西安交通大學(xué)桂小林主編-PAGE西安交通大學(xué)桂小林主編-人工智能通識教程習(xí)題解答（供參考）西安交通大學(xué)桂小林主編202512目 錄第1章數(shù)字技思維變革 3第2章人工智的概念發(fā)展 6第3章人工智算力網(wǎng)絡(luò) 7第4章人工智數(shù)據(jù)獲與利用 8第5章機器學(xué)其應(yīng)用 10第6章深度學(xué)其應(yīng)用 13第7章大模型及其應(yīng)用 15第8章具身智機器人 17第1章數(shù)字技術(shù)與思維變革一、選擇題1.2.B 3.4.A二、簡答題1.什么是信息？在計算機系統(tǒng)內(nèi)，為什么信息需要采用二進制表示？答：信息是對事物運動狀態(tài)和特征的描述，是有意義的數(shù)據(jù)。計算機采用二進制表示信0和12.語音編碼有哪幾種方式？各有何優(yōu)缺點？答：語音編碼主要分三類：波形編碼、參數(shù)編碼、混合編碼。波形編碼如PCM，優(yōu)點是LPCCELP3.國內(nèi)與信息安全相關(guān)的法律主要有哪些？答：國內(nèi)信息安全相關(guān)核心法律包括《中華人民共和國網(wǎng)絡(luò)安全法》《數(shù)據(jù)安全法》《個4.一臺計算機能夠表示的數(shù)值多少主要由什么決定？答：一臺計算機能表示的數(shù)值范圍和精度，主要由數(shù)據(jù)類型的位數(shù)和編碼方式?jīng)Q定。位32位或64）如IEEE5.簡述計算思維、數(shù)據(jù)思維和智能思維的關(guān)系。答：計算思維、數(shù)據(jù)思維和智能思維是相輔相成的遞進關(guān)系。計算思維是核心，強調(diào)將三、計算題整數(shù)部分（98）轉(zhuǎn)二進制方法：除2取余，逆序排列98整數(shù)部分（98）轉(zhuǎn)二進制方法：除2取余，逆序排列98÷2=49余0小數(shù)部分（0.75）轉(zhuǎn)二進制方法：乘2取整，順序排列0.75×2=1.5取整149÷2=24余10.5×2=1.0取整124÷2=12余0順序排列整數(shù)：1112÷2=6余06÷2=3余03÷2=1余11÷2=0余1逆序排列余數(shù)：1100010最終二進制結(jié)果：1100010.11 ：142.6;十六進制結(jié)果：62.C2.將二進制數(shù)11000100011.011轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)、八進制數(shù)和十六進制數(shù)。答：二二進制數(shù)11000100011.011轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)的核心規(guī)則：按位加權(quán)求和（整數(shù)部分從右到左權(quán)值為2^0,2^1,...，小數(shù)部分從左到右權(quán)值為2^?1,2^?2,...），得十進制結(jié)果：1571.375。二進制數(shù)11000100011.011轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)：二進制三位分組（整數(shù)部分從右往左，小數(shù)部分從左往右，不足補0），得八進制：3043.3二進制數(shù)11000100011.0110）623.63.已知數(shù)字“1”的ASCII編碼為31H，寫出數(shù)字“6”和“9”的ASCII編碼。答：36H,39H4.已知字母“A”的ASCII編碼為41H，寫出字母“C”和“X”的ASCII編碼。答：C:41H+2=43H,X:41H+23(17H)=58H四、綜合題1.利用網(wǎng)絡(luò)，查詢中文字符“林”的UTF-8編碼。答：十六進制：E69E97“林”的Unicode碼點是U+6797（十六進制），屬于Unicode中0x0800~0xFFFF范圍，因此UTF-8編碼需占用3個字節(jié)，遵循格式：1110xxxx10xxxxxx10xxxxxx。步驟1：將U+6797轉(zhuǎn)換為二進制：0110011110010111；步驟2：按3字節(jié)UTF-8規(guī)則拆分填充：“林UTF-8（“林UTF-8（Pythoncharcharutf8_bytes=utf8_bytes=char.encode('utf-8')print(utf8_bytes)print(utf8_bytes)#輸出b'\xe6\x9e\x97'#轉(zhuǎn)換為十進制逐字節(jié)顯示#轉(zhuǎn)換為十進制逐字節(jié)顯示print([byteforbyteprint([byteforbyteutf8_bytes])#輸出[230,158,151]Unicode碼點print(hex(ord(charprint(hex(ord(char)))#輸出0x6797（即U+6797）2.利用網(wǎng)絡(luò)，查詢漢字“西”和“安”的機內(nèi)碼。答：1）“西”的GB2312機內(nèi)碼4676（46，位碼76）46+160=20676+160=236→206,236：2060xCE，2360xEC→0xCEEC2）“安”的GB2312機內(nèi)碼1618（16，位碼18）16+160=17618+160=178→176,178：1760xB0，1780xB2→0xB0B2第2章人工智能的概念與發(fā)展一、選擇題1.B2.C3.A4.D5.D 6.B7.B 8.A 9.B10.A二、問答題答：人工智能是一門讓計算機或機器模擬、延伸和擴展人類智能的技術(shù)科學(xué)，核心是使答：人工智能發(fā)展歷程中有多個關(guān)鍵里程碑：1956年達特茅斯會議正式提出“人工智能”術(shù)語，標(biāo)志學(xué)科誕生；1997年IBM深藍超級計算機擊敗國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫，證明AI在特定領(lǐng)域可超越人類頂尖水平；2012年AlexNet在ImageNet競賽中大幅領(lǐng)先傳統(tǒng)算法，開啟深度學(xué)習(xí)爆發(fā)期；2016年AlphaGo擊敗圍棋世界冠軍李世石，突破復(fù)雜博弈領(lǐng)域瓶頸；2022年生成式AI如ChatGPT問世，推動自然語言處理進入新階段。答：符號主義認為智能核心是符號邏輯推理，通過明確規(guī)則和符號系統(tǒng)模擬思維，應(yīng)用行動反饋優(yōu)化策略，應(yīng)用于機器人控答：自動駕駛領(lǐng)域AI的核心倫理問題：一是責(zé)任劃分模糊，事故后責(zé)任難定給車企、AIAIAI，AIAIAI 第3章人工智能的算力網(wǎng)絡(luò)一、選擇題1.A2.A3.B4.C5.B6.D7.B8.A9.A10.C二、問答題1.簡述馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)的主要組成部分及其功能。答：馮-諾依曼體系結(jié)構(gòu)核心由五大部件組成。運算器負責(zé)算術(shù)運算和邏輯運算，是數(shù)”2.解釋ASCII和UTF-8編碼的區(qū)別及其應(yīng)用場景。答：ASCII編碼是單字節(jié)編碼，僅包含128個字符，覆蓋英文字母、數(shù)字和基礎(chǔ)符號，UTF-8是Unicode用1-4ASCIIASCII3.并行計算系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)計算系統(tǒng)的區(qū)別是什么？答：并行計算系統(tǒng)由多個處理器或計算核心通過高速總線緊密連接，共享內(nèi)存或存儲資4.簡述云計算中IaaS、PaaS和SaaS三種服務(wù)模式的特點。答：IaaS即基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)，提供服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)等底層硬件資源，用戶可按需PaaSIaaS基礎(chǔ)上提SaaS：IaaS，PaaSSaaS面向終5.比較GPU并行計算與CPU并行計算在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時的優(yōu)勢和局限性。答：GPU擁有數(shù)千個輕量化計算核心，擅長大規(guī)模并行浮點運算，處理圖像、矩陣計算GPU控CPU核心數(shù)少（通常核）GPU 第4章人工智能的數(shù)據(jù)獲取與利用一、選擇題（B）“4V”（D）（（（knowledgegraph）（B），（D）8.（B）是專家系統(tǒng)的典型應(yīng)用場景。（）B）二、問答題答：專家系統(tǒng)是基于符號主義的智能程序，核心是模擬領(lǐng)域?qū)＜业臎Q策思維，主要由知答：知識圖譜是一種以實體為節(jié)點、以關(guān)系為邊的結(jié)構(gòu)化語義網(wǎng)絡(luò)，用于清晰描述現(xiàn)實“實體-關(guān)系-”AI答：大數(shù)據(jù)是指無法在傳統(tǒng)時間和工具范圍內(nèi)實現(xiàn)采集、存儲、管理與分析的海量、高量從TBPB多樣性真實性答：人工智能數(shù)據(jù)存入關(guān)系數(shù)據(jù)庫，需先依據(jù)數(shù)據(jù)特征進行結(jié)構(gòu)化建模，將非結(jié)構(gòu)化數(shù)SQL對AIAI答：人工智能數(shù)據(jù)的分塊云存儲方法，核心是將大規(guī)模AI數(shù)據(jù)分割為固定大小的數(shù)據(jù)GBMBAI第5章機器學(xué)習(xí)及其應(yīng)用一、選擇題1.B.規(guī)則學(xué)習(xí)、統(tǒng)計學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)2.C.SVM3.C.K-means4.B.最小化損失函數(shù)5.D.計算復(fù)雜度低6.B.驗證集7.D.以上都可以8.A.提供模型訓(xùn)練的目標(biāo)9.A.數(shù)據(jù)點的分類標(biāo)簽10.B.神經(jīng)元細胞二、問答題答：有監(jiān)督學(xué)習(xí)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)帶有標(biāo)簽，模型通過學(xué)習(xí)輸入與標(biāo)簽的映射關(guān)系實現(xiàn)預(yù)測，核心是””答：機器學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練的一般過程為：首先進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)清洗、特征提取解釋支持向量機（SVM）答：支持向量機（SVM）的基本原理是在特征空間中尋找一個最優(yōu)超平面，實現(xiàn)對不同SVM解釋在BP答：BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實施手寫字檢測的核心思想是通過多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的反向傳播算法，學(xué)BP答：過擬合是指模型在訓(xùn)練集上表現(xiàn)極佳，但在測試集等新數(shù)據(jù)上表現(xiàn)很差的現(xiàn)象，原三、計算題1.f’(x)=2x+4x0=10α=0.15次迭代后的答：經(jīng)過5次迭代后，最終x的值為1.93216。答：.fx^x==，計算參數(shù)更新到0.5以下所需要的最少迭代次數(shù)。答：x0=5x1=5×0.8=4x2=4×0.8=3.2x3=3.2×0.8=2.56x4=2.56×0.8=2.048…x8=1.048576×0.8=0.8388608x9=0.8388608×0.8=0.67108864x10=0.67108864×0.8=0.536870912x11=0.536870912×0.8=0.4294967296最終結(jié)論：參數(shù)更新到0.5以下所需的最少迭代次數(shù)為11次。 第6章深度學(xué)習(xí)及其應(yīng)用一、選擇題（CNN）在（（RNN）（A）。（ResNet）（A）（。（B）（。（。（C）二、問答題答：卷積核是卷積層的核心組件，核心作用是提取輸入數(shù)據(jù)的局部特征。卷積核本質(zhì)是答：循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN）能處理序列數(shù)據(jù)的核心原因是引入了隨時間步更新的內(nèi)部狀態(tài)。RNN“”RNN3.殘差神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的跳躍連接是如何工作的？答：殘差神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ResNet）的跳躍連接，是在殘差塊中構(gòu)建跨層的直接數(shù)據(jù)通路。一答：權(quán)重初始化是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的必要步驟，核心目的是避免訓(xùn)練過程中出現(xiàn)梯度消失Xavier初始化、He答：卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中池化層主要有最大值池化和平均值池化兩種核心類型。最大值池化11 第7章大模型工具及其應(yīng)用一、選擇題B（BBERT（（BNLPGPT（A（BDeepSeekB）。（transposedconvolution）B）。（promptengineering））（ERNIEBot）B）二、論述題LP7×24小時不對比分析GPT系列模型與BERT答：GPT系列是自回歸語言模型，采用單向Transformer架構(gòu)，聚焦文本生成任務(wù)，tokenBERT于雙向Transformer側(cè)重生成流GPT-4答：機器視覺大模型在自動駕駛中用于環(huán)境感知，可識別車輛、行人、交通標(biāo)志、車道（答：文生圖技術(shù)核心原理是基于擴散模型或GAN等生成模型，先將文本描述轉(zhuǎn)化為文闡述AI辦公中文字文檔到PPTPPTNLPPPTPPT三、應(yīng)用題隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，文生圖（text-to-image）技術(shù)逐漸成熟，它可以根據(jù)輸入的文本描述生成相應(yīng)的圖像?，F(xiàn)在，請你利用這一技術(shù)，完成以下任務(wù)：（1）編寫一段描述性文本，該文本應(yīng)包含場景、人物、動作和情緒等要素。（2）使用你選擇的文生圖工具或模型，輸入文本并生成一張圖像。 第8章具身智能與機器人一、選擇題（C）（D）（C）