中國海洋大學(xué)《人工智能及其應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁中國海洋大學(xué)

《人工智能及其應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、人工智能中的強(qiáng)化學(xué)習(xí)在機(jī)器人控制領(lǐng)域有重要應(yīng)用。假設(shè)一個機(jī)器人需要學(xué)習(xí)在復(fù)雜環(huán)境中行走而不摔倒，以下關(guān)于獎勵函數(shù)的設(shè)計，哪一項是最需要仔細(xì)考慮的？（）A.只根據(jù)機(jī)器人是否到達(dá)目標(biāo)位置給予獎勵B.綜合考慮機(jī)器人的行走速度、穩(wěn)定性和能量消耗等因素給予獎勵C.給予固定的獎勵值，不考慮機(jī)器人的表現(xiàn)D.隨機(jī)給予獎勵，增加學(xué)習(xí)的不確定性2、人工智能中的聯(lián)邦學(xué)習(xí)是一種新興的技術(shù)。以下關(guān)于聯(lián)邦學(xué)習(xí)的說法，不正確的是（）A.聯(lián)邦學(xué)習(xí)可以在保護(hù)數(shù)據(jù)隱私的前提下，實現(xiàn)多個參與方之間的模型訓(xùn)練和共享B.解決了數(shù)據(jù)在不同機(jī)構(gòu)之間難以流通和共享的問題C.聯(lián)邦學(xué)習(xí)的通信開銷較大，限制了其在大規(guī)模數(shù)據(jù)上的應(yīng)用D.聯(lián)邦學(xué)習(xí)技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不存在任何技術(shù)挑戰(zhàn)和安全風(fēng)險3、在人工智能的算法選擇中，需要根據(jù)具體問題和數(shù)據(jù)特點進(jìn)行決策。假設(shè)要解決一個分類問題，數(shù)據(jù)具有高維度和復(fù)雜的非線性關(guān)系，以下關(guān)于算法選擇的描述，正確的是：（）A.線性分類算法如邏輯回歸一定能夠處理這種復(fù)雜的數(shù)據(jù)，無需考慮其他算法B.決策樹算法在處理高維度和非線性數(shù)據(jù)時總是表現(xiàn)最佳C.深度學(xué)習(xí)中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）對于處理圖像等具有空間結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)效果顯著，但對于一般的高維數(shù)據(jù)可能不太適用D.支持向量機(jī)（SVM）結(jié)合核函數(shù)能夠有效地處理非線性分類問題，是一個合適的選擇4、在強(qiáng)化學(xué)習(xí)中，“Q-learning”算法通過估計什么來進(jìn)行決策？（）A.狀態(tài)價值B.動作價值C.策略D.獎勵5、人工智能中的深度學(xué)習(xí)模型通常需要大量的計算資源進(jìn)行訓(xùn)練。假設(shè)一個研究團(tuán)隊資源有限。以下關(guān)于在有限資源下訓(xùn)練模型的策略描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用數(shù)據(jù)增強(qiáng)技術(shù)，通過對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)變換來增加數(shù)據(jù)量B.選擇輕量級的模型架構(gòu)，減少參數(shù)數(shù)量和計算量C.降低模型的訓(xùn)練精度，如使用低精度數(shù)值表示，以加快訓(xùn)練速度D.為了保證模型性能，無論資源如何有限，都不能對模型進(jìn)行任何簡化和壓縮6、在人工智能的文本分類任務(wù)中，例如將新聞文章分類為政治、經(jīng)濟(jì)、體育等類別。假設(shè)數(shù)據(jù)集存在類別不平衡的問題，某些類別的樣本數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于其他類別。為了提高分類模型在這種情況下的性能，以下哪種方法是有效的？（）A.對少數(shù)類進(jìn)行過采樣，增加其數(shù)量B.對多數(shù)類進(jìn)行欠采樣，減少其數(shù)量C.使用不平衡數(shù)據(jù)直接訓(xùn)練模型，不做處理D.只關(guān)注樣本數(shù)量多的類別，忽略少數(shù)類別7、在人工智能的發(fā)展過程中，可解釋性是一個重要的問題。假設(shè)一個深度學(xué)習(xí)模型在醫(yī)療診斷中做出了關(guān)鍵決策，但無法解釋其決策的依據(jù)。這可能會帶來哪些潛在的風(fēng)險？（）A.醫(yī)生可能無法信任模型的結(jié)果B.模型的準(zhǔn)確率可能會下降C.模型的訓(xùn)練時間可能會增加D.模型的復(fù)雜度可能會降低8、在人工智能的圖像識別任務(wù)中，對抗樣本的存在對模型的安全性構(gòu)成威脅。假設(shè)一個圖像識別模型容易受到對抗樣本的攻擊，導(dǎo)致錯誤的分類結(jié)果。以下哪種方法在提高模型對對抗樣本的魯棒性方面最為有效？（）A.數(shù)據(jù)增強(qiáng)B.模型正則化C.對抗訓(xùn)練D.以上方法綜合運(yùn)用9、在人工智能的圖像生成領(lǐng)域，例如生成逼真的藝術(shù)作品或虛擬場景，以下哪種技術(shù)的發(fā)展起到了關(guān)鍵作用？（）A.生成對抗網(wǎng)絡(luò)B.自編碼器C.變分自編碼器D.玻爾茲曼機(jī)10、在人工智能的計算機(jī)視覺任務(wù)中，目標(biāo)跟蹤是一個具有挑戰(zhàn)性的問題。假設(shè)我們要跟蹤一個在人群中移動的人物，以下關(guān)于目標(biāo)跟蹤的方法，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.基于特征匹配的方法B.基于深度學(xué)習(xí)的方法C.基于粒子濾波的方法D.目標(biāo)跟蹤不需要考慮光照和遮擋的影響11、人工智能在金融風(fēng)險預(yù)測中具有應(yīng)用潛力。假設(shè)要預(yù)測股票市場的波動，以下哪種數(shù)據(jù)來源可能對預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性提升幫助最??？（）A.公司的財務(wù)報表B.社交媒體上的輿論C.歷史天氣數(shù)據(jù)D.宏觀經(jīng)濟(jì)指標(biāo)12、強(qiáng)化學(xué)習(xí)是人工智能中的一種學(xué)習(xí)方法，常用于訓(xùn)練智能體在環(huán)境中做出最優(yōu)決策。假設(shè)一個機(jī)器人需要通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)來學(xué)習(xí)如何在復(fù)雜的環(huán)境中行走而不摔倒。以下關(guān)于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的描述，哪一項是不正確的？（）A.智能體通過與環(huán)境進(jìn)行交互，根據(jù)獲得的獎勵來調(diào)整自己的行為策略B.強(qiáng)化學(xué)習(xí)需要大量的試驗和錯誤來找到最優(yōu)策略，計算成本較高C.可以用于解決連續(xù)動作空間和高維度狀態(tài)空間的問題D.強(qiáng)化學(xué)習(xí)不需要對環(huán)境有任何先驗知識，完全依靠隨機(jī)探索來學(xué)習(xí)13、人工智能在自動駕駛領(lǐng)域的應(yīng)用面臨著諸多技術(shù)和法律挑戰(zhàn)。假設(shè)一輛自動駕駛汽車在行駛過程中需要做出決策，如避讓行人或其他車輛。以下哪種方法在確保決策的安全性和合法性方面最為關(guān)鍵？（）A.基于概率的決策模型B.遵循預(yù)設(shè)的規(guī)則和策略C.模仿人類駕駛員的決策方式D.實時收集大量的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行分析14、在人工智能的發(fā)展中，算力的需求不斷增長。假設(shè)要訓(xùn)練一個大型的人工智能模型，以下關(guān)于算力的描述，正確的是：（）A.普通的個人電腦就能夠滿足訓(xùn)練大型人工智能模型的算力需求B.算力的提升主要依賴硬件的改進(jìn)，軟件優(yōu)化的作用不大C.云計算平臺可以提供強(qiáng)大的算力支持，幫助研究人員和企業(yè)訓(xùn)練復(fù)雜的人工智能模型D.算力的增長對人工智能模型的性能提升沒有實質(zhì)性的幫助15、在一個利用人工智能進(jìn)行供應(yīng)鏈優(yōu)化的項目中，例如預(yù)測需求、優(yōu)化庫存管理和物流路徑規(guī)劃，以下哪種能力是人工智能系統(tǒng)需要具備的關(guān)鍵特性？（）A.大規(guī)模數(shù)據(jù)處理能力B.動態(tài)適應(yīng)能力C.全局優(yōu)化能力D.以上都是二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）簡述語音識別技術(shù)的原理和挑戰(zhàn)。2、（本題5分）簡述人工智能在智能培訓(xùn)需求分析中的技術(shù)。3、（本題5分）簡述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和工作原理。三、操作題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）利用PyTorch構(gòu)建一個變分自編碼器（VAE），對音樂頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)行生成和重構(gòu)。分析生成的音樂片段的相似度和創(chuàng)新性，調(diào)整模型參數(shù)以獲得更具表現(xiàn)力的音樂生成效果。2、（本題5分）使用Python的PyTorch框架，構(gòu)建一個多層Transformer模型，用于文本分類任務(wù)，比較不同注意力頭數(shù)量對性能的影響。3、（本題5分）利用Python的OpenCV庫，實現(xiàn)對圖像的閾值分割。嘗試不同的閾值方法，比較分割效果。4、（本題5分）使用聚類算法對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出異常數(shù)據(jù)點并進(jìn)行處理，提高數(shù)據(jù)的可靠性。5、（本題5分）利用Python的TensorFlow庫，構(gòu)建一個自監(jiān)督學(xué)習(xí)模型，用于圖像特征提取，通過下游任務(wù)評估特征的有效性。四、案例分析題（本