5.2探秘人工智能2024-2025学年高中信息技术教科版（2019）必修1

5.2 探秘人工智能2024-2025学年高中信息技术教科版（2019）必修1 一、选择题 1．以下生活场景中体现人工智能技术的是（    ） ①疫情防控期间商超通过“人脸识别登录验证”获得个人健康绿码，方可进入商超 ②通过手机APP远程关闭小区里的车门 ③拨打客户电话，与智能语音沟通解决空调售后问题 ④L2自动驾驶汽车技术驾驶汽车 ⑤扫描老照片并以邮件方式自动发送到邮箱 A．①③④ B．①②④ C．①③⑤ D．③④⑤ 2．下列关于人工智能的说法，正确的是（   ） A．深度学习是通过“交互—反馈”来刻画智能的 B．符号主义认为人工智能源于数据的逻辑推理 C．混合增强型人工智能中以人工智能为主，人类智能为辅助 D．人工智能的发展不会威胁人类安全 3．以下不属于人工智能技术应用的是（   ） A．送餐机器人 B．按指纹签到 C．计算机博弈 D．QQ在线视频聊天 4．下列不属于人工智能技术对人类生活的改善的是（    ） A．智能手机视频聊天 B．智能无人公交出行 C．智慧城市大脑管理 D．智能扫地机器人 5．第一个成功应用的专家系统是（   ） A．DENDRAL B．MYCIN C．Watson D．NELL 6．下列关于人工智能的说法，不正确的是（   ） A．深度学习是一种典型的基于数据驱动的人工智能方法 B．强化学习是从过去的经验中不断学习，提升能力 C．专家系统是符号主义人工智能方法的典型应用 D．图灵测试是测试机器是否具有智能的唯一方法 7．下列关于人工智能的说法，正确的是（   ） A．行为主义人工智能包含知识库和推理引擎两个部分 B．人脸识别和机器翻译是最常见的人工智能应用 C．混合增强智能是多种智能体的混合形式，其中人工智能是智能回路的总开关 D．符号主义通过模仿人类大脑中神经元之间的复杂交互来进行认知推理 8．在基于产生式规则的系统中，如何确定应用哪个规则（   ） A．随机选择 B．根据规则的置信度 C．根据规则的前件是否满足 D．根据规则的优先级 9．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 10．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 11．下列关于人工智能的说法，正确的是（   ） A．图灵机的发明标志着人工智能作为一门新兴的学科正式诞生 B．基于强化学习方法的人工智能程序不需要数据 C．AlphaGo从围棋人工智能跨界到电力控制领域是适合增强智能的应用 D．以符号主义表达与推理为代表的人工智能包含知识库和推理引擎两个部分 12．在机器学习中，梯度下降是一种常用的优化算法。下列哪项不属于梯度下降的主要特点（   ） A．迭代更新 B．基于梯度方向 C．需要计算所有样本的梯度 D．适用于大规模数据集 13．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 14．下列属于人工智能中模式识别技术应用的是（   ） A．鼠标画图 B．键盘输入 C．图像识别 D．视频播放 15．下列关于人工智能的说法，正确的是（    ） A．人脸识别不需要对大量图像进行挖掘和学习 B．在与环境交互中不断学习的扫地机器人属于符号主义 C．人工智能技术不会威胁人类安全 D．协同医生完成手术的机器人是混合增强智能的应用 16．在人工智能领域，下列哪个不是常见的算法类型（   ） A．监督学习算法 B．无监督学习算法 C．半监督学习算法 D．增强不学习算法 二、填空题 17．人工智能在 方面可以帮助企业提高效率。 18． 是机器人的指挥中枢，相当于人的大脑，负责对机器人完成任务提供指令信息，对内部和外面环境信息进行处理，控制机器人进行各种操作。 19．在产生式系统中，规则的应用是根据规则的 是否得到满足来确定的。 20．人工智能的发展需要 、 和先进的算法支持。 21．产生式规则表示法的局限性主要表现在难以表示 和 ，以及难以处理大规模知识库等方面。 22．人工智能的发展阶段通常分为 、 和高级智能。 三、判断题 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．AI研究的三条主要途径为：符号主义、行为主义、现实主义。( ) 25．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别，这其中用到的人工智能技术是模式识别。( ) 26．宾馆通过专用系统进行人脸识别核实客人身份应用了人工智能技术。( ) 27．1959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。( ) 四、操作题 28．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．A 【详解】本题考查人工智能。 ② 通过手机APP远程关闭小区里的车门：这个操作虽然依赖于技术，但它主要依赖于远程控制和通信技术，而非人工智能技术。它并没有涉及到复杂的智能决策或学习过程，因此不属于人工智能技术的直接应用。 ⑤ 扫描老照片并以邮件方式自动发送到邮箱：这个操作虽然涉及到了图像处理（扫描老照片）和通信技术（发送邮件），但它并没有涉及到人工智能的核心要素，如学习、推理等。因此，这个场景并不直接体现人工智能技术。 故排除选项选项B、C、D。故正确答案为：选项A。 2．B 【详解】本题考查人工智能。 行为主义是通过“交互-反馈”来刻画智能的，深度学习是联结主义的典型代表；混合增强型人工智能中以人类智能为主；人工智能的发展可能会威胁人类安全。故正确答案为：选项B。 3．D 【详解】本题主要考查人工智能技术。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。QQ在线视频聊天没有应用人工智能技术，故本题选D选项。 4．A 【详解】本题考查人工智能技术相关内容。人工智能是指用机器人来模拟、延伸、扩展人的智能，以实现机器思维或脑力劳动的自动化。人工智能技术对人类生活的改善主要体现在多个方面，‌包括消费者服务和体验的改善、‌工业和制造业的革新、‌交通和智能出行的提升、‌医疗健康的变革、‌教育的个性化、‌娱乐和媒体的革新等。‌智能手机视频聊天属于移动通信技术的应用，故本题答案是A选项。 5．A 【详解】本题考查人工智能相关内容。专家系统是一个智能计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，它能够应用人工智能技术和计算机技术，根据系统中的知识与经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题，简而言之，专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。1965年，在斯坦福大学化学专家的配合下，爱德华·费根鲍姆成功研制了第一个专家系统DENDRAL。故本题答案是A选项。 6．D 【详解】本题考查人工智能知识。A选项正确，深度学习（Deep Learning）是一种基于数据驱动的人工智能（AI）方法。它属于机器学习（Machine Learning）的一个子领域，特别强调使用多层的神经网络结构来学习数据的表示和特征。深度学习的核心思想是通过构建深层神经网络，自动从大量数据中学习复杂的模式和规律。B选项正确，强化学习是机器学习的一个领域，它关注的是智能体（agent）如何在环境中采取行动以最大化某种累积奖励的概念。C选项正确，专家系统（Expert Systems）是符号主义人工智能（Symbolic AI）方法的典型应用之一。符号主义人工智能侧重于使用符号、规则和逻辑推理来模拟人类的决策过程。D选项错误，说法过于绝对，还有其他方法和框架被用来评估机器智能，故正确答案为D选项。 7．B 【详解】本题考查的是人工智能。符号主义人工智能包含知识库和推理引擎两个部分；混合增强智能是多种智能体的混合形式，其中人类是智能回路的总开关；联结主义通过模仿人类大脑中神经元之间的复杂交互来进行认知推理。故选B。 8．C 【详解】本题考查人工智能。 在基于产生式规则的系统中，规则的应用是根据规则的前件（条件）是否得到满足来确定的。故正确答案为：选项C。 9．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。 10．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。 11．D 【详解】本题考查的是人工智能。达特茅斯会议的召开标志着人工智能作为一门新兴的学科正式诞生；基于强化学习方法的人工智能程序需要大量的数据；AlphaGo从围棋人工智能跨界到电力控制领域是跨领域人工智能的应用；以符号主义表达与推理为代表的人工智能包含知识库和推理引擎两个部分。故本题应选D。 12．D 【详解】本题考查机器学习。梯度下降的主要特点包括迭代更新、基于梯度方向和需要计算所有样本的梯度等。但它不一定适用于大规模数据集，特别是当数据集非常大时，随机梯度下降（SGD）或其变种可能更为常用。故答案为：D。 13．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。 14．C 【详解】本题考查人工智能技术。语音识别、手写识别技术、图像识别等都属于人工智能技术领域中的模式识别类的领域。故选C。 15．D 【详解】本题考查人工智能相关内容。A选项，人脸识别需要对大量图像进行挖掘和学习，选项说法错误。B选项，扫地机器人在与环境交互中不断学习，符合“感知——行动”这一观点，属于行为主义，选项说法错误。C选项，人工智能技术推动人类社会进步的同时，也可能威胁人类安全，选项说法错误。D选项，“混合增强智能”，是指将人的作用或人的认知模型引入人工智能系统，形成“混合增强智能”的形态，这种形态是人工智能可行的、重要的成长模式，是人工智能的发展趋向，协同医生完成手术的机器人是混合增强智能的应用，选项说法正确。故本题答案是D选项。 16．D 【详解】本题考查人工智能。 在人工智能领域，常见的算法类型包括监督学习算法、无监督学习算法和半监督学习算法。增强不学习算法是一个错误的选项，应该是增强学习算法（Reinforcement Learning），它也不是一个“不学习”的算法。故正确答案为：选项D。 17．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。 18．控制系统 【详解】本题考查机器人的描述。控制系统是机器人的指挥中枢，相当于人的大脑，负责对机器人完成任务提供指令信息，对内部和外面环境信息进行处理，控制机器人进行各种操作。 19．前件集（或前件） 【详解】本题考查人工智能技术。在产生式系统中，规则的应用是根据规则的前件集是否得到满足来确定的。前件集是规则的条件部分，当前件集中的条件都满足时，规则才会被应用。 20． 大量的数据 强大的计算能力 【详解】本题考查人工智能的发展。人工智能的发展依赖于多个重要条件。大量的数据为其提供学习和训练的基础，数据的丰富性和质量直接影响模型的准确性和泛化能力，例如图像识别需要海量的图像数据。强大的计算能力能够快速处理和分析这些数据，加速模型的训练和优化过程，比如使用高性能的GPU集群。先进的算法则决定了如何有效地利用数据和计算资源，实现更精准和高效的智能表现，像深度学习中的卷积神经网络算法。故答案为：大量的数据、强大的计算能力。 21． 模糊和不确定性 概念间的层次关系 【详解】本题考查人工智能技术。产生式规则表示法的局限性包括难以表示模糊和不确定性、不适合表示概念间的层次关系以及难以处理大规模知识库等问题。 22． 初级智能 中级智能 【详解】本题考查人工智能的发展。工智能的发展阶段通常按照智能水平的高低进行划分。初级智能阶段，AI 具备较为基础的功能和能力；中级智能阶段，其性能和能力有一定提升；高级智能阶段则代表着更高水平的智能表现，能够更加复杂和全面地处理各种任务和问题。故答案为：初级智能、中级智能。 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．错误 【详解】本题考查的是人工智能研究的三条主要途径。AI研究的三条主要途径为：符号主义、行为主义、连接主义。 25．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。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别，这其中用到的人工智能技术是模式识别。本题说法正确。 26．正确 【详解】本题考查人工智能相关内容。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。宾馆通过专用系统进行人脸识别核实客人身份应用了人工智能技术。故本题答案是：正确。 27．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。 28． 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 $$