北京师范大学《人工智能与科技素养》2023-2024学年第一学期期末试卷

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2023-2024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15个小题，每小题1分，共15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、在人工智能的强化学习中，假设智能体在探索环境时面临高风险的动作选择，以下哪种策略能够平衡探索和利用，以实现更好的学习效果？（）A.ε-贪心策略，以一定概率随机选择动作B.始终选择最优动作，不进行探索C.随机选择动作，不考虑之前的经验D.只在初始阶段进行探索，之后完全利用2、在人工智能的发展历程中，机器学习算法起到了关键作用。假设我们要开发一个能够预测股票价格走势的模型，需要处理大量的历史交易数据和财务报表等信息。以下关于选择机器学习算法的考虑，哪一项是最为重要的？（）A.选择简单直观的线性回归算法，因为其易于理解和解释B.采用复杂的深度学习算法，如卷积神经网络，以捕捉数据中的复杂模式C.运用决策树算法，其能够生成易于理解的规则D.随机选择一种算法，碰碰运气3、人工智能在教育领域的应用有望实现个性化学习和智能辅导。假设一个在线学习平台使用人工智能为学生提供个性化课程推荐，以下关于教育领域人工智能应用的描述，正确的是：（）A.人工智能可以完全根据学生的学习成绩来推荐课程，无需考虑其他因素B.学生的学习习惯、兴趣和知识水平等因素都应该被纳入人工智能的课程推荐模型中C.人工智能在教育领域的应用可能会导致学生过度依赖技术，降低自主学习能力D.教育领域的人工智能应用不需要考虑教育伦理和学生隐私保护问题4、在人工智能的自然语言生成任务中，假设要生成一篇结构清晰、逻辑连贯的文章。以下哪种方法能够有助于提高生成文章的质量？（）A.引入先验知识和约束，指导生成过程B.完全依靠模型的随机输出，不进行任何引导C.减少生成的文本长度，降低复杂性D.不考虑语法和逻辑，只关注内容的丰富性5、在人工智能的应用于教育领域，个性化学习是一个重要的方向。假设我们要为学生提供个性化的学习路径推荐，以下关于个性化学习的说法，哪一项是不正确的？（）A.需要根据学生的学习历史和特点进行定制B.完全依赖人工智能算法，不需要教师的参与C.可以提高学生的学习效率和效果D.要考虑学生的兴趣和能力差异6、人工智能中的联邦学习是一种新兴的技术。以下关于联邦学习的说法，不正确的是（）A.联邦学习可以在保护数据隐私的前提下，实现多个参与方之间的模型训练和共享B.解决了数据在不同机构之间难以流通和共享的问题C.联邦学习的通信开销较大，限制了其在大规模数据上的应用D.联邦学习技术已经非常成熟，不存在任何技术挑战和安全风险7、人工智能在农业领域的应用具有很大潜力。假设要利用人工智能技术实现农作物的病虫害监测，以下关于这种应用的描述，正确的是：（）A.可以通过分析农作物的图像和传感器数据，及时发现病虫害的迹象B.人工智能系统能够完全替代农民的经验和判断，独立完成病虫害的防治工作C.由于农作物生长环境的复杂性，人工智能在病虫害监测中的应用效果有限D.安装在农田中的监测设备越多，人工智能病虫害监测系统的准确性就越高8、人工智能中的模型评估指标对于衡量模型性能至关重要。假设要评估一个图像分类模型的性能，以下关于评估指标的描述，正确的是：（）A.准确率是唯一可靠的评估指标，能够全面反映模型的性能B.召回率和精确率相互独立，没有关联C.F1值综合考虑了召回率和精确率，能够更全面地评估模型D.混淆矩阵只适用于二分类问题，对于多分类问题没有作用9、知识图谱是人工智能中用于表示知识和关系的一种技术。假设一个智能问答系统基于知识图谱来回答用户的问题。以下关于知识图谱的描述，哪一项是错误的？（）A.知识图谱将实体、关系和属性以图的形式组织起来，便于知识的表示和查询B.可以通过从大量文本中自动抽取信息来构建知识图谱C.知识图谱中的知识是固定不变的，一旦构建完成就无需更新D.结合自然语言处理技术，能够实现基于知识图谱的智能问答和推理10、人工智能中的可解释性是一个重要的研究方向。假设要解释一个深度学习模型的决策过程和输出结果，以下关于模型可解释性的描述，正确的是：（）A.深度学习模型的内部运作非常复杂，无法进行任何形式的解释B.特征重要性分析可以帮助理解模型对输入特征的依赖程度C.可视化技术只能展示模型的结构，不能解释模型的决策逻辑D.模型可解释性对于实际应用没有太大意义，只要模型性能好就行11、在人工智能的研究中，可解释性是一个重要的问题。假设一个医疗决策支持系统基于人工智能模型给出诊断建议。以下关于模型可解释性的描述，哪一项是不准确的？（）A.可解释性有助于医生和患者理解模型的决策依据，增加信任度B.一些复杂的深度学习模型由于其内部运作的复杂性，往往具有较低的可解释性C.为了提高模型的性能，可以牺牲一定的可解释性D.可解释性对于所有类型的人工智能应用都是同等重要的，没有优先级之分12、在人工智能的研究领域中，自然语言处理是重要的一部分。假设我们要开发一个能够自动回答用户问题的智能客服系统，需要对大量的文本数据进行学习和分析。以下哪种技术在处理自然语言的语义理解方面可能发挥关键作用？（）A.词法分析B.句法分析C.语义网络D.语音识别13、在强化学习中，“Q-learning”算法通过估计什么来进行决策？（）A.状态价值B.动作价值C.策略D.奖励14、在人工智能的发展历程中，机器学习作为重要的分支取得了显著的成果。假设要开发一个能够自动识别手写数字的系统，需要从大量的手写数字图像数据中学习特征和模式。以下哪种机器学习算法在处理这种图像数据分类问题上具有较大的优势，同时能够适应不同的书写风格和变形？（）A.决策树算法B.朴素贝叶斯算法C.卷积神经网络（CNN）D.支持向量机（SVM）15、人工智能在社交媒体的内容管理中发挥作用。假设一个社交媒体平台要利用人工智能过滤不良信息，以下关于其应用的描述，哪一项是不正确的？（）A.基于自然语言处理技术和机器学习算法，识别不良内容B.不断学习和更新不良信息的模式，提高过滤的准确性C.人工智能过滤系统能够完全杜绝不良信息的出现，无需人工监督D.平衡过滤的严格程度和用户体验，避免误判正常内容二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）简述计算机视觉在人工智能中的应用。2、（本题5分）简述人工智能在智能人力资源离职预测中的技术。3、（本题5分）简述人工智能系统的安全性考量。4、（本题5分）解释图像分类的算法和技术。三、操作题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）运用Python中的Keras库，搭建一个循环神经网络（RNN）模型，对股票价格时间序列数据进行预测。使用合适的损失函数和评估指标，对模型进行训练和评估，并对未来一段时间的股票价格进行预测。2、（本题5分）使用Python的Keras库，实现一个基于长短时记忆网络（LSTM）和卷积神经网络（CNN）的混合模型，对视频中的动作进行分类。分析不同模态数据的融合方式对分类结果的影响。3、（本题5分）运用Python中的Scikit-learn库，实现谱聚类算法对图像数据进行分割，比较不同参数设置下的分割效果。4、（本题5分）借助Scikit-learn库中的聚类算法（如K-Means或DBSCAN），对一组高维数据进行聚类分析。选择合适的聚类数，评估聚类结果的准确性和有效性，通过可视化展示聚类的效果。5、（本题5分）借助Python的Keras库，搭建一个循环神经网络（RNN）模型用于对股票价格时间序列数据进行预测。对数据进行归一化处理，采用合适的回调函数来防止过拟合，评估模型的均方误差（MSE）。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）考察一个基于