5.2 人工智能的应用 2024-2025学年高中信息技术浙教版（2019）必修一

5.2人工智能的应用 一、选择题 1．下列选项中没有应用到人工智能技术的是（   ） A．指纹解锁 B．刷脸支付 C．键盘输入 D．无人驾驶 2．现在的车辆融入物联网技术、人工智能技术之后，驾驶汽车变得越来越简单和舒适，下列场景中使用到人工智能技术的是（   ） A．语音操控汽车 B．设定空调温度 C．遥控泊车 D．获取道路拥堵状况 3．以下属于人工智能中模式识别技术应用的是（   ） A．用软件播放视频 B．交通信号控制 C．键盘输入汉字 D．虹膜识别解锁 4．在文本分类中，信息增益是一种常用的特征选择方法。下列哪项不属于信息增益的主要思想（   ） A．计算特征的信息熵 B．计算特征的条件熵 C．计算特征的信息增益 D．忽略无关特征 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．在人工智能中，符号运算与哪项技术密切相关（   ） A．机器学习 B．深度学习 C．专家系统 D．数据挖掘 7．以下哪种技术可以提高语音识别在嘈杂环境中的性能（   ） A．语音增强 B．数据增强 C．模型融合 D．超分辨率 8．在图像识别中，卷积层是卷积神经网络（CNN）的重要组成部分。下列哪项不属于卷积层的主要功能（   ） A．局部感知 B．参数共享 C．平移不变性 D．全局最大池化 9．某家庭智能安防系统的部分功能有：在入户门上集成可视化门铃，通过摄像头进行人脸识别实现为家庭成员自动开锁；如遇非法入侵，自动开启报警装置并向指定用户拨打电话及发送短信；在厨房安装煤气泄露探测器，当煤气泄露到一定浓度时报警；户主可通过专用APP按日期查询历史数据。该系统的下列应用中，体现了人工智能技术的是（    ） A．户主查询历史数据 B．煤气探测器探测煤气浓度 C．报警装置向指定用户拨打电话 D．通过摄像头对人员进行人脸识别 10．某餐厅引入了送餐机器人，机器人能够实现自主规划路线，自动避障，到达指定地点，实现送餐。下列说法正确的是（    ） A．该款机器人的引入，说明人类会完全被人工智能取代 B．该款机器人通过大量数据提升服务水平，是符号主义人工智能的应用 C．该款机器人需要技术人员经常调整参数，是混合增强人工智能的应用 D．该款机器人能根据环境变化通过试错学习调整送餐路线，是行为主义人工智能的应用 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．Windows 10系统中集成了个人智能助理“Cortana”，它可以与用户对话并理解用户的意思，与用户进行交互。这体现了人工智能领域中的（   ）技术。 A．专家系统 B．机器证明 C．模式识别 D．自然语言处理 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．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 15．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 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．符号运算中的“或”运算符通常用符号 表示。 18．在自然语言处理中，句法分析旨在分析句子中词语之间的结构关系。常见的句法分析技术包括 分析和 分析。 19．在人工智能领域，Java被广泛应用于 和 等领域。 20．机器翻译技术可以实现不同语言之间的 交流。 三、判断题 21．人工智能将引发机器人控制人类、毁灭人类的问题，所以我们不能再使用人工智能，要消灭人工智能。( ) 22．智能手机上利用指纹识别来鉴定人的身份从而解锁手机，这属于人工智能的一个应用。( ) 23．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。( ) 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．近期chatgpt火爆，引发了小申对人工智能的浓厚学习兴趣。围绕人工智能的学习，请完成以下各题。 （1）以下应用了人工智能技术的场景是( ) A．使用诱导屏幕显示空余车位的数量         B．驾驶员通过指纹识别完成停车费用的支付 C．使用地磁传感器感知车位上车辆的存在    D．车辆入场时通过拍照识别车牌号码采集车牌信息 （2）对于计算机而言，无论字符、图像还是视频都是一串由'0'和'1'构成的序列。这是因为在计算机内部采用的是( ) A．二进制编码    B．十进制编码    C．十六进制编码    D．ASCII码 （3）如图所示，小申用第三方平台进行人脸标记的实验。“人脸标记.bmp”文件的大小是( )B。 A．351×245/8    B．351×245    C．351×245×24/8    D．351×245×24 （4）根据第三方平台返回的人脸定位信息画一个矩形框的代码如下所示： draw.rectangle((left,top,left+width,top+height),outline=(255,127,63)) 其中outline=(255,127,63)括号中的3个十制数依次对应三原色（Red，Green，Blue），用于指定边框线颜色。这3个十进制数用十六进制表示依次为：FF7F 。 （5）小申把“人脸标记.bmp”另存为jpeg格式，发现图像文件小了很多且质量有所损耗，但看起来图像没有很明显的变化。这是对图像进行了 【选填：无损压缩/有损压缩】；接着把“人脸标记.jpeg”又另存为bmp格式，图像质量 【选填：可以恢复/无法复原】 （6）目前的技术不仅让计算机具备有“视觉”，还有“听觉”。如图所示，这段音频时间是256秒，保存为WAV波形文件格式，那么这段声音文件的大小是( )KB。 A．44.1*1000*16*256/8/1024    B．44.1*1024*16*256/8/1024    C．44.1*1000*16*2*256/8/1024    D．44.1*1024*16*2*256/8/1024 （7）小申学习识别鸢尾花的人工智能算法时，利用150条带标记的数据拆分成训练集和测试集。这种数据带标记的机器学习是( ) A．专家系统    B．监督学习    C．非监督学习    D．半监督学习 （8）整理预测鸢尾花算法的步骤 ①将最小值对应的鸢尾花类别判定为测试数据的分类 ②将机器判定的分类与测试集中的标记分类进行对比，计算正确率 ③计算每种鸢尾花的属性平均值 ④计算测试数据与每种鸢尾花属性平均值之间的欧式距离的平方值，找到其中的最小值。 请将正确的流程步骤填写完整： → → → 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】本题考查人工智能的概念。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。人工智能领域的研究包括机器人、语言识别、模式识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。键盘输入不涉及人工智能技术。故选C。 2．A 【详解】本题考查人工智能相关内容。人工智能是一种模拟人类思维的技术，包括机器学习、自然语言处理、专家系统等多种技术手段，通过这些手段模拟人类的认知、学习和推理能力。人工智能可以实现自主决策、自主学习、自主优化和自主创新，帮助人类解决图像识别、语音识别、自动驾驶、机器翻译等许多实际问题。语音操控使用了人工智能技术。设定空调温度和遥控泊车使用到红外传感技术。获取道路拥堵状况使用了图像传感器技术。故本题答案是A选项。 3．D 【详解】本题考查人工智能。用软件播放视频是多媒体技术应用，不属于模式识别技术。交通信号控制可能涉及模式识别技术，如车辆和行人检测，但不是主要应用。键盘输入汉字主要涉及自然语言处理技术，不属于模式识别技术。虹膜识别解锁是模式识别技术的典型应用之一，通过识别人的虹膜图像来实现身份认证。故选择D。 4．D 【详解】本题考查文本分类。信息增益的主要思想是通过计算特征的信息熵、条件熵和信息增益来评估特征的重要性，并选择与分类目标最相关的特征。它并不直接忽略无关特征，而是通过评估特征的重要性来进行特征选择。故答案为：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．C 【详解】本题考查人工智能技术。符号运算是人工智能中的一种方法，主要用于处理逻辑推理和知识表示。专家系统是基于符号运算的典型应用，通过使用规则和符号来模拟专家的决策过程。因此，符号运算与专家系统密切相关。机器学习、深度学习和数据挖掘主要依赖于统计和概率方法，而不是符号运算。故选C。 7．A 【详解】本题考查语音识别技术。在嘈杂环境中，语音信号会受到噪声干扰。语音增强技术可以通过抑制噪声、消除回声等方式改善语音质量，使得语音识别系统能够更准确地提取和分析语音特征，从而提高在嘈杂环境中的性能。数据增强通常是用于增加数据的多样性以改善模型的泛化能力。模型融合是结合多个模型的结果来提高性能，但对于嘈杂环境下语音信号本身的质量改善作用有限。超分辨率主要用于图像或视频处理，提高图像的分辨率，与语音识别在嘈杂环境中的性能提升无关。故答案为：A。 8．D 【详解】本题考查图像识别。卷积层的主要功能包括局部感知、参数共享和平移不变性等。全局最大池化是一种常用的池化层操作，不属于卷积层的功能。故答案为：D。 9．D 【详解】本题考查的是人工智能。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。通过摄像头对人员进行人脸识别属于人工智能应用。故本题应选D。 10．D 【详解】本题考查人工智能。机器人的引入并不意味着人类会被完全取代，而是人机协作的体现。符号主义人工智能强调基于规则的推理，与大量数据处理的机器学习不同。混合增强人工智能强调人机协作，而不是需要频繁调整参数。行为主义人工智能强调通过与环境的交互来学习和适应，这与该机器人能够根据环境变化自主调整路线的特点相符。故选择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】本题考查的是人工智能技术。自然语言处理(Natural Language Processing, NLP)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。自然语言处理是一门融语言学、计算机科学、数学于一体的科学。选项D符合题意。 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．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。 15．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。 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．∨ 【详解】本题考查符号运算。“∨”表示逻辑或运算，即两个命题中至少有一个为真时，整个命题就为真。 18． 依存句法分析 成分句法分析 【详解】本题考查自然语言处理。句法分析是自然语言处理中的关键环节，旨在揭示句子中词语的结构关系。依存句法分析侧重于描述词语之间的依存关系，即一个词如何依赖于其他词。成分句法分析则侧重于将句子划分为不同的成分，如主语、谓语、宾语等。这两种分析技术各有特点，在不同的自然语言处理任务中发挥着重要作用。例如，在机器翻译中，依存句法分析有助于确定词语的搭配和语序；在文本理解中，成分句法分析能帮助快速把握句子的主要结构和核心成分。故答案为：依存句法分析、成分句法分析。 19． 知识表示 推理 【详解】本题考查人工智能技术。在人工智能领域，Java被广泛应用于知识表示推理和推理等领域。Java的面向对象特性和丰富的库支持使其在这些复杂的AI任务中表现出色。 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．× 【详解】本题主要考查人工智能的应用。人工智能有一定弊端，但不可全盘否定，可合理运用，因此本题错误。 22．正确 【详解】本题考查人工智能相关知识。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。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。智能手机上利用指纹识别来鉴定人的身份从而解锁手机，这属于人工智能的指纹识别，题干说法正确。 23．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。 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． D A C 3F 有损压缩 无法复原 C B ③ ① ④ ② 【详解】本题考查人工智能技术、编码、图像与音频数字化。 （1）这个场景利用了图像识别技术，通过拍照识别车牌号码来自动采集车辆信息，属于人工智能在图像识别领域的应用。故答案为：D。 （2）计算机内部使用二进制编码，即由0和1组成的序列来表示数据和指令。故答案为：A。 （3）BMP图像文件大小的计算公式为图像宽度×图像高度×每像素的位数/8。对于本题中的24位色深（每像素RGB各8位），计算结果为351×245×24/8。故答案为：C。 （4）将每个十进制数转换为十六进制时，255对应FF，127对应7F，63对应3F。因此，完整的十六进制表示为FF7F3F。故答案为：3F。 （5）JPEG格式是有损压缩，它通过去除图像中的细节和冗余信息来减小文件大小，因此会导致图像质量的损失。当将JPEG图像再转为BMP格式时，由于损失的信息无法恢复，所以图像质量无法完全复原。故答案为：有损压缩、无法复原。 （6）WAV格式中音频文件大小的计算公式为：音频采样率×量化位数×声道数×时间长度/8/1024。根据题目给出的条件，采样率为44.1kHz，量化位数为16位，声道数为2（立体声），时间长度为256秒，代入计算得出文件大小为44.1*1000*16*2*256/8/1024KB。故答案为：C。 （7）监督学习是利用带有标记（标签）的数据作为训练样本，通过训练模型学习数据的规律，然后对未知数据进行预测和分类的机器学习方法。在这个情景下，使用带标记数据集进行训练集和测试集的拆分，属于监督学习的范畴。故答案为：B。 （8）③计算每种鸢尾花的属性平均值：首先计算每种鸢尾花的属性平均值作为分类依据。①将最小值对应的鸢尾花类别判定为测试数据的分类：根据距离最小的属性平均值确定测试数据的分类。④计算测试数据与每种鸢尾花属性平均值之间的欧式距离的平方值：用于衡量测试数据与各类别的相似度。②将机器判定的分类与测试集中的标记分类进行对比，计算正确率：最后验证机器学习模型的准确性。这些步骤组成了一个典型的监督学习算法的预测流程，用于识别和分类鸢尾花。故答案为：③①④②。 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 $$