北京交通大学《人工智能基础》2022-2023学年第一学期期末试卷

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2022-2023学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在一个利用人工智能进行自动化文本分类的项目中，例如将新闻文章分类为不同的主题，为了提高分类的准确性，以下哪种措施可能是有效的？（）A.增加训练数据的多样性B.选择更复杂的分类算法C.对文本进行更精细的预处理D.以上都是2、人工智能中的计算机视觉技术能够让计算机理解和分析图像和视频内容。以下关于计算机视觉的描述，不准确的是（）A.目标检测、图像分类和语义分割是计算机视觉中的常见任务B.计算机视觉技术可以应用于自动驾驶、安防监控和工业检测等领域C.计算机视觉系统的性能完全取决于所使用的硬件设备，算法的优化作用不大D.深度学习算法的出现极大地推动了计算机视觉技术的发展3、人工智能中的模型压缩技术对于在资源受限的设备上部署模型至关重要。假设要将一个大型的深度学习模型部署到移动设备上，同时保持一定的性能。以下哪种模型压缩方法在减少模型参数数量和计算量方面最为有效？（）A.剪枝B.量化C.知识蒸馏D.以上方法综合运用4、深度学习在近年来取得了显著的成果，特别是在图像识别和语音识别等领域。以下关于深度学习的叙述，不准确的是（）A.深度学习是一种基于多层神经网络的机器学习方法，能够自动从数据中学习特征B.深度学习模型需要大量的训练数据和强大的计算资源来进行训练C.深度学习可以解决传统机器学习方法难以处理的复杂问题，如语义理解和情感分析D.深度学习模型的结构和参数一旦确定，就无法根据新的数据进行调整和优化5、情感分析是自然语言处理中的一个重要任务。以下关于情感分析的描述，不准确的是（）A.情感分析旨在判断文本所表达的情感倾向，如积极、消极或中性B.可以基于词典、机器学习算法或深度学习模型来进行情感分析C.情感分析在社交媒体监测、客户反馈分析等方面有广泛的应用D.情感分析的结果总是准确无误的，不受文本的复杂性和多义性影响6、人工智能在医疗领域的应用不断拓展。假设利用人工智能辅助医生进行疾病诊断，以下关于其应用的描述，哪一项是不准确的？（）A.人工智能可以分析医学影像，帮助医生发现潜在的病变B.基于大数据的人工智能模型能够提供更准确的诊断建议，但不能取代医生的最终判断C.人工智能在医疗中的应用可以完全避免误诊和漏诊的情况发生D.医生和人工智能系统的合作可以提高医疗效率和质量7、机器学习是人工智能的重要分支，其中监督学习是一种常见的学习方式。以下关于监督学习的描述，不正确的是（）A.监督学习需要有标记的训练数据，即输入数据和对应的期望输出B.常见的监督学习算法包括决策树、支持向量机和神经网络等C.监督学习的目标是通过学习训练数据中的模式和规律，对新的未知数据进行准确的预测或分类D.监督学习只能处理数值型数据，对于文本、图像等非数值型数据无法处理8、人工智能中的强化学习算法可以分为基于值函数的方法和基于策略的方法。以下关于这两种方法的描述，不正确的是（）A.基于值函数的方法通过估计状态值或动作值来选择最优动作B.基于策略的方法直接学习策略函数，输出动作的概率分布C.基于值函数的方法和基于策略的方法不能结合使用，只能选择其一D.这两种方法各有优缺点，在不同的应用场景中表现不同9、假设在一个智能教育系统中，需要利用人工智能为学生提供个性化的学习路径和资源推荐。为了准确评估学生的学习状态和需求，以下哪种数据和方法可能是重要的？（）A.学习行为数据和聚类分析B.知识掌握程度数据和回归分析C.学习偏好数据和分类算法D.以上都是10、人工智能在医疗影像诊断中的应用越来越受到关注。假设要开发一个能够辅助医生诊断肺部疾病的系统，以下关于模型的可解释性和透明度的要求，哪一项是最为重要的？（）A.能够准确诊断疾病即可，不需要解释诊断的依据B.以可视化的方式展示模型对肺部影像的分析过程和决策依据C.提供一个简单的诊断结果，不解释模型是如何得出这个结果的D.隐藏模型的内部工作原理，以防止被竞争对手模仿11、在人工智能的模型压缩中，假设需要在不显著降低模型性能的前提下减少模型的参数数量和计算量。以下哪种方法可以实现这一目标？（）A.剪枝技术，去除不重要的连接和参数B.量化技术，降低参数的精度C.知识蒸馏，将大模型的知识传递给小模型D.以上都是12、在人工智能的医疗应用中，例如疾病预测和诊断辅助，假设需要确保模型的结果具有可解释性和临床可信赖性。以下哪种方法能够增加模型的可信度？（）A.与医生的经验和专业知识结合进行验证B.只依靠模型的输出，不进行额外验证C.隐藏模型的内部工作原理，避免质疑D.不考虑临床实际情况，追求高准确率13、人工智能在气象预测中的应用具有挑战性。假设要利用人工智能模型预测未来几天的天气情况，以下关于数据预处理的步骤，哪一项是最重要的？（）A.对气象数据进行标准化处理，使其具有相同的量纲B.去除异常值和缺失值，保证数据的质量C.对数据进行降维处理，减少计算量D.随机打乱数据的顺序，增加数据的随机性14、人工智能在法律领域的辅助决策中具有一定作用。假设要利用人工智能协助法官判断案件，以下关于其应用的描述，哪一项是不正确的？（）A.分析大量的法律案例和条文，提供相关的参考和建议B.利用数据挖掘技术发现案件中的潜在规律和模式C.人工智能的判断结果可以直接作为最终的法律裁决，无需法官审查D.帮助法官提高决策的效率和准确性，但最终决策权仍在法官手中15、在开发一个能够与人类进行自然流畅对话的人工智能聊天机器人时，不仅要理解用户的输入，还要生成合理且富有逻辑的回复。为了实现这一目标，以下哪个方面的技术是至关重要的？（）A.语言模型的训练B.对话管理策略C.情感分析能力D.知识图谱的构建16、在人工智能的知识表示方法中，语义网络和框架表示是常见的方式。假设我们要构建一个关于动物分类的知识系统，以下关于这两种表示方法的说法，哪一项是正确的？（）A.语义网络更适合表示结构化的、层次分明的知识B.框架表示难以处理知识的不确定性和模糊性C.语义网络难以表达复杂的对象及其关系D.框架表示在知识的扩展和更新方面较为困难17、人工智能中的无监督学习可以发现数据中的隐藏模式和结构。以下关于无监督学习的描述，不正确的是（）A.聚类分析和主成分分析是常见的无监督学习方法B.无监督学习不需要事先标注数据，能够自动从数据中学习特征C.无监督学习的结果通常难以解释和评估，应用范围相对较窄D.可以用于数据预处理、特征提取和异常检测等任务18、在人工智能的算法中，遗传算法是一种基于自然选择和遗传机制的优化算法。考虑一个优化问题，需要在一个复杂的搜索空间中找到最优解。以下关于遗传算法的描述，哪一项是不正确的？（）A.遗传算法通过模拟生物进化过程来寻找最优解B.遗传算法容易陷入局部最优解C.遗传算法对于大规模的优化问题具有较好的性能D.遗传算法的搜索过程是随机的，没有任何规律可循19、在人工智能的图像增强技术中，目的是提高图像的质量和可读性。假设我们要对一张低光照条件下拍摄的照片进行增强，以下关于图像增强的方法，哪一项是不准确的？（）A.直方图均衡化B.锐化滤波C.中值滤波D.图像增强不会引入任何噪声20、人工智能中的强化学习在机器人控制领域有重要应用。假设一个机器人需要学习在复杂环境中行走而不摔倒，以下关于奖励函数的设计，哪一项是最需要仔细考虑的？（）A.只根据机器人是否到达目标位置给予奖励B.综合考虑机器人的行走速度、稳定性和能量消耗等因素给予奖励C.给予固定的奖励值，不考虑机器人的表现D.随机给予奖励，增加学习的不确定性21、人工智能中的语音识别技术能够将人类的语音转换为文字。以下关于语音识别的叙述，不准确的是（）A.语音识别系统通常包括声学模型、语言模型和解码器等部分B.语音识别的准确率受到语音质量、口音和背景噪声等因素的影响C.语音识别技术已经非常完美，能够准确识别各种口音和语速的语音D.深度学习的应用显著提高了语音识别的性能和准确率22、人工智能中的无人驾驶技术面临着众多技术和法律挑战。假设我们在讨论无人驾驶汽车的责任归属问题，以下关于无人驾驶责任的说法，哪一项是不正确的？（）A.事故责任的判定应该综合考虑多种因素B.完全由无人驾驶汽车的制造商承担责任C.法律法规需要随着技术发展不断完善D.乘客在某些情况下也可能承担一定责任23、在人工智能的自动驾驶领域，车辆需要根据周围环境的感知信息做出决策，如加速、减速、转弯等。假设车辆面临复杂的交通场景，包括多个车辆、行人、交通信号灯等，为了确保安全和高效的驾驶决策，以下哪种技术或方法是至关重要的？（）A.基于规则的决策制定，遵循固定的交通规则B.深度学习模型，自动从大量数据中学习决策模式C.随机决策，根据概率选择行动D.不考虑其他车辆和行人，只关注自身车辆的状态24、强化学习是人工智能的一个重要分支，常用于训练智能体在环境中做出最优决策。假设一个智能机器人需要在迷宫中找到出口，通过与环境的交互获得奖励。在这种情况下，以下关于强化学习算法的选择，哪一项是最合适的？（）A.Q-learning算法，通过估计状态-动作值函数来选择最优动作B.策略梯度算法，直接优化策略以最大化期望回报C.蒙特卡罗方法，通过随机采样来估计价值函数D.以上算法都不合适，应该选择其他方法25、假设要开发一个能够理解人类情感和意图的人工智能助手，例如根据用户的情绪提供相应的服务，以下哪种技术和数据可能是关键的？（）A.情感计算技术和情感标注数据B.意图识别技术和用户行为数据C.自然语言理解技术和多模态数据D.以上都是26、在人工智能的文本摘要生成中，假设需要从长篇文章中提取关键信息并生成简洁准确的摘要。以下哪种方法能够更好地捕捉文章的主旨和重点？（）A.基于注意力机制的模型，关注重要的文本部分B.按照文章的开头和结尾提取关键语句C.随机选择文章中的段落作为摘要D.不进行任何分析，直接输出原文的前几段27、人工智能在智能推荐系统中发挥着重要作用。例如，电商平台通过分析用户的购买历史和浏览行为为用户推荐商品。以下关于智能推荐系统的描述，哪一项是不正确的？（）A.推荐系统可以基于用户的协同过滤进行推荐B.推荐系统只考虑用户的近期行为，忽略历史行为C.推荐系统可以结合内容过滤和协同过滤提高推荐效果D.推荐系统需要不断更新和优化以适应用户兴趣的变化28、在人工智能的发展中，数据的质量和数量对模型的性能有着重要影响。假设要训练一个高精度的图像识别模型。以下关于数据的描述，哪一项是不准确的？（）A.数据的多样性和代表性对于模型的泛化能力至关重要B.大量的高质量标注数据通常能够显著提升模型的性能C.数据中的噪声和错误对模型的训练影响不大，可以忽略D.对数据进行清洗、预处理和增强等操作可以提高数据质量29、人工智能在医疗影像诊断中的辅助作用越来越受到重视。假设一个医生正在借助人工智能系统辅助诊断X光片，以下关于医疗影像诊断中人工智能的描述，正确的是：（）A.人工智能系统的诊断结果可以完全替代医生的判断，医生无需再进行分析B.医生应该将人工智能系统的诊断结果作为唯一参考，忽略自己的临床经验C.人工智能系统可以提供辅助信息和提示，帮助医生更准确地诊断，但最终决策仍由医生做出D.医疗影像诊断中的人工智能技术还不够成熟，不能为医生提供任何有价值的帮助30、人工智能中的机器翻译是一项具有挑战性的任务。假设我们要将一段中文文本翻译成英文，以下关于机器翻译的挑战，哪一项是不正确的？（）A.词汇的多义性B.语法结构的差异C.文化背景的不同D.机器翻译的质量已经超越了人类翻译二、操作题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）利用Scikit-learn中的主成分分析（PCA）算法对基因表达数据进行降维，可视化降维后的结果。分析主成分的贡献率和数据在低维空间中的分布，探索数据中的潜在结构和模式。2、（本题5分）在PyTorch中，构建一个基于胶囊网络（CapsNet）的图像识别模型，对复杂场景中的物体进行准确识别。比较CapsNet与传统卷积神经网络在处理变形、遮挡和多视角物体时的性能差异，评估模型的鲁棒性和泛化能力。3、（本题5分）利用Python的OpenCV库，实现对图像的Roberts算子边缘检测。比较Roberts算子与其他边缘检测算子的效果。4、（本题5分）使用Python的PyTorch框架，构建一个长短时记忆网络（LSTM）模型，用于对股票价格时间序列进行预测。分析数据特征，训练模型并预测未来的股票价格。5、（本题5分）运用深度学习框架构建一个图像生成模型，根据给定的描述生成具有艺术感的图像，实现人工