2025年大學(xué)《科學(xué)史》專業(yè)題庫——計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能的結(jié)合考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每題5分，共20分）1.圖靈機(jī)2.可計(jì)算性理論3.馮·諾依曼結(jié)構(gòu)4.連接主義二、簡答題（每題10分，共40分）1.簡述圖靈在計(jì)算機(jī)科學(xué)誕生過程中的主要思想及其歷史意義。2.比較分析符號主義和連接主義兩大人工智能學(xué)派在發(fā)展初期的主要分歧及其歷史背景。3.簡述早期計(jì)算機(jī)（如ENIAC）的研制背景及其對科學(xué)計(jì)算和社會的影響。4.闡述將科學(xué)史方法應(yīng)用于人工智能研究的重要價值。三、論述題（每題15分，共45分）1.論述人工智能發(fā)展史上的一個關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)（例如深度學(xué)習(xí)的興起），分析其技術(shù)、社會和哲學(xué)層面的影響。2.分析計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能的發(fā)展如何反映了科學(xué)共同體的合作、競爭與知識傳播模式。3.探討人工智能技術(shù)發(fā)展所引發(fā)的社會倫理問題，并結(jié)合歷史案例進(jìn)行分析。試卷答案一、名詞解釋1.圖靈機(jī)：理論上可計(jì)算函數(shù)的數(shù)學(xué)模型，由艾倫·圖靈提出。它是一個抽象的計(jì)算設(shè)備，由一個無限長的紙帶、一個讀寫頭、一個狀態(tài)控制器和一個有限的指令集組成。圖靈機(jī)為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的理論基礎(chǔ)奠定了基石，證明了某些問題是不可能通過算法解決的（如停機(jī)問題），并對計(jì)算理論、可計(jì)算性、人工智能等領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。**解析思路：*考察對圖靈機(jī)作為計(jì)算理論核心概念及其歷史地位的基本理解。需要回答其定義、構(gòu)成要素，并點(diǎn)明其核心貢獻(xiàn)（奠定計(jì)算機(jī)理論基礎(chǔ)、解決可計(jì)算性問題、影響相關(guān)領(lǐng)域）。2.可計(jì)算性理論：研究哪些問題可以通過算法（有效方法）解決的問題的理論領(lǐng)域。它起源于對數(shù)學(xué)中命題可證明性和計(jì)算可解性的探究，核心人物包括圖靈、丘奇、哥德爾等?？捎?jì)算性理論區(qū)分了可計(jì)算的與不可計(jì)算的數(shù)學(xué)對象和問題，為計(jì)算機(jī)科學(xué)設(shè)定了基本界限，并深刻影響了人工智能的早期發(fā)展，因?yàn)樗噲D回答“智能是什么”以及“智能能否被計(jì)算”等根本問題。**解析思路：*考察對可計(jì)算性理論核心內(nèi)涵和意義的把握。需說明其研究范疇（可計(jì)算性問題）、代表人物及其思想、核心成果（區(qū)分可計(jì)算與不可計(jì)算）及其對計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能的foundational影響。3.馮·諾依曼結(jié)構(gòu)：由約翰·馮·諾依曼提出的一種計(jì)算設(shè)備的設(shè)計(jì)模型，也稱為存儲程序計(jì)算機(jī)模型。其核心思想是將程序指令和數(shù)據(jù)存儲在同一個可讀寫的存儲器中，并由中央處理器（CPU）按順序讀取指令并執(zhí)行。這種結(jié)構(gòu)使得計(jì)算機(jī)能夠靈活地執(zhí)行各種不同的任務(wù)，極大地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用，至今仍是主流計(jì)算機(jī)的基本架構(gòu)。**解析思路：*考察對馮·諾依曼結(jié)構(gòu)這一關(guān)鍵計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)思想的掌握。需要解釋其核心概念（存儲程序）、與早期計(jì)算機(jī)（如ENIAC）的區(qū)別、歷史意義（靈活性、促進(jìn)發(fā)展）及其作為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)架構(gòu)的地位。4.連接主義：人工智能的一個核心學(xué)派，其核心思想是將智能視為信息在大量簡單處理單元（如神經(jīng)元）之間相互連接的網(wǎng)絡(luò)中傳播和處理的結(jié)果。它受到生物神經(jīng)系統(tǒng)的啟發(fā)，強(qiáng)調(diào)通過學(xué)習(xí)（通常是數(shù)據(jù)驅(qū)動的訓(xùn)練過程）調(diào)整網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)重來模式識別、預(yù)測和決策。連接主義是現(xiàn)代深度學(xué)習(xí)技術(shù)的理論基礎(chǔ)，在圖像識別、自然語言處理等領(lǐng)域取得了巨大成功。**解析思路：*考察對人工智能主要學(xué)派之一——連接主義的基本理解。需說明其核心思想（網(wǎng)絡(luò)、連接、信息傳播）、靈感來源（生物神經(jīng)）、關(guān)鍵機(jī)制（學(xué)習(xí)、權(quán)重調(diào)整）及其主要應(yīng)用領(lǐng)域（特別是深度學(xué)習(xí)的成功）。二、簡答題1.艾倫·圖靈的主要思想在于提出了圖靈機(jī)模型，為可計(jì)算性理論奠定了基礎(chǔ)，定義了什么是“可計(jì)算的”。他還提出了“圖靈測試”來探討機(jī)器智能的可能性。這些思想不僅直接啟發(fā)了電子計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)，也深刻影響了計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能的發(fā)展方向，為理解智能的本質(zhì)提供了重要的理論工具。**解析思路：*聚焦圖靈的關(guān)鍵貢獻(xiàn)：圖靈機(jī)（定義計(jì)算）、圖靈測試（探討智能）。闡述這些思想如何為計(jì)算機(jī)科學(xué)奠定基礎(chǔ)、影響發(fā)展方向以及提供理論工具，體現(xiàn)其歷史意義。2.符號主義認(rèn)為智能源于符號操作和推理，強(qiáng)調(diào)邏輯、知識和規(guī)則在人工智能中的核心作用，早期代表性系統(tǒng)如邏輯理論家。連接主義則認(rèn)為智能源于大量簡單單元的相互連接和信息傳遞，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)、聯(lián)想和模式識別，受生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)啟發(fā)，早期代表有感知機(jī)。兩者在哲學(xué)基礎(chǔ)、核心機(jī)制、研究重點(diǎn)和早期成功領(lǐng)域上存在顯著分歧，反映了當(dāng)時對智能本質(zhì)的不同理解。**解析思路：*要求比較兩大學(xué)派的核心理念、代表早期成果及分歧點(diǎn)。需清晰界定各自觀點(diǎn)（符號操作vs網(wǎng)絡(luò)連接），并指出它們在哲學(xué)、機(jī)制、重點(diǎn)和研究上的不同，強(qiáng)調(diào)這種分歧的歷史意義。3.早期計(jì)算機(jī)如ENIAC的研制主要背景是二戰(zhàn)期間對計(jì)算速度的迫切需求（如彈道計(jì)算），它由軍方資助，匯集了工程師和數(shù)學(xué)家，代表了從機(jī)械計(jì)算設(shè)備向電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的重大轉(zhuǎn)變。ENIAC的誕生極大地提高了計(jì)算效率，加速了科學(xué)（如氣象預(yù)報、原子能計(jì)算）和軍事研究，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)時代的真正開啟，盡管其體積龐大、編程困難，但具有里程碑意義。**解析思路：*考察對早期計(jì)算機(jī)研制背景、技術(shù)特點(diǎn)及其影響的理解。需要說明研制動因（軍事需求）、時代背景（二戰(zhàn)）、技術(shù)特征（電子化、數(shù)字化）、主要影響（加速科學(xué)軍事研究、開啟時代）以及歷史地位。4.將科學(xué)史方法應(yīng)用于人工智能研究，有助于理解AI發(fā)展的歷史脈絡(luò)、技術(shù)選擇的社會維度、范式轉(zhuǎn)換的機(jī)制；能夠揭示AI研究中未被充分討論的倫理、社會和哲學(xué)問題；可以借鑒歷史上的成功與失敗經(jīng)驗(yàn)，為當(dāng)前AI研究和治理提供啟示；同時，也有助于打破技術(shù)決定論的局限，更全面地認(rèn)識智能的本質(zhì)和發(fā)展。**解析思路：*要求闡述科學(xué)史方法對AI研究的價值。需從理解發(fā)展脈絡(luò)、揭示社會維度、反思倫理問題、借鑒歷史經(jīng)驗(yàn)、批判技術(shù)決定論等多個角度說明科學(xué)史方法的應(yīng)用意義。三、論述題1.人工智能發(fā)展史上的一個關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)是深度學(xué)習(xí)的興起（約2006-2012年）。技術(shù)層面，得益于大數(shù)據(jù)的積累、計(jì)算能力的提升（GPU并行計(jì)算）以及算法本身的突破（如ReLU激活函數(shù)、Dropout、反向傳播算法的改進(jìn)）。社會層面，深度學(xué)習(xí)在圖像識別、語音識別等領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，推動了人臉識別、智能助手等應(yīng)用的普及，深刻改變了人機(jī)交互方式。哲學(xué)層面，它引發(fā)了關(guān)于機(jī)器智能能力邊界、意識可能性以及人類獨(dú)特性的新討論，使得強(qiáng)人工智能的探討再次活躍。**解析思路：*要求選取一個AI發(fā)展關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深入分析。需明確指出轉(zhuǎn)折點(diǎn)（深度學(xué)習(xí)興起），從技術(shù)進(jìn)步（數(shù)據(jù)、計(jì)算、算法）、社會影響（應(yīng)用普及、交互方式改變）和哲學(xué)反思（智能、意識、人類獨(dú)特性）三個層面進(jìn)行論述，展現(xiàn)其深遠(yuǎn)影響。2.計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能的發(fā)展深刻反映了科學(xué)共同體的合作、競爭與知識傳播模式。合作體現(xiàn)在：跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)共同研發(fā)計(jì)算機(jī)和AI系統(tǒng)（如早期AI實(shí)驗(yàn)室）；研究人員在國際會議、期刊上交流思想，共享數(shù)據(jù)和方法（如NeurIPS、ICML等頂級會議）；開源社區(qū)促進(jìn)了技術(shù)的快速共享和協(xié)作開發(fā)。競爭則表現(xiàn)為：不同研究團(tuán)隊(duì)在關(guān)鍵技術(shù)（如AI算法、處理器架構(gòu)）上爭奪領(lǐng)先地位；不同AI學(xué)派（符號主義、連接主義）之間的理論爭論和方法論競爭；企業(yè)之間在AI應(yīng)用和市場中的競爭。知識傳播則通過教育體系（培養(yǎng)人才）、專利制度（保護(hù)與公開）、學(xué)術(shù)出版物（擴(kuò)散思想）以及科技媒體（影響公眾）等多種渠道進(jìn)行。**解析思路：*要求分析科學(xué)共同體在CS/AI發(fā)展中的作用。需從合作（團(tuán)隊(duì)、交流、開源）、競爭（技術(shù)、學(xué)派、市場）和知識傳播（教育、專利、出版、媒體）三個維度，結(jié)合具體實(shí)例，論述科學(xué)共同體互動模式如何塑造了學(xué)科發(fā)展進(jìn)程。3.人工智能技術(shù)發(fā)展引發(fā)了諸多社會倫理問題。例如，算法偏見問題：訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的歷史偏見可能導(dǎo)致AI系統(tǒng)在招聘、信貸審批中歧視特定群體，其歷史根源在于數(shù)據(jù)收集和標(biāo)注過程中的社會不公。隱私泄露風(fēng)險：AI驅(qū)動的監(jiān)控技術(shù)（如人臉識別）普及，可能導(dǎo)致大規(guī)模個人數(shù)據(jù)收集和濫用，挑戰(zhàn)個人隱私權(quán)，這與數(shù)字時代信息技術(shù)的特性及其發(fā)展歷史密切相關(guān)。就業(yè)沖擊：自動化和AI可能取代大量重復(fù)性勞動崗位，引發(fā)結(jié)構(gòu)性失業(yè)，這是技術(shù)進(jìn)步伴隨的社會