4.2利用智能工具解决问题2024—2025学年高中信息技术人教/中图版（2019）必修1

4.2 利用智能工具解决问题2024—2025学年高中信息技术人教/中图版（2019）必修1 一、选择题 1．人工智能语言可以分为哪几类（   ） A．机器语言、汇编语言和高级语言 B．面向过程的语言、面向对象的语言和函数式编程语言 C．逻辑编程语言、函数式编程语言和面向对象的语言 D．汇编语言、高级语言和脚本语言 2．在反向推理中，以下哪个选项不是必需的（   ） A．目标 B．已知事实 C．假设 D．推理规则 3．下列关于人工智能的说法不正确的是（    ） A．人工智能是一门多学科广泛交叉的前沿科学 B．专家系统是联结主义的典型代表 C．达芬奇外科手术机器人是人机交互的混合增强智能系统 D．人工智能技术推动人类社会进步的同时，也可能会威胁人类安全 4．下列关于人工智能的说法，正确的是（   ） A．生活中的“扫码支付”是一种典型的人工智能技术 B．人脸识别技术不需要经过数据训练，是一种符号主义工智能方法 C．智能扫地机器人可以在与环境的交互中不断学习，提升自己的扫地能力 D．人工智能快速发展，改善人类生活、促进经济发展，已经不会对人类产生威胁 5．下列人工智能的主要发展阶段顺序正确的是（    ） ①认知阶段    ②感知阶段    ③运算阶段 A．①②③ B．②①③ C．③①② D．③②① 6．下列应用中，均体现了人工智能技术的有（    ） ①烟雾报警器自动报警 ②通过外接手写板，在电脑中输入文字 ③在Word中输入错别字，自动提示并更改为正确的字 ④车辆进入小区栅栏自动识别车牌 ⑤购物者携带钉有“磁性防盗扣”的商品经过商场出口时，会自动报警 ⑥老师用腾讯课堂直播上网课 A．②③④ B．②④ C．①④⑤ D．④⑥ 7．概率论在处理不精确推理中的哪种不确定性时特别有用？（   ） A．模糊性 B．随机性 C．不完全性 D．矛盾性 8．大数据和人工智能是当今科技领域最为热门的话题之一。在大数据的支撑下，人工智能正不断加速渗透到我们生活的方方面面。比如在零售、智能医疗、金融、交通运输，城市管理等诸多领域得到广泛应用。人工智能将会变得更加个性化和智能化，提供更加高效和精准的服务。下列关于人工智能的说法，正确的是（    ） A．人们生活中经常遇到的刷脸支付是常见的一种人工智能应用 B．深度学习基于神经网络，是一种行为主义人工智能 C．银行智能投资系统由AI顾问和人类投资专家共同参与，属于跨领域人工智能 D．近年来人工智能快速发展，改善人类生活、促进经济发展，已经不会对人类产生威胁 9．下列选项中不是人工智能领域的关键技术的是（   ） A．知识图谱、机器人技术 B．生物特征识别、云计算 C．机器学习、自然语言处理 D．人机交互、计算机视觉 10．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 11．下列关于人工智能的说法，正确的是（    ） A．深度学习需要手工构造知识库和推理引擎 B．人机协同的太空机器人是混合增强人工智能的应用 C．人工智能是以机器为载体，模仿、延伸和替代人类智能 D．人类与智能机器共处的过程中，不需要改变自己的思维和工作方式 12．下列关于人工智能的说法，正确的是（   ） A．专家系统是联结主义人工智能体的典型代表 B．采用联结主义方法的智能体通过与环境的交互学习提升智能 C．深度学习是从海量数据出发，对数据中所蕴含的特征模式进行学习的算法模型 D．人类不会失去对人工智能技术发展的控制，无需担忧人工智能技术威胁到人类安全 13．ChatGPT是人工智能技术驱动的自然语言处理工具，它能够通过学习和理解人类的语言来进行对话，它会通过连接大量的语料库来训练模型，这些语料库包含了真实世界中的对话，使得ChatGPT具备上知天文下知地理，还能根据聊天的上下文进行互动的能力，做到与真正人类几乎无异的聊天场景进行交流。甚至能完成撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码，写论文等任务。下列关于人工智能的说法，正确的是（   ） A．人工智能就是机器学习 B．人工智能的发展会带来大规模失业 C．深度学习在自然语言处理领域表现出良好的性能 D．ChatGPT的核心技术是拥有强大的知识库和推理引擎 14．欣欣买了一个智能音箱，在调试过程中，每当她说：“天猫精灵，我回来了”，音箱会自动播放她喜欢的音乐；欣欣还可以通过天猫精灵发出指令，控制扫地机器人为她打扫房间、控制房间灯的开关等等。人工智能简称为（    ）。 A．CR B．AR C．AI D．VR 15．下列被称为“人工智能之父”的是（  ） A．图灵 B．费根鲍姆 C．冯·诺依曼 D．尼尔逊 16．下列应用中，体现了人工智能技术的有 （   ） ①通过识别名片自动添加手机联系人 ②疫情期间使用“钉钉”直播授课         ③全自动无人驾驶的汽车 ④手机扫描二维码自动跳转到付款页面     ⑤使用在线翻译将中文转换为英文 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①③⑤ 二、填空题 17．在智能代理中，代理环境是指代理所处的外部环境。代理环境的主要类型包括 ， ， 。 18．符号运算中的“或”运算符通常用符号 表示。 19．深度优先搜索算法适用于求解 问题。 20．产生式规则表示法的主要优点是结构简单、易于 和 。 21．语音合成技术可以根据不同的输入文本生成相应的 。 22．智能代理是人工智能领域中的一个重要概念，它是指能够感知环境、自主行动并具有一定智能的实体。智能代理的基本特征包括 ， ， 。 三、判断题 23．人工智能的研究途径是主张通过运用计算机科学的方法进行研究， 实现人工智能在计算机的模拟。( ) 24．手机能够将声音信息识别并转换为文本信息，这一过程主要采用了人工智能中的语音合成技术。( ) 25．高一（8）吴浩艺同学拿着饭卡到学校饭堂用膳时，发现食堂里每个销售窗口均可以使用饭卡。他认为食堂一定使用了人工智能技术。( ) 26．1959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。( ) 27．随着人工智能的发展，人工智能将比人类聪明。    ( ) 四、操作题 28．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，如图所示是其中的25张图片样例。 （1）在训练手写数字识别模型前，数据集中每张图片通过文件名被准确地标记为相应表示的数字。以这些标记作为预期效果，不断地修正机器的预测结果，这属于机器学习中的 （选填：监督学习/非监督学习）。 （2）将数据集划分为训练数据和测试数据，使用K-近邻算法对测试数据进行分类。计算某个测试数据到所有训练数据的距离，按由近到远的顺序选择前10个训练数据，其标记依次是：9、9、8、8、0、8、6、9、8、3。若第一次测试设置K值为3，第二次测试设置K值为7，则在两次测试中这个测试的分类结果分别为( ) A．9和6    B．9和8    C．3和7    D．8和6 （3）设置合适的K值，运行编写好的Python程序，对200个测试数据进行分类，如图所示为程序运行的输出结果，本轮识别的正确率是 %。 （4）为了研究手写数字的识别率，小申做了多轮实验，实验数据如表所示。 轮次 训练数据量 测试数据量 识别正确率 第1轮 80 20 50% 第2轮 160 20 60% …… …… …… …… 第N-1轮 1600 400 95% 第N轮 2000 400 97.5% 结合已学知识并分析以上实验数据，你可以得到的结论： 。 （5）除了识别手写数字，人工智能技术在很多领域发挥着重要的作用。以下关于人工智能技术的应用描述正确的是( ) A．人工智能技术应用于智能农场、智能果园、农产品加工智能车间等，将有助于提升农业发展的智能化水平。 B．人工智能技术的应用会对一些行业和工种造成一定的影响，导致现有职业的消失，但与此同时与人工智能技术相关的岗位也在不断出现。 C．人工智能技术应用在面部解锁、刷脸支付、身份验证等场景，为人们的生活带来了许多便利，同时也应当确保个人私密信息的安全。 D．人工智能技术应用于自动驾驶平台，可以为用户提供覆盖广、高自动化的高精度地图服务，有助于用户更快地研发、测试和部署自动驾驶车辆。 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】本题考查人工智能语言。人工智能语言可以分为逻辑编程语言（如Prolog）、函数式编程语言（如Haskell）和面向对象的语言（如Python）。故答案为：C。 2．C 【详解】本题考查反向推理。在反向推理中，目标是必须的，它决定了推理的方向和最终要达成的结果；已知事实是推理的基础和依据；推理规则用于规范推理的过程和方法。而假设不是反向推理必需的，反向推理通常是从目标出发，基于已知事实和推理规则来进行推理，而不是先有假设。故答案为：C。 3．B 【详解】本题考查人工智能相关内容。人工智能是研究开发能够模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学，研究目的是促使智能机器会听（语音识别、机器翻译等）、会看（图像识别、文字识别等）、会说（语音合成、人机对话等）、会思考（人机对弈、定理证明等）、会学习（机器学习、知识表示等）、会行动（机器人、自动驾驶汽车等）。AD选项说法正确。C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，达芬奇外科手术机器人是人机交互的混合增强智能系统，选项说法正确。B选项，专家系统是尽可能对人类知识进行逻辑编码，然后通过推理引擎对编码知识进行操作，是符号主义的典型代表，选项说法错误。故本题答案是B选项。 4．C 【详解】本题考查人工智能。生活中的“扫码支付”不是一种典型的人工智能技术，A选项错误；人脸识别技术需要经过大量的数据训练，不是符号主义人工智能方法，B选项错误；智能扫地机器人可以在与环境的交互中不断学习，提升自己的扫地能力，C选项正确；人工智能快速发展，虽然改善人类生活、促进经济发展，但仍可能会对人类产生威胁，D选项错误。故答案为：C。 5．D 【详解】本题考查人工智能。人工智能的主要发展阶段首先是运算阶段，能够进行基本的数值计算和逻辑运算；然后是感知阶段，能够像人类一样感知外界信息，如语音识别、图像识别等；最后是认知阶段，能够理解、思考和推理。所以顺序是③②①，故答案为 D 。 6．B 【详解】本题考查人工智能相关知识。 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。通过外接手写板，在电脑中输入文字。小区门口栅栏自动识别车牌，都是运用了人工智能的识别技术。故正确答案为：选项B。 7．B 【详解】本题考查不精确推理。概率论在处理随机性的不确定性时特别有用。随机性指的是事件发生的结果具有不确定性，而概率论通过概率分布等工具来量化和处理这种不确定性。模糊性、不完全性和矛盾性则分别涉及模糊集合理论、不完全信息处理和逻辑矛盾等其他领域。故选B。 8．A 【详解】本题考查的是人工智能的描述。深度学习基于神经网络，是一种联结主义人工智能；银行智能投资系统由AI顾问和人类投资专家共同参与，属于混合增强智能；人工智能的发展可能会对人类产生一定风险，例如就业变革、隐私安全等方面的挑战。故选A。 9．B 【详解】本题考查人工智能技术相关内容。人工智能技术包含的关键技术有机器学习、自然语言处理、知识图谱、人机交互、计算机视觉、机器人技术，ACD选项属于关键技术，B不属于。故本题答案是B选项。 10．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。 11．B 【详解】本题考查人工智能。A选项错误，深度学习不需要手工构造知识库和推理引擎；B选项正确，人机协同的太空机器人是混合增强人工智能的应用；C选项错误，人工智能是以机器为载体，模仿、延伸和扩展人类智能；D选项错误，人类与智能机器共处的过程中，需要改变自己的思维和工作方式。故答案为：B。 12．C 【详解】本题考查人工智能相关内容。A选项，专家系统是符号主义的典型代表，选项错误；B选项，用行为主义的只能涂通过与环境的交互学习提升智能，选项错误；C选项，深度学习是从海量数据出发，对数据中所蕴含的特征模式进行学习的算法模型，选项正确。D选项，人工智能落入了反社会分子手中就可能会给人类社会带来威胁，选项错误。故本题答案是C选项。 13．C 【详解】本题考查人工智能相关内容。A选项，机器学习是人工智能下的一个分支，选项错误。B选项，人工智能还会带来一些就业岗位如研发和维护智能销售系统、生产仓管机器人等，从长期来看科技带来的就业远大于失业，选项错误。C选项，深度学习在自然语言处理领域表现出良好的性能，选项正确。D选项，以强大的知识库和推理引擎是符号主义的人工智能的特征，ChatGPT是使用大量的语料库在训练模型，选项错误。故本题答案是C选项。 14．C 【详解】本题考查人工智能。人工智能的简称是AI（Artificial Intelligence），故答案为：C。 15．A 【详解】本题考查人工智能相关内容。艾伦·图灵（Alan Mathison Turing）于1912年6月23日出生于英国伦敦，是英国著名的数学家、逻辑学家，被称为计算机科学之父、人工智能之父。英国数学家、逻辑学家。图灵是一位科学史上罕见的具有非凡洞察力的奇才！他将计算机用物理手段呈现出来，对计算机与通用机做出了最早的科学定义，并准确的预言了百年以后人工智能的发展方向。故本题答案是A选项。 16．D 【详解】本题考查人工智能相关知识。人工智能是研究用于模拟，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，语音识别，图像识别，机器翻译，人机对话等。①通过识别名片自动添加手机联系人，属于人工智能中的识别领域；②疫情期间使用“钉钉”直播授课 ，并不属于人工智能；③全自动无人驾驶的汽车，属于人工智能中的识别和机器人理解领域；④手机扫描二维码自动跳转到付款页面，并不属于人工智能；⑤使用在线翻译将中文转换为英文，属于人工智能中的机器翻译。故本题体现了人工智能技术的有①③⑤，选D。 17． 物理环境 信息环境 社会环境 【详解】本题考查智能代理。代理在运行过程中会受到外部环境的影响和制约。物理环境包含了代理周围的实际物质条件和物理空间特征，比如温度、湿度、光照、地理位置等，这些直接影响代理的物理存在和运作。信息环境涵盖了代理能够获取、处理和传递的各种信息资源，例如数据、知识、信号等，决定了代理的认知和决策依据。社会环境则涉及代理与其他个体、群体之间的关系、规则和互动模式，如合作、竞争、社会规范等，影响着代理的行为和策略选择。举例来说，一个智能家居代理的物理环境是房屋的布局和设施；其信息环境是家中各种设备的状态数据和用户的偏好设置；社会环境则是家庭成员之间的使用习惯和互动方式。故答案为：物理环境、信息环境、社会环境。 18．∨ 【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。 19．拓扑排序问题 【详解】本题考查深度优先搜索。深度优先搜索算法适用于求解拓扑排序问题。通过深度优先搜索，我们可以遍历图中的所有节点，并根据节点的入度和邻接关系来确定拓扑排序的顺序。故答案为：拓扑排序问题。 20． 理解 实现 【详解】本题考查人工智能技术。产生式规则表示法的主要优点是结构简单，易于理解和实现。这种表示法通过一系列规则来描述系统的行为或知识，规则的形式简单明了，使得人们容易理解其含义。同时，由于规则的形式化程度高，计算机程序可以方便地实现这些规则，从而实现自动推理和决策。 21．语音信号 【详解】本题考查语音合成技术。语音合成技术的目标是将文本信息转换为自然流畅的语音信号，实现人机之间的语音交互。故答案为：语音信号。 22． 自主性 反应性 主动性 【详解】本题考查智能代理。自主性使得智能代理能够独立地进行思考和决策，不依赖于外部的持续控制，例如自主机器人可以在没有人类实时指挥的情况下完成复杂任务。反应性保证智能代理能够及时感知和回应环境中的变化和刺激，就像自动驾驶汽车对路况的实时反应。主动性让智能代理能够积极地探索和采取行动以达到目标，而非仅仅被动地等待指示，比如智能搜索代理主动寻找相关信息。故答案为：自主性、反应性、主动性。 23．正确 【详解】本题考查的是人工智能相关知识。目前研究过程中通常采用两条途径，一条是由内到外，从揭示人脑的结构和人类智能的奥妙入手，目的是搞清楚大脑处理信息的过程，目标是创立信息处理的智能理论。另一条是由外到内，从应用计算机模拟人的智能活动入手，目标是研究开发智能机器或系统，力求达到与人的智能活动相类似的效果。故题干中的说法正确。 24．错误 【详解】本题考查人工智能技术的应用。手机能够将声音信息识别并转换为文本信息，这一过程主要采用了人工智能中的语音识别技术。表述错误。 25．× 【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。食堂饭卡是一种IC卡，IC卡是集成电路卡，IC卡芯片具有写入数据和存储数据的能力，可对IC卡存储器中的内容进行判定，IC卡并未体现人工智能，故题目说法错误。 26．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。 27．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。 28． 监督学习 B 76 训练数据量越大，训练效果越好，越有利于提高识别正确率 ABC 【详解】本题考查人工智能技术应用相关内容。 （1）监督学习是一种机器学习范式，它依赖于已标记的数据来训练模型，以便模型能够根据输入数据预测对应的输出。在监督学习中，每个训练样本都包含输入特征和对应的输出标签，模型的目标是学习输入和输出之间的映射关系，从而对新的未标记数据做出准确的预测；监督学习可以分为两大类：分类和回归，分类任务的目的是将输入数据划分到不同的类别中，而回归任务的目的是预测连续数值型的输出；常见的监督学习算法包括逻辑回归、支持向量机、决策树、随机森林、神经网络等。非监督学习是指在没有类别信息情况下，通过对所研究对象的大量样本的数据分析实现对样本分类的一种数据处理方法。题目描述的属于监督学习，故本题答案是：监督学习。 （2）若第一次测试设置K值为3，所包含的数据是9、9、8，则分类结果是9。第二次测试设置K值为7，所包含的数据是9、9、8、8、0、8、6，则分类结果是8，故本题答案是：B。 （3）本轮识别的正确率是(200-48)/200=152/200=76%。故本题答案是：76。 （4）由图可知，训练数据量小时，识别正确率较低；训练数据量大时，识别正确率较高。可得结论：训练数据量越大，训练效果越好，越有利于提高识别正确率。 （5）随着人工智能技术的发展，其在很多领域发挥着重要的作用。ABC选项说法正确。自动驾驶技术是一个涉及多个领域的复杂技术，人工智能技术是其中重要的一环。在自动驾驶中，人工智能主要负责实现自主决策和智能感知。其中，自主决策涉及到在各种不同的驾驶情境下，根据各种因素做出最佳的决策。这些因素包括道路情况、交通情况、天气情况、行人和其他车辆的行动，以及其他各种因素。而智能感知则主要负责实现对周围环境的感知，包括车辆和行人的位置、速度、方向等信息的获取和分析，这些信息将为自动驾驶汽车用来做出最佳的决策和行动提供支持。D选项说法错误。故本题答案是：ABC。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 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