重慶第二師范學院《機器學習與人工智能》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《機器學習與人工智能》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、假設正在開發(fā)一個用于情感分析的深度學習模型，需要對模型進行優(yōu)化。以下哪種優(yōu)化算法在深度學習中被廣泛使用？（）A.隨機梯度下降（SGD）B.自適應矩估計（Adam）C.牛頓法D.共軛梯度法2、在一個股票價格預測的場景中，需要根據歷史的股票價格、成交量、公司財務指標等數據來預測未來的價格走勢。數據具有非線性、非平穩(wěn)和高噪聲的特點。以下哪種方法可能是最合適的？（）A.傳統(tǒng)的線性回歸方法，簡單直觀，但無法處理非線性關系B.支持向量回歸（SVR），對非線性數據有一定處理能力，但對高噪聲數據可能效果不佳C.隨機森林回歸，能夠處理非線性和高噪聲數據，但解釋性較差D.基于深度學習的循環(huán)神經網絡（RNN）或長短時記憶網絡（LSTM），對時間序列數據有較好的建模能力，但容易過擬合3、在一個信用評估模型中，我們需要根據用戶的個人信息、財務狀況等數據來判斷其信用風險。數據集存在類別不平衡的問題，即信用良好的用戶數量遠遠多于信用不良的用戶。為了解決這個問題，以下哪種方法是不合適的？（）A.對少數類樣本進行過采樣，增加其數量B.對多數類樣本進行欠采樣，減少其數量C.為不同類別的樣本設置不同的權重，在損失函數中加以考慮D.直接使用原始數據集進行訓練，忽略類別不平衡4、假設正在研究一個醫(yī)療圖像診斷問題，需要對腫瘤進行分類。由于醫(yī)療數據的獲取較為困難，數據集規(guī)模較小。在這種情況下，以下哪種技術可能有助于提高模型的性能？（）A.使用大規(guī)模的預訓練模型，并在小數據集上進行微調B.增加模型的層數和參數數量，提高模型的復雜度C.減少特征數量，簡化模型結構D.不進行任何特殊處理，直接使用傳統(tǒng)機器學習算法5、在一個深度學習模型的訓練過程中，出現了梯度消失的問題。以下哪種方法可以嘗試解決這個問題？（）A.使用ReLU激活函數B.增加網絡層數C.減小學習率D.以上方法都可能有效6、假設正在開發(fā)一個智能推薦系統(tǒng)，用于向用戶推薦個性化的商品。系統(tǒng)需要根據用戶的歷史購買記錄、瀏覽行為、搜索關鍵詞等信息來預測用戶的興趣和需求。在這個過程中，特征工程起到了關鍵作用。如果要將用戶的購買記錄轉化為有效的特征，以下哪種方法不太合適？（）A.統(tǒng)計用戶購買每種商品的頻率B.對用戶購買的商品進行分類，并計算各類別的比例C.直接將用戶購買的商品名稱作為特征輸入模型D.計算用戶購買商品的時間間隔和購買周期7、假設要使用機器學習算法來預測房價。數據集包含了房屋的面積、位置、房間數量等特征。如果特征之間存在非線性關系，以下哪種模型可能更適合？（）A.線性回歸模型B.決策樹回歸模型C.支持向量回歸模型D.以上模型都可能適用8、在使用支持向量機（SVM）進行分類時，核函數的選擇對模型性能有重要影響。假設我們要對非線性可分的數據進行分類。以下關于核函數的描述，哪一項是不準確的？（）A.線性核函數適用于數據本身接近線性可分的情況B.多項式核函數可以擬合復雜的非線性關系，但計算復雜度較高C.高斯核函數（RBF核）對數據的分布不敏感，適用于大多數情況D.選擇核函數時，只需要考慮模型的復雜度，不需要考慮數據的特點9、某機器學習模型在訓練過程中，損失函數的值一直沒有明顯下降。以下哪種可能是導致這種情況的原因？（）A.學習率過高B.模型過于復雜C.數據預處理不當D.以上原因都有可能10、某研究團隊正在開發(fā)一個用于醫(yī)療診斷的機器學習系統(tǒng)，需要對疾病進行預測。由于醫(yī)療數據的敏感性和重要性，模型的可解釋性至關重要。以下哪種模型或方法在提供可解釋性方面具有優(yōu)勢？（）A.深度學習模型B.決策樹C.集成學習模型D.強化學習模型11、在一個多標簽分類問題中，每個樣本可能同時屬于多個類別。例如，一篇文章可能同時涉及科技、娛樂和體育等多個主題。以下哪種方法可以有效地處理多標簽分類任務？（）A.將多標簽問題轉化為多個二分類問題，分別進行預測B.使用一個單一的分類器，輸出多個概率值表示屬于各個類別的可能性C.對每個標簽分別訓練一個獨立的分類器D.以上方法都不可行，多標簽分類問題無法通過機器學習解決12、在使用梯度下降算法優(yōu)化模型參數時，如果學習率設置過大，可能會導致以下哪種情況（）A.收斂速度加快B.陷入局部最優(yōu)解C.模型無法收斂D.以上情況都不會發(fā)生13、假設正在進行一個異常檢測任務，例如檢測網絡中的異常流量。如果正常數據的模式較為復雜，以下哪種方法可能更適合用于發(fā)現異常？（）A.基于統(tǒng)計的方法B.基于距離的方法C.基于密度的方法D.基于分類的方法14、某機器學習項目需要對圖像中的物體進行實例分割，除了常見的深度學習模型，以下哪種技術可以提高分割的精度？（）A.多尺度訓練B.數據增強C.模型融合D.以上技術都可以15、在進行自動特征工程時，以下關于自動特征工程方法的描述，哪一項是不準確的？（）A.基于深度學習的自動特征學習可以從原始數據中自動提取有意義的特征B.遺傳算法可以用于搜索最優(yōu)的特征組合C.自動特征工程可以完全替代人工特征工程，不需要人工干預D.自動特征工程需要大量的計算資源和時間，但可以提高特征工程的效率16、在使用樸素貝葉斯算法進行分類時，以下關于樸素貝葉斯的假設和特點，哪一項是不正確的？（）A.假設特征之間相互獨立，簡化了概率計算B.對于連續(xù)型特征，通常需要先進行離散化處理C.樸素貝葉斯算法對輸入數據的分布沒有要求，適用于各種類型的數據D.樸素貝葉斯算法在處理高維度數據時性能較差，容易出現過擬合17、在機器學習中，監(jiān)督學習是一種常見的學習方式。假設我們要使用監(jiān)督學習算法來預測房價，給定了大量的房屋特征（如面積、房間數量、地理位置等）以及對應的房價數據。以下關于監(jiān)督學習在這個任務中的描述，哪一項是不準確的？（）A.可以使用線性回歸算法，建立房屋特征與房價之間的線性關系模型B.決策樹算法可以根據房屋特征的不同取值來劃分決策節(jié)點，最終預測房價C.支持向量機通過尋找一個最優(yōu)的超平面來對房屋數據進行分類，從而預測房價D.無監(jiān)督學習算法如K-Means聚類算法可以直接用于房價的預測，無需對數據進行標注18、某機器學習項目需要對大量的圖像進行分類，但是計算資源有限。以下哪種技術可以在不顯著降低性能的前提下減少計算量？（）A.模型壓縮B.數據量化C.遷移學習D.以上技術都可以考慮19、考慮一個回歸問題，我們要預測房價。數據集包含了房屋的面積、房間數量、地理位置等特征以及對應的房價。在選擇評估指標來衡量模型的性能時，需要綜合考慮模型的準確性和誤差的性質。以下哪個評估指標不僅考慮了預測值與真實值的偏差，還考慮了偏差的平方？（）A.平均絕對誤差（MAE）B.均方誤差（MSE）C.決定系數（R2）D.準確率（Accuracy）20、在處理自然語言處理任務時，詞嵌入（WordEmbedding）是一種常用的技術。假設我們要對一段文本進行情感分析。以下關于詞嵌入的描述，哪一項是錯誤的？（）A.詞嵌入將單詞表示為低維實數向量，捕捉單詞之間的語義關系B.Word2Vec和GloVe是常見的詞嵌入模型，可以學習到單詞的分布式表示C.詞嵌入向量的維度通常是固定的，且不同單詞的向量維度必須相同D.詞嵌入可以直接用于文本分類任務，無需進行進一步的特征工程二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）談談在水利工程中，機器學習的應用。2、（本題5分）談談在古生物學中，機器學習的應用。3、（本題5分）簡述在機器人領域，機器學習的應用。4、（本題5分）解釋機器學習中長短時記憶網絡（LSTM）的工作原理。5、（本題5分）什么是自監(jiān)督學習中的對比學習？舉例說明其應用。三、應用題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）利用古生物學數據研究古生物的形態(tài)和演化。2、（本題5分）借助藝術創(chuàng)作數據激發(fā)創(chuàng)作靈感和創(chuàng)新。3、（本題5分）通過聚類算法對超市顧客的購買行為進行分析。4、（本題5分）借助免疫細胞信號通路數據研究免疫反應的調控。5、（本題5分）基于RNN對文本的邏輯結構進行分析。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)