高中信息技术（必选6）X6-ZT4智造美好生活知识点

高中信息技术（必选6）X6-ZT4智造美好生活知识点整理一、课程主要学习内容概述本课程聚焦“智造”与“美好生活”的关联，核心围绕智能技术在日常生活、社会服务、生产劳动等领域的应用展开。通过学习，学生需理解智能技术的基本原理与核心思想，掌握智能工具的基础使用方法，能分析智能技术解决实际问题的流程，同时树立正确的智能技术应用观，认识其带来的机遇与挑战。课程内容涵盖智能技术基础认知、典型智能应用场景分析、智能工具实操、智能解决方案设计初步及智能技术伦理与安全等方面。二、核心知识点梳理及配套练习知识点1：智能技术的基本概念与核心特征核心内容：1.智能技术的定义：指模拟、延伸和扩展人的智能的技术，涵盖人工智能、物联网、大数据、云计算等相关技术的融合应用；2.核心特征：感知性（通过传感器等获取环境信息）、决策性（基于数据和算法进行判断分析）、执行性（通过执行机构完成具体操作）、学习性（通过数据积累优化自身性能）；3.常见智能技术分类：弱人工智能（专注特定领域，如语音助手、图像识别）、强人工智能（具备人类级别的通用智能，目前尚未实现）。练习题1.下列关于智能技术核心特征的说法，错误的是（）A.感知性体现为智能设备能获取外界的声音、图像等信息B.决策性依赖于预设的规则和积累的数据C.学习性意味着智能技术可以自主创造全新的知识体系D.执行性是智能技术将决策结果转化为实际行动的能力2.下列技术中，不属于智能技术应用范畴的是（）A.手机语音助手实现语音转文字B.普通计算器进行加减乘除运算C.智能家居系统根据光线自动调节窗帘D.人脸识别系统用于小区门禁验证3.简述弱人工智能与强人工智能的区别，并各举一个生活中的弱人工智能应用实例。答案及解析1.答案：C解析：智能技术的学习性是指通过数据积累和算法优化，逐步提升自身在特定任务上的性能，而非自主创造全新知识体系。创造全新知识体系目前仍属于人类智能的核心能力，智能技术暂无法实现。A、B、D选项均准确描述了智能技术的感知性、决策性和执行性特征。2.答案：B解析：普通计算器仅能按照预设的固定规则执行数值运算，不具备智能技术的感知性、学习性等核心特征，不属于智能技术应用。A选项语音助手具备语音感知和语义理解能力，C选项智能家居具备环境感知和自动执行能力，D选项人脸识别具备图像感知和特征匹配能力，均属于智能技术应用。3.答案：区别：弱人工智能（窄人工智能）仅专注于特定领域的任务，具备该领域内的智能能力，不具备通用思考和学习能力，核心是“模拟特定智能行为”；强人工智能（通用人工智能）具备与人类相当的通用智能，能够理解、学习任何人类可完成的智力任务，具备自主意识和思考能力（目前尚未实现）。弱人工智能实例：①手机拍照的人像模式（图像识别技术，专注人像优化）；②外卖平台的订单推荐（大数据分析技术，专注个性化推荐）；③智能音箱的语音交互（自然语言处理技术，专注语音响应）。知识点2：典型智能应用场景分析（智能家居、智能交通、智能医疗）核心内容：1.智能家居：以物联网为基础，将家电、安防、照明等设备互联互通，通过手机APP、语音指令等实现远程控制和自动化管理，核心是提升生活便捷性和舒适性；关键技术包括传感器技术、无线通信技术、智能控制算法。2.智能交通：融合大数据、物联网、人工智能等技术，实现交通流量监测、智能调度、自动驾驶、停车引导等功能，核心是提升交通效率和安全性；典型应用包括智能红绿灯、交通监控系统、网约车调度平台。3.智能医疗：借助人工智能、大数据等技术优化医疗服务流程，包括疾病诊断、药物研发、健康监测等，核心是提升医疗资源利用率和诊断准确性；典型应用包括AI辅助影像诊断、智能wearable设备健康监测、医疗大数据病例分析。练习题1.下列关于智能家居的说法，正确的是（）A.智能家居设备之间无法实现自动联动，必须手动控制B.智能家居的核心是通过技术手段实现家居设备的智能化控制C.智能家居仅能通过手机APP控制，无法通过语音指令操作D.普通家电加装传感器后即可成为智能家居设备，无需通信模块2.智能交通系统中，智能红绿灯能根据交通流量自动调整信号灯时长，其核心依赖的技术是（）A.语音识别技术B.图像识别与大数据分析技术C.虚拟现实技术D.区块链技术3.简述AI辅助影像诊断在智能医疗中的作用，并分析其相比传统人工影像诊断的优势。4.小明家安装了智能家居系统，设置了“回家模式”：当小明通过人脸识别打开家门后，灯光自动亮起、空调调整为26℃、窗帘自动拉开。请分析该模式实现过程中涉及的智能技术及各技术的作用。答案及解析1.答案：B解析：智能家居的核心是通过物联网、传感器、智能控制等技术，实现家居设备的互联互通和智能化控制，可支持自动联动（如光线暗时自动开灯）、手机APP远程控制、语音指令控制等多种方式，A、C错误；普通家电加装传感器后，还需配备无线通信模块（如WiFi、蓝牙模块）才能接入智能家居系统，实现智能控制，D错误。2.答案：B解析：智能红绿灯需先通过摄像头等设备采集交通流量数据（依赖图像识别技术识别车辆、行人数量），再通过大数据分析技术对流量数据进行实时分析，进而自动调整信号灯时长，优化交通通行效率。A选项语音识别技术主要用于语音交互，C选项虚拟现实技术主要用于模拟虚拟环境，D选项区块链技术主要用于数据加密和追溯，均与智能红绿灯的核心功能无关。3.答案：作用：AI辅助影像诊断通过人工智能算法对医学影像（如CT、X光、核磁共振影像）进行分析，识别影像中的异常特征（如肿瘤、结节、病变组织等），为医生提供诊断参考，辅助医生提高诊断准确性和效率。优势：①效率更高：AI可快速处理大量影像数据，缩短诊断时间，尤其适用于大规模体检筛查；②准确性更稳定：可减少医生因疲劳、经验差异等因素导致的漏诊、误诊；③弥补医疗资源缺口：可在医疗资源匮乏的地区推广，让更多患者获得优质的影像诊断服务。4.答案：涉及的智能技术及作用：①人脸识别技术：通过摄像头采集人脸信息，与预设的小明人脸数据进行匹配，完成身份验证，触发“回家模式”的启动；②传感器技术：通过光线传感器检测室内光线强度，为灯光自动亮起提供数据依据；通过温度传感器检测室内温度，为空调调整至26℃提供数据支持；③无线通信技术（如WiFi、蓝牙）：实现门锁、灯光、空调、窗帘等设备之间的数据传输，确保指令的实时传达；④智能控制技术：接收人脸识别验证通过的信号后，自动向灯光、空调、窗帘等设备发送控制指令，实现设备的协同工作，完成“回家模式”的各项操作。知识点3：智能工具的基础使用与数据处理核心内容：1.常见智能工具：智能数据处理工具（如Excel智能分析功能、Python数据分析库）、智能设计工具（如AI绘图工具、智能排版工具）、智能学习工具（如AI错题本、智能答疑工具）；2.智能数据处理流程：数据采集（通过传感器、问卷、网络爬虫等方式获取数据）→数据清洗（剔除无效、重复数据，规范数据格式）→数据分析（利用智能工具的算法进行统计、挖掘数据规律）→数据可视化（通过图表等形式呈现分析结果）；3.核心技能：能使用简单的智能数据处理工具对数据进行整理、分析，能解读数据可视化结果。练习题1.下列关于智能数据处理流程的说法，正确的是（）A.数据可视化是数据处理的第一步，需先呈现数据再进行分析B.数据清洗的目的是保留无效数据，丰富数据样本C.数据采集可通过多种方式进行，需保证数据的真实性和完整性D.智能工具的数据分析过程完全无需人工干预，可直接输出结果2.使用Excel的“智能分析”功能对一组学生成绩数据进行分析，若想快速呈现不同分数段的学生人数分布，最适合的可视化方式是（）A.折线图B.柱状图C.饼图D.散点图3.小明使用AI绘图工具创作一幅“未来智能城市”的画作，请简述智能绘图工具与传统绘图工具（如铅笔、水彩）相比，在创作过程中的优势和不足。4.某班级收集了50名学生的每日运动时长数据（单位：分钟），部分数据如下：30、35、40、30、25、无效、45、50、35、重复数据（30）。请说明对该组数据进行清洗时，应进行哪些操作，并解释原因。答案及解析1.答案：C解析：智能数据处理的正确流程是数据采集→数据清洗→数据分析→数据可视化，A错误；数据清洗的目的是剔除无效、重复、异常数据，保证数据的准确性和规范性，B错误；智能工具的数据分析过程可能需要人工干预，如设置分析维度、调整算法参数等，并非完全无需人工参与，D错误；数据采集可通过传感器、问卷、网络等多种方式，核心是保证数据的真实性和完整性，为后续分析提供可靠依据，C正确。2.答案：B解析：柱状图适合用于展示不同类别或区间的数据数量分布，能清晰呈现不同分数段（如20-30分、31-40分、41-50分）的学生人数，符合题意；折线图主要用于展示数据随时间的变化趋势，A错误；饼图主要用于展示各部分数据占总体的比例关系，无法直观呈现具体人数，C错误；散点图主要用于展示两个变量之间的相关性，D错误。3.答案：优势：①效率高：可快速根据文字描述（prompt）生成基础画作，无需从零开始绘制；②创意丰富：可提供多种风格（如科幻、卡通、写实）的创作方案，拓展创作思路；③修改便捷：可通过调整prompt或参数快速修改画作内容，降低修改成本；④门槛较低：无需深厚的绘画功底，普通人也能创作高质量画作。不足：①缺乏独特性：生成的画作可能存在同质化问题，难以体现创作者的个性化创意；②逻辑漏洞：部分复杂场景的生成可能存在比例失调、元素搭配不合理等逻辑问题；③依赖prompt设计：画作质量高度依赖文字描述的准确性和详细度，若prompt模糊，生成结果可能不符合预期。4.答案：数据清洗操作及原因：①剔除“无效”数据：该数据无实际意义，无法参与后续分析，会影响分析结果的准确性；②删除重复数据（重复的30）：重复数据会导致数据总量虚增，使统计结果（如平均值、总人数）出现偏差，需保留一个有效数据；③规范数据格式（若有必要）：确保剩余数据均为统一的数值格式（分钟），便于后续使用智能工具进行统计分析。核心目的：通过清洗去除数据中的噪声（无效、重复数据），保证数据的准确性和规范性，为后续分析（如计算平均运动时长、分析运动时长分布）提供可靠数据基础。知识点4：智能技术的伦理与安全问题核心内容：1.伦理问题：数据隐私泄露（如个人信息被非法收集、滥用）、算法偏见（如招聘、推荐算法存在性别、地域歧视）、就业影响（智能技术替代部分传统岗位）、人机关系异化（过度依赖智能技术导致独立思考能力下降）；2.安全问题：智能设备被黑客攻击（如智能家居被入侵、数据被窃取）、算法漏洞导致的决策失误（如自动驾驶算法缺陷引发安全事故）、虚假信息传播（如AI生成虚假图片、视频）；3.应对原则：遵守法律法规，保护个人隐私；秉持公平正义，规避算法偏见；提升安全意识，防范技术风险；理性看待技术，平衡人机关系。练习题1.某APP未经用户同意，私自收集用户的地理位置、浏览记录等信息，并将其出售给第三方企业，该行为主要违反了智能技术应用的哪项伦理原则（）A.公平正义原则B.隐私保护原则C.安全可控原则D.理性应用原则2.下列属于智能技术安全问题的是（）A.AI推荐算法优先推送低俗内容，影响用户价值观B.自动驾驶汽车因算法漏洞，在复杂路况下发生碰撞事故C.智能招聘算法因训练数据偏差，对女性求职者存在歧视D.过度依赖智能翻译工具，导致用户外语表达能力下降3.简述算法偏见产生的主要原因，并提出两条规避算法偏见的具体措施。4.结合生活实例，分析智能技术应用中可能存在的隐私泄露风险，并说明普通用户可采取哪些措施保护个人隐私。答案及解析1.答案：B解析：该APP未经用户同意收集个人信息并出售，直接侵犯了用户的个人隐私，违反了隐私保护原则。A选项公平正义原则主要针对算法偏见、资源分配不均等问题；C选项安全可控原则主要针对技术漏洞、黑客攻击等安全风险；D选项理性应用原则主要针对过度依赖智能技术等问题，均与题意不符。2.答案：B解析：安全问题主要指智能技术因技术漏洞、攻击等导致的人身、财产或数据安全风险。B选项自动驾驶汽车因算法漏洞引发碰撞事故，属于技术漏洞导致的安全事故，属于安全问题；A选项推送低俗内容、C选项招聘算法歧视属于伦理问题中的价值观引导和算法偏见；D选项依赖翻译工具导致外语能力下降属于伦理问题中的人机关系异化，均不属于安全问题。3.答案：产生原因：①训练数据存在偏差：若算法训练数据中包含歧视性数据（如历史招聘数据中男性比例过高），算法会学习并放大这种偏差；②算法设计存在缺陷：算法设计者的主观偏见可能融入算法逻辑，或算法的评价指标设置不合理；③数据样本不完整：训练数据未覆盖多样化的人群、场景，导致算法对部分群体的判断存在偏差。规避措施：①优化训练数据：确保训练数据的多样性、完整性和客观性，剔除包含歧视性的样本，补充弱势群体的数据；②加强算法审核：建立算法偏见检测机制，在算法上线前进行多维度测试，邀请不同群体的用户参与评估；③提升设计者素养：加强对算法设计者的伦理培训，树立公平正义的设计理念，避免主观偏见融入算法。4.答案：隐私泄露风险实例：①智能家居设备（如智能摄