资源描述
2026年人工智能(机器学习)综合测试题及答案
(考试时间:90分钟 满分100分)
班级______ 姓名______
第I卷(选择题 共30分)
(总共6题,每题5分,每题只有一个正确答案,请将正确答案填在括号内)
w1. 以下关于机器学习中监督学习的说法,正确的是( )
A. 监督学习不需要给定训练数据的标签
B. 监督学习的目标是让模型学会从输入特征预测输出标签
C. 监督学习只能处理线性可分的数据
D. 监督学习不需要进行模型评估
w2. 在决策树算法中,用于选择划分属性的指标通常是( )
A. 信息增益
B. 基尼系数
C. 均方误差
D. 交叉熵
w3. 支持向量机(SVM)主要用于解决( )问题
A. 回归
B. 分类
C. 聚类
D. 降维
w4. 下列哪种算法不属于无监督学习算法( )
A. K-Means算法
B. 主成分分析(PCA)
C. 朴素贝叶斯算法
D. 层次聚类算法
w5. 深度学习中常用的激活函数ReLU的表达式是( )
A. f(x) = max(0, x)
B. f(x) = sigmoid(x)
C. f(x) = tanh(x)
D. f(x) = x
w6. 模型评估中,用于衡量分类模型预测准确性的指标是( )
A. 准确率(Accuracy)
B. 召回率(Recall)
C. F1值
D. 以上都是
第II卷(非选择题 共70分)
w7. 简述机器学习中模型评估的常用指标及其含义。(10分)
w8. 请详细描述K-Means聚类算法的原理和步骤。(15分)
w9. 材料:在一个电商平台上,收集了用户的浏览记录、购买记录等数据,希望通过机器学习算法来预测用户是否会购买某一款新产品。
问题:请你选择一种合适的机器学习算法,并说明理由,同时简述该算法在这个场景中的应用步骤。(15分)
w10. 材料:有一个数据集包含了不同种类植物的特征数据,如花瓣长度、花瓣宽度、萼片长度、萼片宽度等,目标是根据这些特征对植物进行分类。
问题:请设计一个基于决策树的分类模型,说明如何选择划分属性以及如何构建决策树。(20分)
w11. 材料:在图像识别任务中,有一批标注好的图像数据,包含猫、狗、兔子等不同动物类别。
问题:请阐述如何使用卷积神经网络(CNN)来对这些图像进行分类,包括网络结构的设计和训练过程。(20分)
答案:
w1. B
w 2. A
w 3. B
w 4. C
w 5. A
w 6. D
w7. 常用指标及含义:准确率(Accuracy):预测正确的样本数占总样本数的比例;召回率(Recall):预测为正例且实际为正例的样本数占实际正例样本数的比例;F1值:综合考虑准确率和召回率的指标,是两者的调和平均值;均方误差(MSE):常用于回归问题,衡量预测值与真实值之间的平均平方误差;交叉熵:衡量两个概率分布之间的差异,常用于分类问题中评估模型预测结果与真实标签的匹配程度。
w8. 原理:K-Means算法是一种基于距离的聚类算法,它将数据集划分为K个簇,使得每个簇内的数据点相似度较高,而不同簇之间的数据点相似度较低。算法通过不断迭代调整簇中心,直到簇中心不再变化或达到最大迭代次数。步骤:1. 随机选择K个初始簇中心;2. 计算每个数据点到各个簇中心 的距离,将数据点分配到距离最近的簇;3. 重新计算每个簇的中心,即簇内所有数据点的均值;4. 重复步骤2和3,直到满足停止条件。
w9. 可以选择逻辑回归算法。理由:逻辑回归是一种简单有效的线性分类模型,适用于二分类问题,能够处理数值型和类别型特征,计算效率高,易于理解和解释。应用步骤:1. 数据预处理,包括清洗、特征工程等;2. 划分训练集 和测试集;3. 构建逻辑回归模型,设置合适的参数;4. 使用训练集训练模型;5. 使用测试集评估模型性能;6. 根据评估结果调整模型参数,如正则化系数等;7. 若性能满足要求,可用于预测用户是否会购买新产品。
w10. 选择划分属性时,可以计算每个属性的信息增益,选择信息增益最大的属性作为划分属性。构建决策树步骤:1. 从根节点开始,选择信息增益最大的属性作为根节点的划分属性;2. 根据划分属性将数据集划分为若干子集;3. 对每个子集递归地重复上述步骤,构建子树;4. 当子集中所有样本属于同一类别或没有可划分的属性时,停止构建子树。
w11. 网络结构设计:通常包括卷积层、池化层、全连接层等。卷积层用于提取图像特征,池化层用于降低特征维度,全连接层用于分类。训练过程:1. 准备标注好的图像数据;2. 构建CNN模型;3. 定义损失函数和优化器;4. 将图像数据输入模型进行前向传播,计算预测结果和损失;5. 根据损失进行反向传播,更新模型参数;6. 重复步骤4和5,直到模型收敛,即损失不再下降或达到最大迭代次数;7. 使用测试数据评估模型性能。
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