陽泉師范高等?？茖W(xué)校《機器學(xué)習(xí)理論（雙語）》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁陽泉師范高等?？茖W(xué)校

《機器學(xué)習(xí)理論（雙語）》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、機器學(xué)習(xí)中的算法選擇需要考慮多個因素。以下關(guān)于算法選擇的說法中，錯誤的是：算法選擇需要考慮數(shù)據(jù)的特點、問題的類型、計算資源等因素。不同的算法適用于不同的場景。那么，下列關(guān)于算法選擇的說法錯誤的是（）A.對于小樣本數(shù)據(jù)集，優(yōu)先選擇復(fù)雜的深度學(xué)習(xí)算法B.對于高維度數(shù)據(jù)，優(yōu)先選擇具有降維功能的算法C.對于實時性要求高的任務(wù)，優(yōu)先選擇計算速度快的算法D.對于不平衡數(shù)據(jù)集，優(yōu)先選擇對不平衡數(shù)據(jù)敏感的算法2、在進行機器學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練時，過擬合是一個常見的問題。過擬合意味著模型在訓(xùn)練數(shù)據(jù)上表現(xiàn)很好，但在新的、未見過的數(shù)據(jù)上表現(xiàn)不佳。為了防止過擬合，可以采取多種正則化方法。假設(shè)我們正在訓(xùn)練一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以下哪種正則化技術(shù)通常能夠有效地減少過擬合？（）A.增加網(wǎng)絡(luò)的層數(shù)和神經(jīng)元數(shù)量B.在損失函數(shù)中添加L1正則項C.使用較小的學(xué)習(xí)率進行訓(xùn)練D.減少訓(xùn)練數(shù)據(jù)的數(shù)量3、在一個深度學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練過程中，出現(xiàn)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(shù)B.增加網(wǎng)絡(luò)層數(shù)C.減小學(xué)習(xí)率D.以上方法都可能有效4、在進行自動特征工程時，以下關(guān)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(xué)習(xí)的自動特征學(xué)習(xí)可以從原始數(shù)據(jù)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(yù)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5、強化學(xué)習(xí)中的智能體通過與環(huán)境的交互來學(xué)習(xí)最優(yōu)策略。以下關(guān)于強化學(xué)習(xí)的說法中，錯誤的是：強化學(xué)習(xí)的目標是最大化累計獎勵。智能體根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)選擇動作，環(huán)境根據(jù)動作反饋新的狀態(tài)和獎勵。那么，下列關(guān)于強化學(xué)習(xí)的說法錯誤的是（）A.Q學(xué)習(xí)是一種基于值函數(shù)的強化學(xué)習(xí)算法B.策略梯度算法是一種基于策略的強化學(xué)習(xí)算法C.強化學(xué)習(xí)算法只適用于離散動作空間，對于連續(xù)動作空間不適用D.強化學(xué)習(xí)可以應(yīng)用于機器人控制、游戲等領(lǐng)域6、在一個圖像分類任務(wù)中，如果需要快速進行模型的訓(xùn)練和預(yù)測，以下哪種輕量級模型架構(gòu)可能比較適合？（）A.MobileNetB.ResNetC.InceptionD.VGG7、某研究團隊正在開發(fā)一個用于醫(yī)療圖像診斷的機器學(xué)習(xí)模型，需要提高模型對小病變的檢測能力。以下哪種方法可以嘗試？（）A.增加數(shù)據(jù)增強的強度B.使用更復(fù)雜的模型架構(gòu)C.引入注意力機制D.以上方法都可以8、假設(shè)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(jù)用戶的歷史購買記錄、瀏覽行為、搜索關(guān)鍵詞等信息來預(yù)測用戶的興趣和需求。在這個過程中，特征工程起到了關(guān)鍵作用。如果要將用戶的購買記錄轉(zhuǎn)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9、在一個醫(yī)療診斷項目中，我們希望利用機器學(xué)習(xí)算法來預(yù)測患者是否患有某種疾病。收集到的數(shù)據(jù)集包含患者的各種生理指標、病史等信息。在選擇合適的機器學(xué)習(xí)算法時，需要考慮多個因素，如數(shù)據(jù)的規(guī)模、特征的數(shù)量、數(shù)據(jù)的平衡性等。如果數(shù)據(jù)量較大，特征維度較高，且存在一定的噪聲，以下哪種算法可能是最優(yōu)選擇？（）A.邏輯回歸算法，簡單且易于解釋B.決策樹算法，能夠處理非線性關(guān)系C.支持向量機算法，在小樣本數(shù)據(jù)上表現(xiàn)出色D.隨機森林算法，對噪聲和異常值具有較好的容忍性10、機器學(xué)習(xí)中，批量歸一化（BatchNormalization）的主要作用是（）A.加快訓(xùn)練速度B.防止過擬合C.提高模型精度D.以上都是11、在一個圖像分類任務(wù)中，模型在訓(xùn)練集上表現(xiàn)良好，但在測試集上性能顯著下降。這種現(xiàn)象可能是由于什么原因?qū)е碌?？（）A.過擬合B.欠擬合C.數(shù)據(jù)不平衡D.特征選擇不當(dāng)12、假設(shè)正在比較不同的聚類算法，用于對一組沒有標簽的客戶數(shù)據(jù)進行分組。如果數(shù)據(jù)分布不規(guī)則且存在不同密度的簇，以下哪種聚類算法可能更適合？（）A.K-Means算法B.層次聚類算法C.密度聚類算法（DBSCAN）D.均值漂移聚類算法13、在一個分類問題中，如果需要對新出現(xiàn)的類別進行快速適應(yīng)和學(xué)習(xí)，以下哪種模型具有較好的靈活性？（）A.在線學(xué)習(xí)模型B.增量學(xué)習(xí)模型C.遷移學(xué)習(xí)模型D.以上模型都可以14、在處理不平衡數(shù)據(jù)集時，以下關(guān)于解決數(shù)據(jù)不平衡問題的方法，哪一項是不正確的？（）A.過采樣方法通過增加少數(shù)類樣本的數(shù)量來平衡數(shù)據(jù)集B.欠采樣方法通過減少多數(shù)類樣本的數(shù)量來平衡數(shù)據(jù)集C.合成少數(shù)類過采樣技術(shù)（SMOTE）通過合成新的少數(shù)類樣本來平衡數(shù)據(jù)集D.數(shù)據(jù)不平衡對模型性能沒有影響，不需要采取任何措施來處理15、在機器學(xué)習(xí)中，模型評估是非常重要的環(huán)節(jié)。以下關(guān)于模型評估的說法中，錯誤的是：常用的模型評估指標有準確率、精確率、召回率、F1值等?？梢酝ㄟ^交叉驗證等方法來評估模型的性能。那么，下列關(guān)于模型評估的說法錯誤的是（）A.準確率是指模型正確預(yù)測的樣本數(shù)占總樣本數(shù)的比例B.精確率是指模型預(yù)測為正類的樣本中真正為正類的比例C.召回率是指真正為正類的樣本中被模型預(yù)測為正類的比例D.模型的評估指標越高越好，不需要考慮具體的應(yīng)用場景二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）機器學(xué)習(xí)中如何進行特征選擇和特征工程？2、（本題5分）機器學(xué)習(xí)在分子生物學(xué)中的應(yīng)用有哪些？3、（本題5分）什么是模型的公平性？如何評估和保障模型的公平性？4、（本題5分）簡述機器學(xué)習(xí)中的優(yōu)化算法，如隨機梯度下降（SGD）。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）闡述機器學(xué)習(xí)中的模型選擇中的交叉驗證方法。解釋交叉驗證的原理，介紹其在模型選擇中的應(yīng)用。分析交叉驗證的優(yōu)缺點及注意事項。2、（本題5分）探討機器學(xué)習(xí)在智能交通中的擁堵預(yù)測與緩解。機器學(xué)習(xí)可以預(yù)測交通擁堵并提供緩解策略，分析其方法和挑戰(zhàn)。3、（本題5分）探討半監(jiān)督學(xué)習(xí)的原理和應(yīng)用場景，研究如何利用少量有標記數(shù)據(jù)和大量無標記數(shù)據(jù)進行學(xué)習(xí)。分析半監(jiān)督學(xué)習(xí)算法的性能和局限性。4、（本題5分）分析機器學(xué)習(xí)在智能能源需求響應(yīng)中的應(yīng)用。舉例說明機器學(xué)習(xí)在電力需求響應(yīng)、能源價格預(yù)測、用戶行為分析等方面的應(yīng)用，并探討其對智能能源需求響應(yīng)的影響及未來發(fā)展趨勢。5、（本題5分）論述深度學(xué)習(xí)中的優(yōu)化算法，如隨機梯度下降（SGD）及其變體（Adagrad、Adadelta、Adam等）。分析它們在收斂速度、穩(wěn)定性和對不同數(shù)據(jù)的