2025年大學(xué)《數(shù)據(jù)計(jì)算及應(yīng)用》專業(yè)題庫——數(shù)據(jù)計(jì)算在文化遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述在文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)中，使用三維掃描技術(shù)進(jìn)行文物建模的主要優(yōu)勢(shì)和潛在挑戰(zhàn)。2.闡述地理信息系統(tǒng)（GIS）在古代遺址環(huán)境變遷分析與保護(hù)規(guī)劃中能夠發(fā)揮的作用。3.解釋自然語言處理（NLP）技術(shù)如何應(yīng)用于古籍的自動(dòng)標(biāo)點(diǎn)、文字識(shí)別或內(nèi)容分析。4.描述大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在理解游客對(duì)博物館展品興趣偏好方面的應(yīng)用思路。二、論述題（每題10分，共30分）5.論述將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)應(yīng)用于博物館導(dǎo)覽或文物展示時(shí)的價(jià)值，并分析其可能面臨的技術(shù)難點(diǎn)和用戶體驗(yàn)問題。6.結(jié)合具體例子，論述數(shù)據(jù)計(jì)算技術(shù)在幫助考古學(xué)家進(jìn)行遺址信息管理、關(guān)聯(lián)分析和模式發(fā)現(xiàn)方面的重要性。7.針對(duì)文化遺產(chǎn)保護(hù)中數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)的特殊性，論述應(yīng)采取哪些關(guān)鍵措施來確保數(shù)字化成果的安全，并分析其中的倫理考量。三、應(yīng)用分析題（每題25分，共50分）8.假設(shè)一個(gè)博物館計(jì)劃對(duì)其館藏的陶瓷器進(jìn)行數(shù)字化保護(hù)與研究。請(qǐng)分析在利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)進(jìn)行文物表面紋飾自動(dòng)識(shí)別與分類時(shí)，可能涉及的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，并簡述每個(gè)環(huán)節(jié)的主要任務(wù)和挑戰(zhàn)。9.設(shè)計(jì)一個(gè)利用物聯(lián)網(wǎng)（IoT）傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)古建筑結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)的應(yīng)用方案。請(qǐng)說明需要部署哪些類型的傳感器，闡述數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和分析的基本流程，并說明該方案在預(yù)防性保護(hù)方面的潛在價(jià)值。試卷答案一、簡答題1.優(yōu)勢(shì)：高精度三維數(shù)據(jù)獲取，忠實(shí)還原文物形態(tài)；可進(jìn)行虛擬修復(fù)、展示；支持長久保存和共享；為后續(xù)研究（如材質(zhì)分析、結(jié)構(gòu)分析）提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。解析：此題考查三維掃描技術(shù)在文物數(shù)字化中的核心價(jià)值。需從數(shù)據(jù)精度、應(yīng)用廣度（修復(fù)、展示、研究）、保存和共享等角度闡述優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，也要提及數(shù)據(jù)量龐大、處理復(fù)雜、對(duì)文物材質(zhì)和環(huán)境的適應(yīng)性等挑戰(zhàn)。2.作用：可疊加展示不同歷史時(shí)期遺址地形地貌；分析環(huán)境因素（如水系、植被）對(duì)遺址分布的影響；模擬遺址周邊環(huán)境變化；為遺址保護(hù)范圍劃定和展示提供科學(xué)依據(jù)。解析：此題考查GIS在遺址研究中的應(yīng)用。核心在于理解GIS的空間分析功能（疊加、緩沖區(qū)、網(wǎng)絡(luò)分析等）如何應(yīng)用于環(huán)境變遷（歷史地形重建、環(huán)境因子分析）和保護(hù)規(guī)劃（選址、范圍劃定）。3.應(yīng)用：自動(dòng)標(biāo)點(diǎn)：利用語法規(guī)則和統(tǒng)計(jì)模型識(shí)別語句斷句和標(biāo)點(diǎn)；文字識(shí)別：通過OCR（光學(xué)字符識(shí)別）或基于深度學(xué)習(xí)的文本檢測(cè)與識(shí)別技術(shù)提取古籍圖像中的文字；內(nèi)容分析：利用關(guān)鍵詞提取、主題模型等NLP技術(shù)分析古籍內(nèi)容、情感傾向或知識(shí)體系。解析：此題考查NLP在古籍處理中的應(yīng)用。需分別闡述NLP技術(shù)在標(biāo)點(diǎn)、文字識(shí)別和內(nèi)容分析三個(gè)不同層面的具體方法和作用。強(qiáng)調(diào)技術(shù)手段（OCR、深度學(xué)習(xí)、統(tǒng)計(jì)模型等）和目標(biāo)（自動(dòng)化處理、信息提取、深度理解）。4.應(yīng)用思路：通過收集博物館游客的在線評(píng)論、社交媒體討論、問卷調(diào)查等文本數(shù)據(jù)；利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、用戶畫像構(gòu)建；分析游客對(duì)特定展品或主題的評(píng)論頻率、情感傾向（正面/負(fù)面/中性）；識(shí)別熱門展品和游客興趣點(diǎn)；為展陳優(yōu)化、游客引導(dǎo)和營銷策略提供數(shù)據(jù)支持。解析：此題考查大數(shù)據(jù)在博物館游客分析中的應(yīng)用。思路應(yīng)包括數(shù)據(jù)來源多樣化、數(shù)據(jù)處理技術(shù)（清洗、畫像）、分析方法（情感分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則）、最終目標(biāo)（優(yōu)化展示、提升體驗(yàn)）。二、論述題5.價(jià)值：提供沉浸式、交互式的觀展體驗(yàn)；讓游客“觸摸”或“操作”虛擬文物；突破時(shí)空限制，展示不易接觸或已損毀的文物；增強(qiáng)展覽的教育性和趣味性；促進(jìn)遠(yuǎn)程在線參觀。難點(diǎn)：AR設(shè)備便攜性、續(xù)航和成本；精準(zhǔn)的文物三維模型構(gòu)建與場(chǎng)景融合；用戶交互設(shè)計(jì)的友好性和易用性；網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對(duì)實(shí)時(shí)渲染的影響；內(nèi)容制作的專業(yè)性和成本。用戶體驗(yàn)：信息過載導(dǎo)致干擾；技術(shù)故障（如識(shí)別失敗、延遲）；不同用戶對(duì)AR效果的期望差異；可能引起部分游客暈動(dòng)感。解析：此題要求全面論述AR技術(shù)的價(jià)值、挑戰(zhàn)和用戶體驗(yàn)。價(jià)值部分需突出其交互性和沉浸感優(yōu)勢(shì)；難點(diǎn)部分需從硬件、軟件、內(nèi)容、網(wǎng)絡(luò)等多角度分析技術(shù)挑戰(zhàn)；用戶體驗(yàn)部分需考慮實(shí)際使用場(chǎng)景下的舒適度和接受度問題。6.重要性：數(shù)據(jù)計(jì)算技術(shù)（如數(shù)據(jù)庫、GIS、數(shù)據(jù)挖掘）能高效管理海量、多源（考古發(fā)掘、文獻(xiàn)記錄、遙感影像等）遺址數(shù)據(jù)；通過空間分析、關(guān)聯(lián)挖掘發(fā)現(xiàn)遺址群布局規(guī)律、文化聯(lián)系；利用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)直觀展示遺址信息，輔助研究；建立數(shù)字化平臺(tái)，促進(jìn)遺址信息的共享與協(xié)同研究，提升保護(hù)管理決策的科學(xué)性。解析：此題考查數(shù)據(jù)計(jì)算技術(shù)在考古遺址研究中的作用。需從數(shù)據(jù)管理（數(shù)據(jù)庫）、空間分析（GIS）、信息發(fā)現(xiàn)（數(shù)據(jù)挖掘）、可視化、共享平臺(tái)等角度，闡述技術(shù)如何支撐考古工作，提升研究效率和深度，并最終服務(wù)于遺址保護(hù)。7.關(guān)鍵措施：*建立完善的訪問控制機(jī)制，限制對(duì)核心數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限。*采用加密技術(shù)（傳輸加密、存儲(chǔ)加密）保護(hù)數(shù)據(jù)機(jī)密性。*定期進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和災(zāi)難恢復(fù)演練，確保數(shù)據(jù)可用性。*部署防火墻、入侵檢測(cè)系統(tǒng)等安全防護(hù)措施，防范網(wǎng)絡(luò)攻擊。*建立嚴(yán)格的數(shù)據(jù)安全管理制度和操作規(guī)程，加強(qiáng)人員安全意識(shí)培訓(xùn)。*遵守相關(guān)法律法規(guī)（如《網(wǎng)絡(luò)安全法》、《數(shù)據(jù)安全法》）和倫理規(guī)范，保護(hù)文化遺產(chǎn)信息相關(guān)主體的隱私。倫理考量：數(shù)據(jù)所有權(quán)與使用權(quán)歸屬；數(shù)據(jù)開放共享與知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)平衡；防止利用文化遺產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歧視性或不道德用途；確保技術(shù)應(yīng)用過程符合文化遺產(chǎn)保護(hù)的根本目標(biāo)——真實(shí)性與完整性。解析：此題要求結(jié)合文化遺產(chǎn)保護(hù)的特殊性，提出數(shù)據(jù)安全措施并討論倫理問題。安全措施需涵蓋技術(shù)和管理層面（訪問控制、加密、備份、防護(hù)、制度）。倫理考量則需關(guān)注數(shù)據(jù)治理、法律合規(guī)以及技術(shù)應(yīng)用的社會(huì)影響和價(jià)值觀導(dǎo)向。三、應(yīng)用分析題8.關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)及任務(wù)與挑戰(zhàn)：*圖像采集與預(yù)處理：任務(wù)是獲取高質(zhì)量、多角度的文物表面圖像。挑戰(zhàn)包括光照不均、紋理復(fù)雜、文物易損性導(dǎo)致近距離拍攝困難、背景干擾等。*特征提?。喝蝿?wù)是識(shí)別并提取文物紋飾的關(guān)鍵視覺特征（如形狀、顏色、紋理、線條等）。挑戰(zhàn)在于紋飾的多樣性、相似性、部分紋飾模糊不清或殘損，以及如何設(shè)計(jì)魯棒的特征描述子。*圖像分類/識(shí)別：任務(wù)是將提取的特征用于分類器，判斷紋飾類型或所屬風(fēng)格。挑戰(zhàn)在于構(gòu)建高區(qū)分度的分類模型、處理數(shù)據(jù)不平衡問題（某些紋飾樣本較少）、以及模型的泛化能力（對(duì)未知紋飾的識(shí)別能力）。*模型訓(xùn)練與優(yōu)化：任務(wù)是利用標(biāo)注數(shù)據(jù)訓(xùn)練和優(yōu)化分類模型。挑戰(zhàn)在于高質(zhì)量標(biāo)注數(shù)據(jù)的獲取成本高、模型選擇與參數(shù)調(diào)優(yōu)的復(fù)雜性、以及計(jì)算資源的需求。*結(jié)果解釋與應(yīng)用：任務(wù)是將識(shí)別結(jié)果可視化，并結(jié)合文物上下文進(jìn)行解釋，可能用于自動(dòng)生成文物描述信息或輔助專家鑒定。解析：此題考查計(jì)算機(jī)視覺在文物紋飾識(shí)別中的完整流程。需清晰劃分主要環(huán)節(jié)（圖像獲取、特征、分類、訓(xùn)練、應(yīng)用），并準(zhǔn)確闡述每個(gè)環(huán)節(jié)的核心任務(wù)以及面臨的主要挑戰(zhàn)，體現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際困難。9.應(yīng)用方案：*傳感器部署：部署加速度傳感器（監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)振動(dòng)）、應(yīng)變片或振弦傳感器（監(jiān)測(cè)應(yīng)力變化）、位移傳感器（監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)沉降或位移）、溫濕度傳感器（監(jiān)測(cè)文物及環(huán)境溫濕度）、傾斜儀（監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)傾斜）等。*數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理與分析流程：傳感器采集數(shù)據(jù)->通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)（如LoRa,NB-IoT）傳輸至邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)或云平臺(tái)->進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、去噪、融合->利用時(shí)間序列分析、閾值判斷、模式識(shí)別等方法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與異常檢測(cè)->建立結(jié)構(gòu)健康評(píng)估模型，預(yù)測(cè)潛在風(fēng)險(xiǎn)->生成預(yù)警信息并推送給管理人員。*潛在價(jià)值：實(shí)現(xiàn)對(duì)古建筑結(jié)構(gòu)健康的實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測(cè)，變被動(dòng)維修為主動(dòng)預(yù)防；及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常變化，預(yù)警潛在