内容正文:
河南省普通高中学业水平合格性考试技术模拟卷(二)
信息技术(二)
(考试时间 60分钟,试卷满分为100分)
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,共29题,考试用时60分钟,满分100分。
2.答题前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡“考生条形码区”。
3.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
4. 考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
(本试卷配有答题卡,供学生选用)
题号
一
二
三
四
总分
得分
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
1、 选择题(共20 题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有1项符合题目要求)
1.可以展示数据在不同维度上的分布情况,并且可以直观地看到数据的密度的图表是( )
A.等高线图 B.热力图 C.气泡图 D.折线图图
【答案】B
【详解】本题考查数据可视化。热力图是一种可以展示数据在不同维度上的分布情况,并且能够直观地显示数据密度的图表。热力图通过颜色的变化来表示不同数值区域的密度,使得数据的分布和趋势一目了然。故答案为:B。
2.下列Python表达式中,值为True的是( )
A."pt" in "python" B."123">"python"
C.121%2==1%3 D.5//2>5/2
【答案】C
【详解】本题考查Python语言基础。C选项正确,121%2结果为1,1%3结果为1,所以两者相等,表达式值为True。A选项错误,对于表达式 “pt” in “python”,在 Python 中,in 关键字用于判断一个字符串是否是另一个字符串的子串。在字符串 “python” 中,并不存在连续的子串“pt”(中间y间隔),所以该表达式的值为False。B选项错误,字符之间的比较是从左往右一个个比较字符对应的ASCII值,直到分出大小为止,因此,“123”>“python”等同于比较“1”>“p”,很显然不成立,表达式的值为False。D选项错误,5 // 2 执行的是整除运算,会舍去小数部分,得到结果为 2;5 / 2 执行的是常规的除法运算,得到结果为 2.5,因此表达式的值为False。因此本题选择C。
3.有如下Python程序段:
s="水果75fRU2IT!"
ans=res=""
for x in s:
if "a"<=x<="z":
ans=ans+chr(ord(x)-32)
elif "A"<=x<="Z":
ans=ans+chr(ord(x)+32)
elif "0"<=x<="9":
res=x+res
t=ans+res
print(t)
程序执行后,输出的结果是( )
A.75fRU2IT B.Fruit752 C.Fruit257 D.752Fruit
【答案】C
【详解】本题考查Python程序执行与调试。
1. 初始化:"水果75fRU2IT!", ans=" ", res=" "。
2. 遍历字符串s的每个字符:
- 对于非字母“水”、“果”和非数字“!”, 不作处理。
- 对于小写字母“f”:转换为大写“F”,拼接到ans。
- 对于大写字母“R”、“U”、“I”、“T”:转换为对应的小写字母“r”、“u”、“i”、“t”,拼接到ans。
- 对于数字字符“7”、“5”、“2”:倒序拼接到res,即构建数字倒序字符串为“257”。
3. 经过变换后的ans为“Fruit”,res为“257”。
4. 最后输出t=ans+res,即“Fruit257”。
因此,程序输出结果为“Fruit257”。故选C。
4.数据挖掘的主要任务不包括以下哪一项( )
A.分类 B.预测 C.压缩 D.聚类
【答案】C
【详解】本题考查数据挖掘技术。数据挖掘的主要任务包括分类、预测和聚类。压缩虽然与数据处理有关,但不是数据挖掘的核心任务。故选C。
5.物联网的集成通常涉及什么技术?( )
A.传感器技术 B.通信技术 C.数据处理技术 D.所有以上
【答案】D
【详解】本题考查的是物联网相关知识。物联网的集成通常涉及多种技术。传感器技术用于感知和获取外界环境的信息;通信技术用于传输数据,使得物联网设备能够互相连接和通信;数据处理技术用于分析和管理大量从设备收集的数据。因此,物联网集成涉及上述所有技术。故选D。
6、7.在进行回归分析时,以下哪个指标用于评估模型的拟合优度( )
A.Rsquared B.Pvalue C.Tstatistic D.Fstatistic
【答案】A
【详解】本题考查数据分析。Rsquared(决定系数)是一个反映模型解释数据变异性的能力的指标,用于评估回归模型的拟合优度。Pvalue、Tstatistic和Fstatistic用于统计假设检验。
7、9.有如下python程序段:
s="zangh8769"
res=""
for ch in s:
if '0'<=ch<='9':
k=int(ch)%5
res=s[k]+res
执行该程序段后,变量res的值是( )
A.gnah B.gzan C.nazg D.hang
【答案】D
【详解】本题考查Python程序的执行与调试。程序段的目的是根据字符串中的数字字符,将字符串按特定规则进行重排。
当ch="8"时, k=int(ch)%5=3,res=s[k]+res="g";
当ch="7"时, k=int(ch)%5=2,res=s[k]+res="ng";
当ch="6"时, k=int(ch)%5=1,res=s[k]+res="ang";
当ch="9"时, k=int(ch)%5=4,res=s[k]+res="hang";
故选D。
8、20.某市出租车计价标准是:3公里内(含3公里)收费8元;超过3公里的部分,按1.8元/公里收费;收燃油附加费2元。根据以上标准,用于计算车费y的流程图如图所示,流程图的菱形框中应填入( )
A.x←3 B.x>=3 C.x<=3 D.x>3
【答案】D
【详解】本题考查的是算法的描述。根据题意,超过3公里的部分,按1.8元/公里收费,在条件判断中应使用“x>3”来判断,如果为真则执行右侧分支。故选D。
9、21.物联网的未来发展趋势包括更广泛的什么和智能化?( )
A.数据化 B.互联互通 C.自动化 D.虚拟化
【答案】B
【详解】本题考查的是物联网相关知识。物联网的未来发展趋势之一是实现更广泛的设备互联互通。这意味着各种设备能够更深入地相互连接和通信,以实现全面的数据交换与共享,从而提升系统的智能化。此外,智能化是物联网的核心目标,通过互联互通的数据分析和处理,设备能够更加自动地做出智能决策。故选B。
10、22.流程图是常用的表示算法的图形化工具。“某停车场收费管理系统”算法中,判断停车时长的流程图可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】本题考查算法流程图。判断停车时长属于判断条件的操作,在流程图中应使用菱形进行表示。因此选项C是正确的。
11、23.某校智能门禁可以通过摄像头采集学生人脸图像并识别,从而获取学生到校和离校数据,同时实时发送短信给家长。下列关于数据与信息的说法,正确的是( )
A.计算机中存储的图像不是数据
B.上个月的到校和离校短信已经毫无价值
C.可以对该智能门禁中数据进行加工处理以获得新的信息
D.学生人脸数据不需要提前录入
【答案】C
【详解】本题考查数据与信息。C选项正确,可以对智能门禁中的数据进行加工处理以获得新的信息。例如,对学生的到校和离校时间数据进行统计,可以得到学生的出勤天数、迟到次数、早退次数等信息;对人脸图像数据进行分析,还可以进一步获取学生的表情状态等信息。A选项错误,计算机中存储的图像是数据,数据是对客观事物的符号表示,图像以二进制的形式存储在计算机中,这些二进制代码就是数据,通过特定的软件可以将其转换为人们能识别的图像信息。B选项错误,上个月的到校和离校短信可能仍然具有价值。例如,可以通过对这些历史数据进行统计分析,了解学生的出勤规律、是否有异常出勤情况等信息,这些信息对于学校管理、学生综合评价等方面可能会有帮助。D选项错误,学生人脸数据需要提前录入,人脸识别系统需要先学习已知学生的人脸特征,才能在后续的识别过程中将采集到的人脸图像与之进行比对,从而确定学生身份。因此本题选择C。
12、24.一个由人、硬件、软件、网络和数据资源等构成的人机交互系统的是( )
A.信息系统 B.信息安全 C.信息技术 D.信息数据
【答案】A
【详解】本题主要考查信息系统。信息系统,是指由计算机硬件、网络和通讯设备、计算机软件、信息资源、信息用户和规章制度组成的以处理信息流为目的的人机一体化系统,故本题选A选项。
13、25.python列表用( )标识
A." " B.[ ] C.( ) D.{ }
【答案】B
【详解】本题考查python语言基础。B选项正确,[ ]是列表的标识符号,用于定义列表类型的数据。列表可以包含多个元素,这些元素可以是不同类型的。A选项错误,“ ”是字符串的标识符号,用于定义字符串类型的数据。C选项错误,在Python中,小括号通常用于定义元组或用于函数调用。D选项错误,{ }这是字典的标识符号,字典用于存储键值对。因此本题选择B。
14、26.若编写Python程序求a+a2+a3+…+a9之和,程序划线部分应该填入( )
1 a = int(input("请输入a ="))
2 sum = 0
3 for i in range( ):
4 sum += a**i
5 print("sum =",sum)
A.0,9 B.1,9 C.0,10 D.1,10
【答案】D
【详解】本题考查的是循环语句。在Python的range函数中,range(start, end)生成一个从start到end-1的序列。因此,为了计算从a的1次方到9次方的和,范围应该是1,10,故选D。
15、35.以下哪个运算符用于整除( )
A./ B.// C.% D.**
【答案】B
【详解】本题考查python算术运算符。B选项正确,“//”是整除运算符,例如7//3结果为2。A选项为实数除运算符,C选项为取余运算符,D选项为乘幂运算符。故本题正确答案为B选项。
16、36.某景区闸机售票检票系统的主要组成部分包括闸机、售票系统和检票系统。游客使用售票系统通过网页或移动设备APP,实现在线购票和预约功能,相关购票、预约数据存储在服务器中;游客通过扫描二维码或刷身份证等方式进行验证;闸机通过电子设备控制游客进出。下列关于信息系统安全和信息社会责任的说法,正确的是( )
A.刷身份证实现身份认证,能确保系统没有安全隐患
B.系统安装杀毒软件,能阻挡外网对该系统的所有攻击
C.景区运营方可以把游客个人数据出售给有需要的第三方
D.系统每天定时备份数据,是确保数据安全的重要措施
【答案】D
【详解】本题考查的是信息系统安全。刷身份证实现身份认证并不能确保系统没有安全隐患。身份认证只是安全保障的一部分,还需要考虑数据保护、网络安全等多个方面,选项A说法错误;系统安装杀毒软件可以提供一定的防护,但不能阻挡所有来自外网的攻击。网络攻击形式多样,仅靠杀毒软件无法完全防护,选项B说法错误;景区运营方不能将游客个人数据出售给第三方,除非获得游客的明确授权,这样做可能违反个人隐私保护法律法规,选项C说法错误;系统每天定时备份数据是确保数据安全的重要措施之一,可以在数据损坏或丢失时提供恢复的可能性,选项D说法正确。故选D。
17、37.有如下Python程序段
n=3;a=[""]*n;i=0
y=float(input( ))
while i<n:
y=y*2
if y>=1:
a[i]="1"
y=y-1
else:
a[i]="0"
i=i+1
print("0.",end="")
for i in range(n):
print(a[i],end="")
若输入的值为0.25,运行以上程序段后,输出的结果( )
A.0.010 B.0.001
C.0.100 D.0.011
【答案】A
【详解】本题考查的是Python循环与选择语句。阅读程序,可知其功能是将输入的十进制小数转换为二进制。方法:乘2取整法,即将小数部分乘以2,然后取整数部分,剩下的小数部分继续乘以2,然后取整数部分,剩下的小数部分又乘以2,一直取到小数部分为零为止。n=3表示保留3位小数。0.25转换为二进制数为:0.010。故选A。
18、38.图a是机器人所走棋盘,根据图b的算法,机器人从A位置沿箭头方向出发,将达到( )
图a 图b
A.4位置 B.1位置 C.2位置 D.3位置
【答案】D
【详解】本题考查流程图相关知识点。结合图(a)分析流程图,当i<=4成立时,前进一格,循环条件共成立四次,机器人前进了4格,在1下方,3上方的位置。循环结束后,跳出循环,再执行左转、前进一格,则机器人将会到达3位置,故本题答案是D选项。
19、39.有如Python程序段:
from random import randint
def find(x,y,key):
m=(x+y+1)//2
if a[m]==key:
return m
elif a[m]>key;
y=m–1
else:
x=m+1
if x>y:
return-1
return find(x,y,key)
a=[1,3,6,10,11,12,17,21]
x=randint(1,9)*2+1 #randint(a,b)函数的功能是产生[a,b]%范围的整数
print(find(0,len(a)-1,x))
上述程序执行完后,函数find被调用的次数不可能的是( )
A.1次 B.2次 C.3次 D.4次
【答案】D
【详解】本题考查Python程序。给定的程序段实现了一个递归的二分查找函数find,用于在已排序的列表a中查找指定的key值。程序中使用了随机数生成一个奇数作为查找的目标值x,然后调用find函数来查找该值在列表a中的位置。在已排序的列表a=[1,3,6,10,11,12,17,21]中,使用二分查找,最坏情况下,函数find可能被调用多次来确定目标值的位置。由于每次递归调用都将问题规模减半,最坏情况下需要进行的递归调用次数大致为列表a的长度的对数,即log2(len(a))。观察给定的a列表和随机生成的x,最坏情况下可能需要多次递归调用find函数才能找到目标值x,这取决于x在列表中的位置。当x=11时,函数find被调用1次。当x=17时,函数find被调用2次。当x=13时,函数find被调用3次。而函数find不可能被调用4次。故答案为:D。
20、40.数据清洗的目的是( )
A.增加数据量 B.改进数据质量 C.降低存储需求 D.加速数据处理
【答案】B
【详解】本题考查数据处理。数据清洗的目的是通过去除错误和不准确的数据来改进数据质量。故选B。
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
二、理解判断题:本题共5小题,每小题2分,共10分,根据每个题目表述,判断其对错。
21-25题
三、综合分析题:本题共2小题,每小题10分,共20分,根据题目叙述,通过系统分析,完成问题作答。
26、87.根据图表,回答下列问题:
(1)该图表属于( )
A.折线图 B.柱形图 C.散点图 D.雷达图
(2)下图中要利用excle计算2024年5月份各项消费指数的最大值,应使用( )函数。
A.AVEAAGE B.CONUT C.MAX D.VLOOKUP
(3)上表中要表示从2024年5月到2024年9月这期间居民消费价格指数的变化趋势应选择( )图。
A.饼图 B.雷达图 C.散点图 D.折线图
(4)结合案例,以下有关不同类型的图表说法正确的是( )
A.气泡图可以同时展示三个变量之间的关系,通常用两个坐标轴表示两个变量,气泡的大小表示第三个变量,对于多变量数据的展示较为有效,但可能会因数据点重叠而影响可读性
B.柱形图适合展示数据随时间或其他连续变量的变化趋势,能够清晰地反映数据在一段时间内的波动情况和发展方向。它对于观察数据的增减变化、周期性等非常有效
C.折线图可以直观地比较不同类别或时间段的数据大小。常用于比较不同项目的数量或数值
D.雷达图主要用于展示各部分占总体的比例关系。它能直观地呈现出不同部分在整体中的份额大小,适合用于分析数据的组成结构
【答案】 B C D A
【详解】本题考查常用数据可视化。
①处答案为B,观察图表可知,它是用柱子的高度来表示数据的,这种图表属于柱形图。 折线图主要是通过折线来展示数据的变化趋势;散点图是用点来表示两个变量之间的关系;雷达图是一种多变量图表,通常用于展示多个变量相对于中心点的情况。
②处答案为C,MAX 函数用于求最大值。 AVERAGE 函数是求平均值;COUNT 函数是用于计数;VLOOKUP 函数主要用于在表格的垂直方向进行查找。
③处答案为D,折线图适合表示数据的变化趋势。通过连接各个数据点形成的折线,可以很直观地看出居民消费价格指数从 2024 年 5 月到 2024 年 9 月是如何变化的。 饼图主要用于展示各部分占总体的比例关系;雷达图用于展示多个变量的综合情况;散点图用于展示两个变量之间的关系,不太适合展示变化趋势。
④处答案为A,A 选项正确,气泡图可以同时展示三个变量之间的关系,通常用两个坐标轴表示两个变量,气泡的大小表示第三个变量,对于多变量数据的展示较为有效,但可能会因数据点重叠而影响可读性。B 选项错误,柱形图主要用于比较不同类别数据的大小,而折线图适合展示数据随时间或其他连续变量的变化趋势。 C 选项错误,柱形图可以直观地比较不同类别或时间段的数据大小,而折线图主要用于展示数据的变化趋势。 D 选项错误,饼图主要用于展示各部分占总体的比例关系,雷达图用于展示多个变量的综合情况,如综合评价等场景。
27、88.结合材料,回答问题:
“一带一路”倡议下,某跨国高铁超级工程正在建设中,这条高铁线路跨越多个国家,地理环境复杂多样,涉及不同的气候条件、地质结构等。为了确保工程的高效、安全、精准建设以及后续的高效运营管理,请从人工智能的角度综合分析可以在该超级工程的哪些环节应用人工智能技术,以及这些应用可能带来的优势和面临的挑战。
【答案】答案不唯一
一、工程规划与设计环节
(1)应用的人工智能技术:地理信息系统(GIS)与人工智能的融合:利用人工智能算法对大量的地理信息数据(包括沿线各国的地形、地貌、地质等)进行分析处理,辅助工程规划人员更准确地确定高铁线路走向、站点选址等。例如,通过机器学习算法对历史地质灾害数据和当前地质结构数据进行分析,预测可能出现地质风险的区域,从而合理避开。
(2)基于深度学习的模拟建模:采用深度学习技术对高铁在不同气候条件、地质结构下的运行情况进行模拟建模。比如构建卷积神经网络(CNN)模型来模拟高铁在不同地形起伏、不同风力条件下的行驶稳定性,为工程设计提供参考,确保设计出的高铁结构能够适应复杂环境。
优势:提高规划精准度:人工智能能够处理海量复杂的数据,挖掘出其中隐藏的规律和关系,相比传统方法能更精准地确定最佳线路走向和站点位置,减少后期因规划不合理导致的工程变更。
优化设计方案:通过模拟建模可以提前发现潜在的问题,对高铁的结构设计、轨道铺设方式等进行优化,提高高铁在复杂环境下的运行安全性和舒适性。
挑战:数据获取与整合难度大:涉及多个国家的地理信息数据,其获取渠道多样,数据格式、标准不一致,需要花费大量精力进行数据的收集、整理和统一格式,以便人工智能算法能够有效处理。
模型验证复杂:由于模拟环境与实际环境可能存在一定差异,要确保模拟建模得出的结果准确可靠,需要进行大量的实地验证工作,耗费时间和资源。
二、建设施工环节:
(1)智能机器人施工:在一些危险、复杂或重复性高的施工任务中,如隧道挖掘、高空架梁等,投入智能机器人进行施工。这些机器人配备了人工智能视觉识别系统、传感器等,可以实时感知周围环境,根据施工要求自动调整施工动作。
(2)质量检测:利用人工智能图像识别技术和机器学习算法对施工过程中的建筑材料质量、工程结构质量进行检测。例如,通过对混凝土试块的图像进行分析,判断其强度是否达标;利用机器学习算法对桥梁钢结构的应力应变数据进行分析,检测是否存在潜在的结构缺陷。
优势:提高施工安全性:智能机器人可以代替人类在危险环境下作业,如在地质不稳定的隧道施工中,减少人员伤亡风险。提升施工质量:人工智能的质量检测系统能够实现实时、精准的检测,及时发现施工中的质量问题并反馈,便于及时整改,保证工程质量。提高施工效率:智能机器人可以不间断地工作,且动作精准,相比人工操作在一些重复性任务上能大大提高施工速度;质量检测的自动化也能减少人工检测的时间成本,加快施工进度。
挑战:机器人适应复杂环境能力有限:尽管智能机器人具备一定的环境感知能力,但在面对超级工程中极其复杂多样的环境时,可能会出现适应不良的情况,如在极端气候条件下的传感器失灵、视觉识别受沙尘等影响。技术故障影响施工进度:如果智能机器人或质量检测系统出现技术故障,可能会导致施工停滞,需要专业人员及时维修,而在跨国工程现场,维修人员和设备的调配可能存在困难。
三、运营管理环节
(1)智能调度系统:运用人工智能算法对高铁的运行时刻表、车次安排、列车停靠站点等进行智能调度。根据实时的客流量、线路运行状况、天气变化等因素,动态调整运营方案,确保高铁运营的高效性和准时性。
(2)设备运维中:利用物联网技术与人工智能相结合,对高铁沿线的设备(如信号系统、供电系统等)进行实时监测。通过机器学习算法对设备的运行数据(如温度、电压、振动等)进行分析,预测设备可能出现的故障,提前安排维修保养,降低设备故障率。
(3)乘客服务中:在车站和列车上设置智能客服系统,利用自然语言处理技术解答乘客的咨询和投诉。同时,通过分析乘客的购票记录、出行习惯等数据,为乘客提供个性化的出行建议和服务。
优势:
优化运营效率:智能调度系统可以根据实时情况灵活调整运营方案,避免出现列车拥堵、晚点等情况,提高高铁的运营效率和准点率。保障设备正常运行:通过对设备的实时监测和故障预测,能够及时发现并解决设备问题,减少设备故障对运营的影响,保障高铁的安全运行。提升乘客体验:智能客服系统方便乘客咨询,个性化服务则能满足不同乘客的需求,提高乘客对高铁服务的满意度。
挑战:
数据安全与隐私保护:运营管理涉及大量乘客的个人信息和高铁运行的关键数据,保障这些数据的安全和隐私是至关重要的。一旦数据泄露,可能会对乘客造成不良影响,也会影响高铁运营的正常秩序。
系统集成与兼容性:要实现智能调度、设备运维和乘客服务等多个系统的协同工作,需要解决不同系统之间的集成和兼容性问题,否则可能会出现数据传输不畅、系统间无法有效配合等情况。
综上所述,在“一带一路”倡议下的跨国高铁超级工程中,人工智能在工程规划、建设施工和运营管理等环节都有着广泛的应用前景,能够带来诸多优势,但同时也面临着一系列挑战,需要在技术研发、数据管理、系统集成等方面不断努力,以充分发挥人工智能在超级工程中的作用。
【详解】本题考查人工智能。
一、工程规划与设计环节
(1)应用的人工智能技术:地理信息系统(GIS)与人工智能的融合:利用人工智能算法对大量的地理信息数据(包括沿线各国的地形、地貌、地质等)进行分析处理,辅助工程规划人员更准确地确定高铁线路走向、站点选址等。例如,通过机器学习算法对历史地质灾害数据和当前地质结构数据进行分析,预测可能出现地质风险的区域,从而合理避开。
(2)基于深度学习的模拟建模:采用深度学习技术对高铁在不同气候条件、地质结构下的运行情况进行模拟建模。比如构建卷积神经网络(CNN)模型来模拟高铁在不同地形起伏、不同风力条件下的行驶稳定性,为工程设计提供参考,确保设计出的高铁结构能够适应复杂环境。
优势:提高规划精准度:人工智能能够处理海量复杂的数据,挖掘出其中隐藏的规律和关系,相比传统方法能更精准地确定最佳线路走向和站点位置,减少后期因规划不合理导致的工程变更。
优化设计方案:通过模拟建模可以提前发现潜在的问题,对高铁的结构设计、轨道铺设方式等进行优化,提高高铁在复杂环境下的运行安全性和舒适性。
挑战:数据获取与整合难度大:涉及多个国家的地理信息数据,其获取渠道多样,数据格式、标准不一致,需要花费大量精力进行数据的收集、整理和统一格式,以便人工智能算法能够有效处理。模型验证复杂:由于模拟环境与实际环境可能存在一定差异,要确保模拟建模得出的结果准确可靠,需要进行大量的实地验证工作,耗费时间和资源。
二、建设施工环节:
(1)智能机器人施工:在一些危险、复杂或重复性高的施工任务中,如隧道挖掘、高空架梁等,投入智能机器人进行施工。这些机器人配备了人工智能视觉识别系统、传感器等,可以实时感知周围环境,根据施工要求自动调整施工动作。
(2)质量检测:利用人工智能图像识别技术和机器学习算法对施工过程中的建筑材料质量、工程结构质量进行检测。例如,通过对混凝土试块的图像进行分析,判断其强度是否达标;利用机器学习算法对桥梁钢结构的应力应变数据进行分析,检测是否存在潜在的结构缺陷。
优势:提高施工安全性:智能机器人可以代替人类在危险环境下作业,如在地质不稳定的隧道施工中,减少人员伤亡风险。提升施工质量:人工智能的质量检测系统能够实现实时、精准的检测,及时发现施工中的质量问题并反馈,便于及时整改,保证工程质量。提高施工效率:智能机器人可以不间断地工作,且动作精准,相比人工操作在一些重复性任务上能大大提高施工速度;质量检测的自动化也能减少人工检测的时间成本,加快施工进度。
挑战:机器人适应复杂环境能力有限:尽管智能机器人具备一定的环境感知能力,但在面对超级工程中极其复杂多样的环境时,可能会出现适应不良的情况,如在极端气候条件下的传感器失灵、视觉识别受沙尘等影响。技术故障影响施工进度:如果智能机器人或质量检测系统出现技术故障,可能会导致施工停滞,需要专业人员及时维修,而在跨国工程现场,维修人员和设备的调配可能存在困难。
三、运营管理环节
(1)智能调度系统:运用人工智能算法对高铁的运行时刻表、车次安排、列车停靠站点等进行智能调度。根据实时的客流量、线路运行状况、天气变化等因素,动态调整运营方案,确保高铁运营的高效性和准时性。
(2)设备运维中:利用物联网技术与人工智能相结合,对高铁沿线的设备(如信号系统、供电系统等)进行实时监测。通过机器学习算法对设备的运行数据(如温度、电压、振动等)进行分析,预测设备可能出现的故障,提前安排维修保养,降低设备故障率。
(3)乘客服务中:在车站和列车上设置智能客服系统,利用自然语言处理技术解答乘客的咨询和投诉。同时,通过分析乘客的购票记录、出行习惯等数据,为乘客提供个性化的出行建议和服务。
优势:优化运营效率:智能调度系统可以根据实时情况灵活调整运营方案,避免出现列车拥堵、晚点等情况,提高高铁的运营效率和准点率。保障设备正常运行:通过对设备的实时监测和故障预测,能够及时发现并解决设备问题,减少设备故障对运营的影响,保障高铁的安全运行。提升乘客体验:智能客服系统方便乘客咨询,个性化服务则能满足不同乘客的需求,提高乘客对高铁服务的满意度。
挑战:数据安全与隐私保护:运营管理涉及大量乘客的个人信息和高铁运行的关键数据,保障这些数据的安全和隐私是至关重要的。一旦数据泄露,可能会对乘客造成不良影响,也会影响高铁运营的正常秩序。系统集成与兼容性:要实现智能调度、设备运维和乘客服务等多个系统的协同工作,需要解决不同系统之间的集成和兼容性问题,否则可能会出现数据传输不畅、系统间无法有效配合等情况。
综上所述,在“一带一路”倡议下的跨国高铁超级工程中,人工智能在工程规划、建设施工和运营管理等环节都有着广泛的应用前景,能够带来诸多优势,但同时也面临着一系列挑战,需要在技术研发、数据管理、系统集成等方面不断努力,以充分发挥人工智能在超级工程中的作用。
四、应用处理题:本题共2小题,每小题15分,共30分,结合题目素材,根据任务需求,完成操作处理。
28、7.某学校对高一学生7选3情况进行统计,小李对于各个班级选考技术的人数进行统计,数据存储在“jsxk.xlsx”,如图a所示:
使用Python编程处理文件中的数据,作如下操作:
(1)计算技术选考总人数,并输出①。
(2)根据技术选考人数,从高到低输出选报人数最多的5个班级。
处理完后,结果如图b所示,程序运行如下,请在划线处填入适当的代码。
import pandas as pd
df=pd.read_excel("jsxk.xlsx")
sum=0
for i in ① : #统计技术选考总人数
sum=sum+i
print("技术选考总人数为:"+② )
df1_px=df.sort_values("技术选考人数",ascending=③ ) #根据技术选考人数进行降序排序
print("技术选考人数最多的5个班级:")
print(④ )
【答案】 df.技术选考人数 str(sum) False df1_px.head()或df1_px.head(5)
【详解】本题考查程序分析和设计。
import pandas as pd
df=pd.read_excel("jsxk.xlsx")
sum=0
#①访问df对象中“技术选考人数”列数据,故正确答案为:df.技术选考人数。
for i in df.技术选考人数:
sum=sum+i
#②输出总分sum,字符串连接必须加str(),将数值转换成字符串,故正确答案为:str(sum)。
print("技术选考总人数为:"+str(sum))
#③将排序后数据存储在dfl_px中,选项ascending=True/False确定升/降序,题目要求降序排序故正确答案为:False。
dfl_px=df.sort_values("技术选考人数",ascending=False)
print("技术选考人数最多的5个班级:")
#④输出报考人数最多的5个班级,故正确答案为:df1_px.head()或df1_px.head(5)。
print(dfl_px.head())#输出前五行
29、6.小红编写基于Flask Web框架的Python校园空气质量指数(AQI)监测系统,实现监测校园各采样点AQI数据。校园的每个采样点都使用相关传感器采集PM2.5、PM1.0和PM10的值,然后计算当天的AQI。
(1)数据采集与传输。学校操场是4号监测点,每分钟采集一次PM2.5、PM1.0和PM10的值。下图所示为其中某一天的部分采集数据。
①AQI需先统计全天PM2.5采样数据的平均值,然后根据平均值计算获得。根据上图所示的数据,PM2.5前3分钟的平均值为 (填数值)。
②小红编写了数据处理子程序,实现计算每天的数据采集文件中的PM2.5的平均值和AQI,程序段如下:
f=open (“pm_d.txt”) #打开文件
def finds (c, st): #查找字符st在字符串c中的位置
for i in range (len (c) ):
if ___a____:
return i
data=[]; sum=0
for line in f.readline (): #按行读取文件
if “PM2.5” in line:
w=finds (line, “:”)
d=___b____
data=data+[d] #将获取的PM2.5数据保存到列表中
sum=sum+d
ave=sum//len (data) #计算PM2.5的平均值
#计算AQI,代码略
f. close ()
则程序中画线处a、b应填入的代码为:a 、b
(2)数据存储与呈现。该系统的主程序主要实现:用数据库存储每天各监测点上传的AQI数值,访问该系统的路由等功能。访问该系统的URL为http://10.1.10.1:88/,并使用变量s传递查询结果数据,用于“vews.html”网页文件显示。实现主程序的部分代码如下:
from flask import Flask, render_template, request
app=Flask (_name_)
#数据处理子程序上传的AQI数据,并存储到数据库data.db的路由代码略
_____a______ #主页面路由命令
def index():
db=sqlite3.connect(“data.db”)
#游标变量cur连接等参数,代码略
sql=“SELECT * FROM pm_b WHERE id=4”
cur. execute (sql) #查询4号监测点AQI数据
data=cur. fetchall ()
#数据库执行和关闭,代码略
#将data数据传递给参数变量s用于显示在网页中
if_name_==“_main_”:
app.run(_____b______) #(选填)
请回答下列问题:
①分析程序可知,存储每天的AQI的数据表名为 。
②为实现上述功能,程序中画线a处应填入代码为 。
③为实现上述功能,程序中画线b处应填入的代码为( )
A.host=“10.1.10.1:88”,port=88 B.host=“10.1.10.1”,port=88
C.host=“http://10.1.10.1”,port=88 D.host=http://10.1.10.1,port=8000
④程序中加框处的代码有误,则能正确实现系统功能的代码是( )
A.return s B.return render_template(“vews.html”,s)
C.return render_template(“vews.html”,data)D.return render_template(“vews.html”,s=data)
【答案】 39 c[i]==st int (line[w+1:]) pm_b @app.route(“/”) B D
【详解】本题主要考查Python程序的综合应用。①根据上图所示的数据,PM2.5前3分钟的平均值为(39+40+38)/3=39。②函数finds(c,st)查找字符st在字符串c中的位置,依次将字符串c中的字符与st进行比较,故if判断条件是c[i]==st。③w=finds (line, “:”),即w为冒号的位置,冒号后均为PM2.5的数据,此处将截取出的PM2.5数据转换为整型赋给变量d,故此处填int (line[w+1:])。④由代码“SELECT * FROM pm_b WHERE id=4”存储每天的AQI的数据表名为pm_b。⑤访问该系统的URL为http://10.1.10.1:88/,主页面路由命令为@app.route(“/”)。⑥访问该系统的URL为http://10.1.10.1:88/,可知主机地址为10.1.10.1,端口号是88,故此处填host=“10.1.10.1”,port=88,故选B选项。⑦将data数据传递给参数变量s用于显示在网页中,故加框处应改为return render_template(“vews.html”,s=data),选D选项。
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