中国科学院大学《人工智能程序设计》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批阅人一、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、在人工智能的知识图谱构建中，例如整合多个领域的知识并建立关联，以下哪种方法和工具可能是常用的？（）A.本体论和语义网技术B.信息抽取和实体识别C.关系抽取和图数据库D.以上都是2、在人工智能的异常检测任务中，例如检测网络中的异常流量或金融交易中的欺诈行为。假设正常数据的模式较为复杂，而异常数据相对较少且具有多样性。以下哪种方法在这种情况下更适合进行异常检测？（）A.基于统计的方法，设定阈值判断异常B.无监督学习方法，自动发现异常模式C.监督学习方法，使用有标注的异常数据进行训练D.人工检查所有数据，识别异常3、在人工智能的发展中，机器学习是一个重要的分支。假设一个医疗团队想要利用机器学习来预测某种疾病的发病风险，他们收集了大量患者的基因数据、生活习惯、病史等多维度信息。在选择机器学习算法时，需要考虑数据的特点、模型的复杂度和预测的准确性等因素。以下哪种机器学习算法可能最适合这个任务？（）A.决策树算法，通过对特征的逐步划分进行预测B.线性回归算法，建立变量之间的线性关系进行预测C.支持向量机算法，寻找最优分类超平面进行分类预测D.朴素贝叶斯算法，基于概率计算进行分类4、人工智能在农业领域的应用包括作物监测、病虫害预测等。假设要利用人工智能技术预测农作物的病虫害发生情况，以下关于农业领域人工智能应用的描述，正确的是：（）A.仅依靠气象数据就能准确预测农作物的病虫害发生B.人工智能在农业中的应用成本过高，不具有实际推广价值C.综合考虑农作物的生长环境、图像数据和历史病虫害信息等，可以提高病虫害预测的准确性D.农业领域的数据质量和多样性对人工智能应用的效果没有影响5、人工智能中的专家系统是一种基于知识的系统。假设有一个用于故障诊断的专家系统，需要将专家的知识和经验转化为系统的规则和推理机制。以下关于专家系统的描述，哪一项是不准确的？（）A.专家系统的性能取决于知识的准确性和完整性B.专家系统能够处理不确定性和模糊性的知识C.专家系统的开发需要大量的时间和专业知识D.专家系统一旦开发完成，就不需要进行更新和维护6、在人工智能的应用中，自动驾驶是一个具有挑战性的领域。假设一辆自动驾驶汽车需要在复杂的交通环境中做出安全、高效的驾驶决策。那么，以下关于自动驾驶中的人工智能技术，哪一项是不准确的？（）A.需要依靠多种传感器获取环境信息，如摄像头、激光雷达等B.基于深度学习的目标检测算法可以准确识别道路上的行人和车辆C.自动驾驶系统一旦训练完成，就不需要再进行更新和改进D.决策算法需要考虑交通规则、道德伦理等多方面因素7、人工智能在图像识别领域取得了显著的成果。假设要开发一个能够识别水果种类的图像识别系统，需要考虑多种因素。以下关于图像数据预处理的步骤，哪一项是最关键的？（）A.对图像进行裁剪和旋转，以统一图像的大小和方向B.将图像转换为灰度图像，减少数据量C.对图像进行增强和去噪处理，提高图像质量D.随机打乱图像的顺序，增加数据的多样性8、在人工智能的自动驾驶道德决策问题中，假设自动驾驶汽车面临一个无法避免的碰撞场景，以下关于道德决策的描述，正确的是：（）A.可以制定一套通用的道德规则，让自动驾驶汽车在所有情况下遵循B.道德决策应该完全由汽车制造商决定，用户没有参与的权利C.不同的文化和价值观可能导致对自动驾驶道德决策的不同看法D.自动驾驶汽车的道德决策不会受到法律和社会舆论的影响9、人工智能在金融风险预测中具有应用潜力。假设要预测股票市场的波动，以下哪种数据来源可能对预测结果的准确性提升帮助最小？（）A.公司的财务报表B.社交媒体上的舆论C.历史天气数据D.宏观经济指标10、在人工智能的研究中，算法的选择和优化至关重要。以下关于人工智能算法的叙述，不正确的是（）A.不同的算法适用于不同的问题和数据特点，需要根据具体情况进行选择B.算法的优化可以提高计算效率和模型性能，例如通过调整参数、使用更高效的计算框架等C.新的算法不断涌现，但传统的算法在某些情况下仍然具有不可替代的优势D.一旦选择了一种算法，就不能再进行更改和优化，否则会影响模型的稳定性11、人工智能中的语音合成技术旨在将文本转换为自然流畅的语音。假设我们要为一款智能语音助手开发语音合成功能，以下关于语音合成的描述，哪一项是错误的？（）A.可以通过拼接预先录制的语音片段来实现B.基于深度学习的方法能够生成更自然的语音语调C.语音合成的质量只取决于声学模型D.韵律和情感的表达是语音合成中的重要挑战12、深度学习在图像识别领域取得了显著的成果。假设我们正在训练一个深度神经网络来识别不同种类的动物。如果训练数据中某些动物类别的样本数量过少，可能会导致什么问题？（）A.模型过拟合B.模型欠拟合C.训练速度加快D.模型的准确率提高13、在人工智能的图像分割任务中，需要将图像划分成不同的区域。假设要对医学影像中的病变区域进行分割，以下关于图像分割技术的描述，正确的是：（）A.传统的图像分割方法在处理复杂的医学影像时效果总是优于深度学习方法B.深度学习中的全卷积神经网络（FCN）在医学图像分割中能够自动学习特征，具有很大的潜力C.图像分割的结果只取决于所使用的算法，与图像的质量和分辨率无关D.图像分割技术在医学领域的应用已经非常成熟，不需要进一步的研究和改进14、人工智能在气象预测中的应用可以提高预测的准确性和精细化程度。假设要开发一个能够预测局部地区短期天气变化的人工智能模型，需要考虑多种气象因素的相互作用。以下哪种模型架构和训练方法在处理这种复杂的时空数据方面表现更为出色？（）A.循环神经网络（RNN）B.长短期记忆网络（LSTM）C.门控循环单元（GRU）D.以上模型结合使用15、在人工智能的发展中，数据的质量和数量对模型的训练和性能有着重要的影响。以下关于数据在人工智能中的作用的描述，不正确的是（）A.高质量、大规模的数据能够帮助模型学习到更准确和通用的模式B.数据清洗和预处理是提高数据质量的重要步骤，可以减少噪声和错误C.即使数据量较少，通过巧妙的算法设计和模型架构，也能训练出性能优异的人工智能模型D.数据的标注工作对于监督学习非常重要，准确的标注能够提高模型的学习效果二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）谈谈聚类算法在数据分析中的作用。2、（本题5分）说明人工智能在广告和营销中的精准策略。3、（本题5分）解释人工智能在社会风险评估和预警中的作用。4、（本题5分）谈谈问答系统的构建方法。三、操作题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）使用机器学习算法对交通流量数据进行预测，为交通管理和规划提供决策支持。2、（本题5分）利用Python的Scikit-learn库，实现一个决策树算法对乳腺癌数据集进行分类。展示决策树的生成过程，通过交叉验证选择最优的超参数，并计算模型在测试集上的F1分数。3、（本题5分）使用聚类算法对生物医学数据进行分析，发现不同的疾病基因和生物标志物，为精准医疗提供支持。4、（本题5分）在PyTorch中，构建一个基于胶囊网络（CapsNet）的语音分类模型。分析CapsNet在语音处理中的优势和局限性。5、（本题5分）使用机器学习算法对空气质量数据进行预测，为环境保护和公众健康提供参考。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）分析一个利用人工