2025年大學《信息與計算科學》專業(yè)題庫——人機交互與智能系統(tǒng)的設(shè)計與評估考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪一項不屬于人機交互的基本要素？A.用戶B.系統(tǒng)模型C.任務(wù)模型D.交互界面2.下列哪種交互技術(shù)更適用于需要高度沉浸感的應用場景？A.圖形用戶界面B.語音交互C.手勢交互D.虛擬現(xiàn)實3.用戶體驗設(shè)計的核心目標是？A.提高系統(tǒng)性能B.降低開發(fā)成本C.提升用戶滿意度D.增強系統(tǒng)安全性4.以下哪個指標不屬于智能系統(tǒng)評估的常用指標？A.準確率B.用戶滿意度C.響應時間D.系統(tǒng)架構(gòu)5.機器學習在人機交互中的應用主要體現(xiàn)在？A.生成自然語言文本B.識別用戶意圖C.設(shè)計用戶界面D.評估用戶體驗6.智能系統(tǒng)設(shè)計流程的第一步通常是？A.概念設(shè)計B.需求分析C.詳細設(shè)計D.系統(tǒng)測試7.下列哪個概念不屬于人工智能的范疇？A.機器學習B.深度學習C.自然語言處理D.用戶體驗設(shè)計8.智能系統(tǒng)評估中，用戶測試的主要目的是？A.測量系統(tǒng)性能B.收集用戶反饋C.分析系統(tǒng)架構(gòu)D.驗證系統(tǒng)功能9.下列哪種方法不屬于智能系統(tǒng)評估的定性方法？A.用戶訪談B.問卷調(diào)查C.日志分析D.專家評估10.下列哪個原則不屬于可用性設(shè)計原則？A.可見性B.簡潔性C.一致性D.復雜性二、填空題（每題2分，共20分）1.人機交互研究的核心是______。2.常用的用戶界面風格包括______、______和______。3.智能系統(tǒng)通常由______、______和______三層架構(gòu)組成。4.評估智能系統(tǒng)性能的常用指標包括______、______和______。5.機器學習中的監(jiān)督學習需要______作為輸入。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述人機交互的幾個重要發(fā)展階段。2.簡述用戶體驗設(shè)計的幾個重要原則。3.簡述智能系統(tǒng)設(shè)計的基本流程。4.簡述常用的智能系統(tǒng)評估方法有哪些。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述人工智能技術(shù)對人機交互的影響。2.論述如何評估一個智能系統(tǒng)的可用性。五、設(shè)計題（10分）請設(shè)計一個針對老年人的智能家居控制系統(tǒng)，說明系統(tǒng)的功能需求、交互流程和界面設(shè)計。試卷答案一、選擇題1.B解析：人機交互的基本要素包括用戶、系統(tǒng)、任務(wù)和交互界面。系統(tǒng)模型是系統(tǒng)的一部分，不是基本要素。2.D解析：虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠創(chuàng)建一個虛擬環(huán)境，使用戶沉浸其中，更適用于需要高度沉浸感的應用場景。3.C解析：用戶體驗設(shè)計的核心目標是提升用戶滿意度，使用戶在使用系統(tǒng)時感到愉悅和高效。4.D解析：智能系統(tǒng)評估的常用指標包括準確率、用戶滿意度、響應時間等，系統(tǒng)架構(gòu)不屬于評估指標。5.B解析：機器學習可以用于識別用戶意圖，例如通過分析用戶的輸入和行為來預測用戶的下一步操作。6.B解析：智能系統(tǒng)設(shè)計流程的第一步通常是需求分析，明確系統(tǒng)的功能和目標。7.D解析：用戶體驗設(shè)計是人機交互的范疇，而不是人工智能的范疇。8.B解析：用戶測試的主要目的是收集用戶反饋，了解用戶在使用系統(tǒng)時的體驗和感受。9.C解析：日志分析是智能系統(tǒng)評估的定量方法，而用戶訪談、問卷調(diào)查和專家評估都是定性方法。10.D解析：可用性設(shè)計原則強調(diào)系統(tǒng)的易用性，復雜性不屬于可用性設(shè)計原則。二、填空題1.人機交互2.簡潔型、菜單型、表單型3.感知層、決策層、執(zhí)行層4.準確率、響應時間、可靠性5.標簽三、簡答題1.人機交互的發(fā)展大致可以分為以下幾個階段：1.1.脫機批處理階段：用戶通過卡片或紙帶輸入程序和數(shù)據(jù)，計算機自動執(zhí)行，用戶無法與計算機進行實時交互。1.2.聯(lián)機交互階段：用戶可以通過終端與計算機進行實時交互，例如通過鍵盤輸入命令。1.3.圖形用戶界面階段：圖形用戶界面（GUI）的出現(xiàn)，使用戶可以通過鼠標點擊、拖拽等方式與計算機進行交互，例如Windows、MacOS等操作系統(tǒng)。1.4.虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實階段：虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）技術(shù)的發(fā)展，使用戶可以更加沉浸式地與計算機進行交互。2.用戶體驗設(shè)計的幾個重要原則包括：2.1.可用性：系統(tǒng)易于使用和理解，用戶能夠快速完成任務(wù)。2.2.可訪問性：系統(tǒng)對所有用戶都是可用的，包括殘障人士。2.3.可靠性：系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，能夠持續(xù)運行。2.4.性能：系統(tǒng)響應速度快，處理效率高。2.5.美觀性：系統(tǒng)界面美觀大方，符合用戶的審美需求。3.智能系統(tǒng)設(shè)計的基本流程包括：3.1.需求分析：明確系統(tǒng)的功能和目標，了解用戶的需求。3.2.概念設(shè)計：設(shè)計系統(tǒng)的整體架構(gòu)和功能模塊。3.3.詳細設(shè)計：設(shè)計每個功能模塊的具體實現(xiàn)方案。3.4.實現(xiàn)：編寫代碼，開發(fā)系統(tǒng)。3.5.測試：測試系統(tǒng)的功能和性能，發(fā)現(xiàn)并修復問題。3.6.部署：將系統(tǒng)部署到生產(chǎn)環(huán)境，供用戶使用。4.常用的智能系統(tǒng)評估方法包括：4.1.用戶測試：邀請用戶使用系統(tǒng)，觀察他們的行為，收集他們的反饋。4.2.問卷調(diào)查：向用戶發(fā)放問卷，收集他們對系統(tǒng)的評價。4.3.專家評估：邀請專家對系統(tǒng)進行評估，提出改進建議。4.4.A/B測試：將用戶隨機分成兩組，分別使用不同的系統(tǒng)版本，比較他們的使用效果。四、論述題1.人工智能技術(shù)對人機交互的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1.1.提升交互的自然性：人工智能技術(shù)，特別是自然語言處理和語音識別技術(shù)，使得人機交互更加自然和流暢，用戶可以使用自然語言與系統(tǒng)進行交流。1.2.增強交互的智能化：人工智能技術(shù)可以使得系統(tǒng)能夠更好地理解用戶的需求，并提供更加個性化的服務(wù)。例如，智能推薦系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的歷史行為推薦他們可能感興趣的內(nèi)容。1.3.改變交互方式：人工智能技術(shù)催生了新的交互方式，例如語音交互、手勢交互、腦機接口等，這些交互方式更加直觀和便捷。1.4.提高交互效率：人工智能技術(shù)可以幫助用戶更快地完成任務(wù)，例如智能助手可以幫助用戶安排日程、發(fā)送郵件等。2.評估一個智能系統(tǒng)的可用性可以從以下幾個方面進行：2.1.易學性：系統(tǒng)是否容易學習和使用，用戶是否能夠快速上手。2.2.易用性：系統(tǒng)是否易于理解和操作，用戶是否能夠輕松完成任務(wù)。2.3.效率：用戶使用系統(tǒng)完成任務(wù)的速度和效率。2.4.可靠性：系統(tǒng)是否穩(wěn)定可靠，能夠持續(xù)運行。2.5.用戶滿意度：用戶對系統(tǒng)的整體評價和感受。評估可用性的方法包括用戶測試、問卷調(diào)查、專家評估等。通過這些方法，可以收集用戶對系統(tǒng)的反饋，了解系統(tǒng)的優(yōu)缺點，并對其進行改進。五、設(shè)計題針對老年人的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計如下：功能需求：5.1.環(huán)境監(jiān)測：監(jiān)測室內(nèi)溫度、濕度、光照、空氣質(zhì)量等環(huán)境參數(shù)。5.2.安全保障：監(jiān)測門窗狀態(tài)，檢測火災、燃氣泄漏等安全隱患。5.3.智能控制：控制燈光、空調(diào)、電視等家電設(shè)備。5.4.健康管理：監(jiān)測老年人的健康狀況，例如心率、血壓等。5.5.語音交互：支持語音控制，方便老年人使用。交互流程：5.1.老年人可以通過語音指令或簡單的按鍵操作來控制智能家居系統(tǒng)。5.2.系統(tǒng)根據(jù)老年人的指令進行相應的操作，例如打開燈光、調(diào)節(jié)空調(diào)溫度等。5.3.系統(tǒng)實時監(jiān)測環(huán)境參數(shù)和安全隱患，并在發(fā)現(xiàn)問題時向老年人發(fā)出警報。5.4.系統(tǒng)定期