阜新高等?？茖W?！渡疃葘W習原理及應用》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《深度學習原理及應用》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、某公司希望通過機器學習來預測產品的需求，以便更有效地進行生產計劃和庫存管理。數(shù)據(jù)集涵蓋了歷史銷售數(shù)據(jù)、市場趨勢、季節(jié)因素和經濟指標等多方面信息。在這種復雜的多因素預測任務中，以下哪種模型可能表現(xiàn)出色？（）A.線性回歸B.多層感知機（MLP）C.循環(huán)神經網絡（RNN）D.隨機森林2、在一個監(jiān)督學習問題中，我們需要評估模型在新數(shù)據(jù)上的泛化能力。如果數(shù)據(jù)集較小且存在類別不平衡的情況，以下哪種評估指標需要特別謹慎地使用？（）A.準確率（Accuracy）B.召回率（Recall）C.F1值D.均方誤差（MSE）3、在強化學習中，智能體通過與環(huán)境交互來學習最優(yōu)策略。如果智能體在某個狀態(tài)下采取的行動總是導致低獎勵，它應該（）A.繼續(xù)采取相同的行動，希望情況會改善B.隨機選擇其他行動C.根據(jù)策略網絡的輸出選擇行動D.調整策略以避免采取該行動4、在進行深度學習中的圖像生成任務時，生成對抗網絡（GAN）是一種常用的模型。假設我們要生成逼真的人臉圖像。以下關于GAN的描述，哪一項是不準確的？（）A.GAN由生成器和判別器組成，它們通過相互對抗來提高生成圖像的質量B.生成器的目標是生成盡可能逼真的圖像，以欺騙判別器C.判別器的任務是區(qū)分輸入的圖像是真實的還是由生成器生成的D.GAN的訓練過程穩(wěn)定，不容易出現(xiàn)模式崩潰等問題5、在一個回歸問題中，如果數(shù)據(jù)存在非線性關系并且噪聲較大，以下哪種模型可能更適合？（）A.多項式回歸B.高斯過程回歸C.嶺回歸D.Lasso回歸6、在構建一個機器學習模型時，如果數(shù)據(jù)中存在噪聲，以下哪種方法可以幫助減少噪聲的影響（）A.增加正則化項B.減少訓練輪數(shù)C.增加模型的復雜度D.以上方法都不行7、在一個分類問題中，如果數(shù)據(jù)分布不均衡，以下哪種方法可以用于處理這種情況？（）A.過采樣B.欠采樣C.生成對抗網絡（GAN）生成新樣本D.以上方法都可以8、在一個深度學習模型的訓練過程中，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.增加網絡層數(shù)C.減小學習率D.以上方法都可能有效9、假設要使用機器學習算法來預測房價。數(shù)據(jù)集包含了房屋的面積、位置、房間數(shù)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10、在機器學習中，交叉驗證是一種常用的評估模型性能和選擇超參數(shù)的方法。假設我們正在使用K折交叉驗證來評估一個分類模型。以下關于交叉驗證的描述，哪一項是不準確的？（）A.將數(shù)據(jù)集隨機分成K個大小相等的子集，依次選擇其中一個子集作為測試集，其余子集作為訓練集B.通過計算K次實驗的平均準確率等指標來評估模型的性能C.可以在交叉驗證過程中同時調整多個超參數(shù)，找到最優(yōu)的超參數(shù)組合D.交叉驗證只適用于小數(shù)據(jù)集，對于大數(shù)據(jù)集計算成本過高，不適用11、在深度學習中，卷積神經網絡（CNN）被廣泛應用于圖像識別等領域。假設我們正在設計一個CNN模型，對于圖像分類任務，以下哪個因素對模型性能的影響較大（）A.卷積核的大小B.池化層的窗口大小C.全連接層的神經元數(shù)量D.以上因素影響都不大12、在進行機器學習模型訓練時，過擬合是一個常見的問題。過擬合意味著模型在訓練數(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。假設我們正在訓練一個神經網絡，以下哪種正則化技術通常能夠有效地減少過擬合？（）A.增加網絡的層數(shù)和神經元數(shù)量B.在損失函數(shù)中添加L1正則項C.使用較小的學習率進行訓練D.減少訓練數(shù)據(jù)的數(shù)量13、在進行特征工程時，需要對連續(xù)型特征進行離散化處理。以下哪種離散化方法在某些情況下可以保留更多的信息，同時減少數(shù)據(jù)的復雜性？（）A.等寬離散化B.等頻離散化C.基于聚類的離散化D.基于決策樹的離散化14、假設要對一個復雜的數(shù)據(jù)集進行降維，以便于可視化和后續(xù)分析。以下哪種降維方法可能是最有效的？（）A.主成分分析（PCA），尋找數(shù)據(jù)的主要方向，但可能丟失一些局部信息B.線性判別分析（LDA），考慮類別信息，但對非線性結構不敏感C.t-分布隨機鄰域嵌入（t-SNE），能夠保持數(shù)據(jù)的局部結構，但計算復雜度高D.以上方法結合使用，根據(jù)數(shù)據(jù)特點和分析目的選擇合適的降維策略15、在構建一個用于圖像識別的卷積神經網絡（CNN）時，需要考慮許多因素。假設我們正在設計一個用于識別手寫數(shù)字的CNN模型。以下關于CNN設計的描述，哪一項是不正確的？（）A.增加卷積層的數(shù)量可以提取更復雜的圖像特征，提高識別準確率B.較大的卷積核尺寸能夠捕捉更廣泛的圖像信息，有助于模型性能提升C.在卷積層后添加池化層可以減少特征數(shù)量，降低計算復雜度，同時保持主要特征D.使用合適的激活函數(shù)如ReLU可以引入非線性，增強模型的表達能力16、在一個多分類問題中，如果類別之間存在層次關系，以下哪種分類方法可以考慮這種層次結構？（）A.層次分類B.一對一分類C.一對多分類D.以上方法都可以17、在一個氣候預測的研究中，需要根據(jù)歷史的氣象數(shù)據(jù)，包括溫度、濕度、氣壓等，來預測未來一段時間的天氣狀況。數(shù)據(jù)具有季節(jié)性、周期性和長期趨勢等特征。以下哪種預測方法可能是最有效的？（）A.簡單的線性時間序列模型，如自回歸移動平均（ARMA）模型，適用于平穩(wěn)數(shù)據(jù)，但對復雜模式的捕捉能力有限B.季節(jié)性自回歸整合移動平均（SARIMA）模型，考慮了季節(jié)性因素，但對于非線性和突變的情況處理能力不足C.基于深度學習的長短期記憶網絡（LSTM）與門控循環(huán)單元（GRU），能夠處理長序列和復雜的非線性關系，但需要大量數(shù)據(jù)和計算資源D.結合多種傳統(tǒng)時間序列模型和機器學習算法的集成方法，綜合各自的優(yōu)勢，但模型復雜度和調參難度較高18、假設正在進行一個圖像生成任務，例如生成逼真的人臉圖像。以下哪種生成模型在圖像生成領域取得了顯著成果？（）A.變分自編碼器（VAE）B.生成對抗網絡（GAN）C.自回歸模型D.以上模型都常用于圖像生成19、假設要對一個時間序列數(shù)據(jù)進行預測，例如股票價格的走勢。數(shù)據(jù)具有明顯的趨勢和季節(jié)性特征。以下哪種時間序列預測方法可能較為合適？（）A.移動平均法B.指數(shù)平滑法C.ARIMA模型D.以上方法都可能適用，取決于具體數(shù)據(jù)特點20、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(jù)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二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）簡述機器學習中循環(huán)神經網絡（RNN）及其變體。2、（本題5分）解釋如何在推薦系統(tǒng)中處理冷啟動問題。3、（本題5分）簡述模型的評估指標，如準確率、召回率和F1值的含義。4、（本題5分）解釋如何使用深度學習進行圖像生成。5、（本題5分）簡述機器學習中的集成學習方法。三、應用題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）對一個深度神經網絡進行模型壓縮和量化，減少模型大小和計算量。2、（本題5分）依據(jù)分子生物學數(shù)據(jù)研究基因表達和調控。3、（本題5分）運用K-Means聚類對圖書館的借閱數(shù)據(jù)進行分析。4、（本題5分）計算一組特征的重要性得分，確定對模型預測最有影響的特征。5、（本題5分）利用KNN算法對水質的污染程度進行分