用百度地图搜索来回路线 ④在行驶途中使用手机喊了“hello，siri，我打算回家，帮忙探路” ⑤红绿灯停车时，车载随机播放音乐，不知道歌名，使用网页云音乐搜索到歌曲，找到歌曲的名称和演唱人 ⑥回到小区门口车牌对着摄像头自动打开闸门 A．①②⑤ B．①④⑤ C．②③⑤ D．②③⑥ 2．下列有关人工智能的说法，正确的是（   ） A．符号主义人工智能认为智能特征原则上均可以被符号精确地描述 B．深度学习是一种不需要依赖数据的人工智能方法 C．将用于下围棋的机器学习算法用于电力控制领域，体现了混合增强人工智能 D．机器客服与人类客服合作回答顾客的问题，体现了跨领域人工智能 3．随着信息技术、通信技术和大数据的发展，引发了人工智能热。下列关于人工智能的描述，错误的是（   ） A．人工智能的不断创新，促使大量“沉睡”的数据被唤醒、被挖摇，释放出巨大价值 B．人机对弈、无人驾驶、智能识图都属于人工智能的应用 C．机器翻译不属于人工智能的应用 D．近年来，有了大数据的支持，智能算法的效果得到了极大的体现 4．在人工智能中，符号运算通常用于解决哪一类问题（   ） A．模糊逻辑问题 B．不确定性问题 C．确定性问题 D．非结构化问题 5．以下哪种语音技术可以实现跨语言交流（   ） A．语音识别 B．语音合成 C．机器翻译 D．语音增强 6．某智能阅卷系统通过大量数据训练后，可实现如下功能:将扫描的答题卡图像转为计算机能够“读懂”的文本；对客观题自动评分；检测出主观题未作答的部分，不将这些题下发给老师们评卷；帮助教师给主观题“查重”；给主观题评分，作为教师双评、多评的辅助。下列关于该智能阅卷系统的说法，正确的是（   ） A．属于基于数据的深度学习 B．依赖对符号的推理和运算 C．通过与环境的交互学习提升智能 D．属于跨领域人工智能 7．宽度优先搜索（BFS）是一种用于遍历或搜索树或图的算法。这个算法会尽可能深地搜索树的分支。当节点v的所在边都已被探寻过，搜索将回溯到发现节点v的那条边的起始节点。这一过程一直进行到已发现从源节点可达的所有节点为止。如果还存在未被发现的节点，则选择其中一个作为源节点并重复以上过程，整个进程反复进行直到所有节点都被访问为止。请问，宽度优先搜索使用什么数据结构来存储待访问的节点？（   ） A．栈 B．队列 C．数组 D．链表 8．在机器学习中，神经网络是一种模拟人脑神经元结构的计算模型。下列哪项不属于神经网络的组成部分（   ） A．输入层 B．隐藏层 C．输出层 D．激活函数 9．在语音识别中，动态时间规整（DTW）是一种用于比较两个时间序列相似性的算法。下列哪项不属于动态时间规整的主要特点（   ） A．动态规划 B．考虑时间伸缩 C．不需要对齐 D．精确匹配 10．阅读下列材料，回答问题： 某餐厅点餐系统的部分功能是：顾客扫描二维码进入菜单界面，选择菜品后提交订单信息到系统服务器，服务器根据提交的订单信息进行智能统筹处理，并将备菜流程实时提供给厨房，厨房对流程进行语音确认，便于顾客知道能否对订单进行修改；顾客餐后可以通过在线支付或者现金支付方式进行结算，系统对订单信息进行统计分析，自动生成餐厅年月日的报表。 该系统的下列应用中，体现人工智能技术的是（       ） A．顾客扫描二维码打开菜单界面 B．厨房对系统提供的备菜流程进行语音确认 C．顾客餐后可以通过在线支付方式进行结算 D．系统自动生成餐厅年月日报表 11．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 12．为了解决如何模拟人类的感性思维，例如视觉理解、直觉思维、悟性等，研究者找到一个重要的信息处理的机制是（  ） A．专家系统 B．模式识别 C．机器学习 D．人工神经网络 13．某公司开发的“城市大脑”系统利用人工智能技术，帮助城市管理者从全局角度实时发现城市的问题并给出优化处理方案，对城市内各项资源进行联动调度，从而提升城市的整体运行效率。这属于人工智能应用领域中的（    ） A．智能教育 B．智能交通 C．智能城市 D．智能医疗 14．2022年卡塔尔世界杯中运用了多项高新科技，其中最让球迷耳目一新的高科技就是半自动越位技术。足球内部嵌了一颗采用“CTR-CORE”系统的中央芯片，能够实时收集高精度的足球运动数据，并以每秒500次的频率将数据发送给人工智能系统进行整合分析。同时，每个比赛场馆都有12个专用的摄像头来跟踪球和球员，并以每秒50次的频率记录下发生在64场比赛中的每一个瞬间，可以有效判别球员是否越位。另一大亮点是球场的降温技术。为了将温度降至18℃到24℃，体育场配备了冷却技术和可伸缩屋顶，为运动员和球迷们提供更舒适的比赛和观赛环境。场地周边配备有ElPalm凉亭，它带有太阳能电池板供电的风力涡轮机，不仅可为球迷提供遮阴，还可为他们提供USB充电和WiFi。此外，赛事组织者还采用了世界上第一个盲文娱乐平台Bonocle，为视障人士提供了访问数字内容的辅助技术。人工智能通过大量的数据学习进行深度训练，整合判断球员是否越位，主要体现的人工智能方法是（   ） A．符号主义 B．联结主义 C．行为主义 D．建构主义 15．在智能代理中，代理通信是指代理之间或代理与外部环境之间的信息交流。下列哪项不属于代理通信的主要方式（   ） A．直接通信 B．间接通信 C．广播通信 D．点对点通信 16．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 17．人工智能的发展阶段通常分为 和强人工智能。 18．小申对使用人工智能技术识别手写数字很感兴趣，想要探究手写数字识别的实现原理。为此，小申从网络开放资源中下载了2400张BMP格式的手写数字图片用于开展探究实践，图1所示是其中的25张图片样例。为了研究手写数字的识别率，小申做了多轮实验，实验数据如图2所示。 图1                                             图2 结合已学知识并分析以上实验数据，你可以得到的结论： 。 19．启发式搜索是一种基于 或 的搜索方法，它利用问题的一些特性来指导搜索过程。 20．机器翻译技术可以实现不同语言之间的 交流。 21．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 22．典型的智能问答系统主要包括常见问题解答、问题理解、信息检索、文档库、答案抽取五模块。( ) 23．人工智能的到来说明机器人已经拥有人的智能。( ) 24．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。( ) 25．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 26．天气预报APP “**天气”是很受欢迎的一款天气预报APP，在提供天气信息外，还会显示生活气象指数，如穿衣指数、感冒指数和洗车指数等。如“穿衣助手”功能会根据当日天气情况，展示卡通人物搭配适当的衣服，为生活提供高效便利的服务。 （1）“穿衣助手”能根据天气情况或活动场合，给出穿衣建议指南，这属于( )的应用。  A、专家系统      B、决策支持系统 （2）“**天气”可精确到方圆500米以内、未来1小时的分钟级预报，得益于它多种渠道的数据来源，并从海量数据中挖掘出有价值的信息，从而为用户提供实时的天气预报，这主要是采用了( )技术。  A、大数据  B、物联网  C、云计算  D、语音识别 （3）“穿衣助手”APP主要依据温度和湿度这两个因素提供穿衣指南，如果日平均温度低于18度且湿度大于60%需要穿秋衣、秋裤，反之不需要。请完善下面程序，能判断是否需要穿秋裤。（日平均温度=（日最高温度+日最低温度）/2） low = float(input("请输入最低气温："))   #输入最低温度 high = float(input("请输入最高气温："))  #输入最高温度 RH = float(input("请输入当日湿度："))    #输入当日湿度 aver =①                               #计算日平均温度 if  aver<18 ② RH>0.6 ：               #根据温度和湿度进行判断      print("天气凉啦，该穿上秋裤啦！")   else:      print("暂时还不需要穿秋裤！") A、high/2   B、low/2   C、high+low/2   D、(high+low)/2   E、and   F、or   G、not （4）结构化程序包含了顺序结构、 结构和 结构。 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．B 【详解】本题考查人工智能。 王老师使用支付宝扫二维码支付停车费：这是二维码扫描和支付技术，虽然便捷，但并不直接涉及人工智能技术。 王老师不熟悉来去的路线，使用百度地图搜索来回路线：这是基于地理位置信息和算法的路线规划，虽然算法复杂，但它主要是基于预先设定的规则和数据库进行运算，并不直接体现人工智能技术（如机器学习、自然语言处理等）。 回到小区门口车牌对着摄像头自动打开闸门：这同样是车牌识别技术的应用，不直接等同于人工智能技术。 故排除选项A、C、D。故正确答案为：选项B。 2．A 【详解】本题考查人工智能。深度学习是一种不需要依赖数据的人工智能方法这个说法是错误的。深度学习是一种依赖大量数据进行训练的机器学习方法。将用于下围棋的机器学习算法用于电力控制领域，体现了混合增强人工智能这个说法是错误的。这种跨领域应用体现的是跨领域人工智能，而不是混合增强人工智能。人机交互解决问题，体现了机器人服务于人类，而不是跨领域人工智能的应用。故选择A。 3．C 【详解】本题考查人工智能相关内容。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该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。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。ABD选项属于人工智能应用。机器翻译，又称为自动翻译，是利用计算机将一种自然语言（源语言）转换为另一种自然语言（目标语言）的过程。机器翻译是人工智能在语音识别方面的典型应用，C选项错误。故本题答案是C选项。 4．C 【详解】本题考查符号运算。符号运算主要适用于确定性问题，通过明确的逻辑规则和事实进行推理和决策。故选C。 5．C 【详解】本题考查语音技术。语音识别是将语音转换为文字；语音合成是将文字转换为语音；语音增强主要是优化语音质量。而机器翻译能够将一种语言的文本转换为另一种语言的文本，从而实现跨语言的信息传递和交流。故答案为：C。 6．A 【详解】本题主要考查人工智能技术的应用。符号主义依赖对符号的推理和运算，行为主义通过与环境的交互学习提升智能。某智能阅卷系统通过大量数据训练后，可知属于基于数据的深度学习，不属于跨领域人工智能，故本题选A选项。 7．B 【详解】本题考查宽度优先搜索。在宽度优先搜索中，其核心思想是逐层地遍历树或图。为了实现这种逐层遍历，需要按照先访问的节点先处理的顺序，而队列这种数据结构正好满足先入先出的特性。故答案为：B。 8．D 【详解】本题考查机器学习。神经网络主要由输入层、隐藏层和输出层组成，而激活函数是神经网络中用于引入非线性变换的一种函数，不是神经网络的组成部分。故答案为：D。 9．D 【详解】本题考查语音识别。动态时间规整的主要特点包括动态规划、考虑时间伸缩和不需要对齐等，但它不是一种精确匹配算法。故答案为：D。 10．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。 11．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。 12．D 【详解】本题考查的是人工智能。人工神经网络是一种模仿动物神经网络行为特征，进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠系统的复杂程度，通过调整内部大量节点之间相互连接的关系，从而达到处理信息的目的，并具有自学习和自适应的能力。为了解决如何模拟人类的感性思维，例如视觉理解、直觉思维、悟性等，研究者找到一个重要的信息处理的机制是人工神经网络，选项D正确。 13．C 【详解】本题考查的是人工智能的应用。智能城市是把基于感应器的物联网和现有互联网整合起来，通过快速计算分析处理，对网内人员、设备和基础设施实施，特别是交通、能源、商业、安全、医疗等公共行业进行的实时管理和控制的城市发展类型。故本题应选C。 14．B 【详解】本题考查的是人工智能。人工智能通过大量的数据学习进行深度学习训练，是联结主义。故本题应选B。 15．B 【详解】本题考查智能代理。代理通信的主要方式包括直接通信、广播通信和点对点通信等，而间接通信不属于代理通信的主要方式。故答案为：B。 16．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】 17．弱人工智能 【详解】本题考查人工智能。 弱人工智能能够模拟人类某个特定领域的智能，而强人工智能则能模拟人类整体的智能。故正确答案为：弱人工智能。 18．观察图表得到的结论为训练数据量越大，训练效果越好，越有利于提高识别正确率；测试数据量越大，越有利于提高检测识别的正确率。 【详解】本题主要考查人工智能技术的应用。观察图表得到的结论为训练数据量越大，训练效果越好，越有利于提高识别正确率；测试数据量越大，越有利于提高检测识别的正确率。 19． 经验 直觉 【详解】本题考查启发式搜索。启发式搜索是一种基于经验或直觉的搜索方法，它利用问题的一些特性来指导搜索过程，从而加速问题的解决。 20．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。 21． 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。 22．正确 【详解】本题主要考查人工智能技术的应用。典型的智能问答系统主要包括常见问题解答、问题理解、信息检索、文档库、答案抽取五模块。表述正确。 23．错误 【详解】本题考查人工智能技术。人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学，人工智能的到来并未说明机器人已经拥有了人的智能，故表述错误。 24．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。 25．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。 26． B A D E 分支或选择 循环 【详解】本题考查专家系统、大数据、条件判断和Python程序设计等知识。 （1）这个问题涉及到穿衣助手APP给出穿衣建议指南的功能，该功能更符合专家系统的应用，因为它通过判断天气情况和活动场合，提供专业的穿衣建议。故答案为：B。 （2）天气APP可以提供精确到方圆500米以内、未来1小时的分钟级预报，这需要处理大量的实时数据。大数据技术是处理和分析大规模数据集的技术，对于实时天气信息的获取、处理和预测，大数据技术可以更好地应对。故答案为：A。 （3）当用户输入最低气温、最高气温和当日湿度后，程序首先通过计算取得日平均温度，使用公式：日平均温度 = (日最高温度 + 日最低温度) / 2。故答案为：D。接下来，程序使用条件判断语句（if-else语句）来判断是否需要穿秋裤。具体来说：  条件部分：aver < 18 and RH > 0.6 表示日平均温度低于18度且湿度大于60%时，执行相应的代码块。 如果条件满足，输出"天气凉啦，该穿上秋裤啦！"。 如果条件不满足，执行else语句，输出"暂时还不需要穿秋裤！"。故答案为：E。 （4）在结构化编程中，有三种基本的程序控制结构，分别是顺序结构、选择结构和循环结构。故答案为：分支或选择、循环。 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 $$