2026年人工智能青少年创新能力知识竞赛题(附答案)

2026年人工智能青少年创新能力知识竞赛题(附答案)一、单项选择题（共15题，每题2分，总分30分）1.2025年我国发布的《青少年人工智能核心素养测评框架（2.0版）》中，明确将哪项能力列为人工智能创新应用的核心基础能力？A.代码编写能力B.数据思维能力C.硬件组装能力D.作品展示能力答案：B解析：该框架将数据思维作为AI创新的核心基础，覆盖数据采集、清洗、标注、分析全流程能力，其余选项为支撑性能力而非核心基础。2.下列开源硬件平台中，专为青少年AI入门设计、支持图形化与Python双编程、内置1TOPS边缘算力的2025年主流适配平台是？A.ArduinoUnoB.树莓派5C.掌控板3.0AI版D.micro:bitV2答案：C解析：掌控板3.0AI版2025年正式纳入全国青少年AI竞赛官方适配器材列表，内置KendryteK210芯片提供1TOPS边缘算力，其余平台要么算力不足（Arduino、micro:bit）要么定位通用开发而非青少年入门（树莓派5）。3.青少年做AI图像分类项目时，若出现“训练集准确率98%，测试集准确率62%”的现象，最核心的原因是？A.训练迭代次数不足B.模型出现过拟合C.学习率设置过高D.数据集标注错误率高答案：B解析：过拟合的典型特征是模型对训练数据特征记忆过强、泛化能力不足，表现为训练集准确率远高于测试集；迭代次数不足会导致两边准确率都低，学习率过高会导致训练震荡不收敛，标注错误率高会拉低训练集准确率。4.2025年正式落地中小学AI课堂的国产开源多模态大模型教育版，支持本地部署、内容合规过滤的是？A.GPT-4ominiB.文心一言教育版4.0C.通义千问教育专属版D.豆包校园版3.0答案：C解析：通义千问教育专属版2025年通过教育部教育信息化技术标准认证，支持离线本地部署、内置青少年内容安全过滤引擎，是当年中小学AI课的标配大模型工具，其余版本要么未开放本地部署权限，要么未进入官方教育采购目录。5.下列AI伦理场景中，违反《新一代人工智能伦理规范》中“公平公正”原则的青少年AI作品是？A.能识别老人跌倒自动报警的居家监护装置B.仅能识别浅色皮肤人脸的班级考勤系统C.基于垃圾分类知识的智能问答机器人D.自动调整课桌高度的坐姿提醒装置答案：B解析：仅识别浅色皮肤的人脸系统存在算法偏见，违反公平公正原则，其余作品均为正向应用场景。6.卷积神经网络（CNN）中，专门用于提取图像局部特征的网络层是？A.全连接层B.池化层C.卷积层D.激活层答案：C解析：卷积层通过卷积核滑动扫描提取边缘、纹理、形状等图像局部特征；池化层用于降维压缩特征，全连接层用于最终分类输出，激活层用于引入非线性变换。7.青少年在制作AI语音控制智能小车时，若要让小车只识别操作者本人的语音指令，需要提前完成的核心步骤是？A.增大麦克风拾音音量B.采集本人语音样本做声纹特征建模C.提高语音识别模型的置信度阈值D.增加电机驱动功率答案：B解析：声纹识别的核心是提取说话人声纹特征建模，其余选项均无法实现指定人语音识别的功能。8.2025年世界人工智能大会上，面向青少年开源的、可直接用于科学计算的AIforScience基础工具包是？A.AlphaFold3青少年版B.智源ScienceAIEduC.天问科学计算青少年库D.百度飞桨AI创造营科学包答案：C解析：天问科学计算青少年库是2025年WAIC发布的专属青少年AI科学探索工具包，内置天体运行模拟、生态建模、化学分子预测等轻量化模型，适配中小学信息科技课课标要求。9.下列数据标注类型中，适用于制作AI自动驾驶障碍物识别数据集的是？A.分类标注B.boundingbox矩形框标注C.语义分割标注D.关键点标注答案：B解析：矩形框标注是目标检测任务的标准标注方式，可标注障碍物位置与类别；分类标注仅判断图像整体类别，语义分割是像素级标注（多用于高精度场景），关键点标注用于人体姿态、人脸特征点等任务。10.青少年开展AI创新项目时，按照“发现真实问题-调研需求-设计方案-模型训练-迭代优化-落地测试”流程推进的方法属于？A.工程设计思维B.计算思维C.批判性思维D.设计思维答案：A解析：工程设计思维是科创项目的标准推进逻辑，强调从真实问题出发，通过迭代优化落地可实现的解决方案；计算思维侧重分解、抽象、算法设计，设计思维侧重用户共情与创意发散。11.下列AI生成内容（AIGC）的使用行为，符合青少年知识产权规范的是？A.直接用AI生成的作文参加全国作文大赛B.用AI生成参考素材，自己完成核心创作并标注AI工具使用情况C.将AI生成的图案当作自己原创申请外观专利D.把AI生成的他人肖像作品发到公共平台牟利答案：B解析：根据《生成式人工智能服务管理暂行办法》与青少年科创竞赛规则，AI可作为辅助创作工具，但需明确标注使用范围，核心创作需由参赛者完成，禁止将AI生成内容直接作为原创成果参赛、牟利。12.边缘计算在青少年AI硬件作品中的核心优势是？A.算力比云服务器更强B.不需要供电就能运行C.数据本地处理延迟低、隐私性强D.不需要训练模型直接使用答案：C解析：边缘计算的核心是数据在本地设备处理，无需上传云端，因此响应延迟低、不会泄露用户隐私数据；边缘设备算力普遍低于云服务器，必须供电才能运行，多数场景仍需针对性训练适配模型。13.2026年全国青少年AI竞赛规定的作品原创性查重阈值为，AI生成内容占比不得超过作品核心内容的？A.20%B.30%C.40%D.50%答案：B解析：根据2025年底全国青少年科技创新大赛组委会发布的新版规则，参赛作品中AI辅助生成内容占比不得超过核心内容的30%，且需明确标注使用环节，超出比例直接取消参赛资格。14.下列强化学习的典型应用场景，适合青少年入门实践的是？A.训练AI玩贪吃蛇游戏自动通关B.训练大语言模型做问答C.训练自动驾驶车辆应对复杂路况D.训练AI预测股票走势答案：A解析：贪吃蛇游戏环境简单、状态空间小，适合青少年用轻量化强化学习算法（如Q-learning）入门实践；其余场景算力需求高、复杂度高，不适合青少年入门。15.传感器作为AI硬件作品的“感知器官”，若要实现教室人员计数功能，最适合搭配的传感器组合是？A.温湿度传感器+光敏传感器B.红外对射传感器+毫米波雷达C.声音传感器+气压传感器D.土壤湿度传感器+水质传感器答案：B解析：红外对射可检测人员经过的阻断信号，毫米波雷达可精准判断人员移动方向与数量，搭配计数逻辑即可实现精准人员统计；其余传感器组合的功能与人员计数需求无关。二、多项选择题（共10题，每题3分，总分30分，多选、少选、错选均不得分）1.青少年开展AI创新项目选题时，下列属于具备落地价值的适切选题方向的有？A.基于AI识别的社区独居老人跌倒报警装置B.针对低年级学生握笔姿势的AI矫正提醒器C.用AI替代班主任完成所有学生评价工作的系统D.基于计算机视觉的农田病虫害简易识别工具答案：ABD解析：AI班主任系统违背教育伦理、不具备现实可行性，其余选题均从真实场景小问题切入，技术难度适配青少年能力，具备实际落地价值。2.下列属于人工智能核心技术分支的有？A.计算机视觉B.自然语言处理C.机器人学D.专家系统答案：ABC解析：当代人工智能核心技术分支包括计算机视觉、自然语言处理、机器人学、语音识别、强化学习等；专家系统是早期人工智能的符号主义流派产物，不属于当前主流核心技术分支。3.训练AI图像分类模型时，下列做法能有效提升模型泛化能力的有？A.对训练数据集做旋转、翻转、亮度调整等数据增强B.适当增加dropout层随机失活部分神经元C.尽可能增加训练迭代次数直到训练集准确率达到100%D.按照7:2:1比例划分训练集、验证集、测试集答案：ABD解析：数据增强、dropout正则化、合理划分数据集都是防止过拟合、提升泛化能力的有效手段；过度追求训练集100%准确率会加剧过拟合，降低泛化能力。4.下列属于青少年AI竞赛中明确禁止的违规行为的有？A.请成年人代做核心代码与模型训练部分B.直接购买现成AI作品参赛C.在项目报告中如实标注参考的开源代码来源D.虚构项目测试数据与应用证明答案：ABD解析：如实标注开源代码来源是符合学术规范的行为，其余选项均属于竞赛明确禁止的弄虚作假行为。5.多模态大模型可以同时处理的信息类型包括？A.文本B.图像C.音频D.视频答案：ABCD解析：多模态大模型具备跨模态理解与生成能力，可同时处理文本、图像、音频、视频等不同类型的信息输入，完成跨模态任务。6.青少年制作AI语音交互作品时，影响语音识别准确率的因素有？A.环境噪音大小B.麦克风拾音质量C.训练语料的覆盖范围D.说话人的语速与发音清晰度答案：ABCD解析：环境噪音会干扰音频信号采集，麦克风质量决定采集信号的清晰度，训练语料的场景覆盖度决定模型适配度，说话人本身的发音与语速也会直接影响识别准确率。7.下列AI应用中，属于计算机视觉领域落地场景的有？A.刷脸支付系统B.自动驾驶车辆的交通信号灯识别C.智能音箱的语音唤醒功能D.工厂生产线的产品缺陷检测答案：ABD解析：语音唤醒属于语音识别领域应用，其余场景均基于图像/视频的视觉信息处理，属于计算机视觉范畴。8.下列关于人工智能发展历程的关键节点，表述正确的有？A.1956年达特茅斯会议正式提出“人工智能”概念B.2016年AlphaGo击败世界围棋冠军李世石C.2022年ChatGPT正式发布标志生成式AI进入大众应用阶段D.2024年我国首个青少年AI教育课标正式纳入义务教育信息科技课程答案：ABC解析：我国义务教育信息科技课程标准2022年正式发布，其中已包含人工智能相关内容，2024年发布的是AI教育落地实施指南，因此D选项时间节点错误。9.青少年在AI项目中做用户需求调研时，适合采用的调研方法有？A.针对目标用户发放结构化问卷B.访谈3-5名核心使用者记录真实痛点C.自己想当然假设用户需求D.到应用场景做实地观察记录答案：ABD解析：需求调研需基于真实用户反馈与实地观察，主观臆断需求会导致项目脱离实际，缺乏落地价值。10.下列AI伦理要求，属于青少年AI创新必须遵守的有？A.不开发用于恶意捉弄他人、侵犯他人隐私的AI作品B.AI作品收集的用户数据必须妥善保管，不得私自泄露C.作品设计要充分考虑老年人、残障人士等特殊群体的使用需求D.为了提升模型准确率，可以随意采集路人的人脸数据做训练答案：ABC解析：随意采集他人人脸数据侵犯个人隐私权与肖像权，违反AI伦理规范与个人信息保护法相关要求，其余选项均为必须遵守的伦理准则。三、实践操作题（共2题，每题20分，总分40分）1.某初中科创社团计划开发一款面向社区老年食堂的AI助餐系统，核心功能包括：①识别刷脸就餐的老人身份，自动匹配其过敏史、慢性病饮食禁忌，当窗口菜品包含禁忌食材时自动语音提醒；②统计每日不同菜品的取餐量，给食堂提供菜品采购建议。请结合青少年AI创新项目的实施逻辑，回答以下问题：（1）请列出该项目需要采集的3类核心数据，分别说明采集方式与注意事项（8分）（2）请设计该项目的核心硬件搭配方案，说明每个硬件的功能（6分）（3）请列出项目落地前需要开展的3项测试工作，说明测试目的（6分）参考答案：（1）核心数据、采集方式与注意事项：①老人人脸与身份关联数据（含饮食禁忌信息）：在社区工作人员陪同下，征得老人及家属书面同意后，现场采集老人正面人脸照片，同步登记姓名、过敏食材、慢性病禁忌（如糖尿病忌高糖、痛风忌高嘌呤）；注意事项：数据仅存储在本地设备，不得上传云端，项目结束后按社区要求统一销毁，不得泄露老人隐私（3分）。②常见菜品图像数据集：在食堂现场拍摄早中晚不同光线、不同角度的菜品照片，按菜品名称、食材成分做分类标注，每个菜品采集不少于50张样本；注意事项：覆盖食堂所有供应菜品，包含打菜时半份、混装等真实场景，避免仅拍摄标准成品导致识别准确率低（3分）。③菜品取餐量统计数据：连续2周记录每餐各菜品的初始供应量、剩余量、取餐人次，标注天气、日期（工作日/节假日）等关联信息；注意事项：数据记录要准确，避免错记漏记影响后续采购建议模型的准确率（2分）。（2）硬件搭配方案：①主控板：采用掌控板3.0AI版，作为核心控制单元，负责人脸识别、菜品识别模型的本地运行，存储老人数据与菜品数据（2分）；②外设：搭配200万像素广角摄像头，安装在取餐窗口上方，用于采集人脸与菜品图像；搭配小型有源音箱，用于播放饮食禁忌语音提醒（2分）；③数据录入终端：用普通平板电脑作为信息录入端，供工作人员登记老人信息、录入每日菜品供应清单，通过WiFi和主控板传输数据（2分）。（3）落地前测试工作：①功能准确率测试：邀请20名常就餐的老人参与测试，统计人脸识别准确率、禁忌提醒触发准确率，模拟100次取餐场景，要求识别准确率达到95%以上，避免漏提醒、误提醒（2分）；②适老化测试：邀请老人实际操作体验，调整摄像头高度、语音播报音量与语速（要求语速不低于每分钟180字，音量不低于60分贝），确保坐轮椅的老人也能正常被摄像头捕捉人脸，听力不佳的老人能听清提醒内容（2分）；③稳定性测试：连续7天在食堂真实就餐时段开机运行，统计设备死机、识别延迟的情况，确保单人次识别响应时间不超过1秒，不会影响打餐效率（2分）。2.某小学高年级学生小组计划开发一款AI植物养护助手，核心功能是通过手机拍摄盆栽植物叶片，自动识别植物种类、判断是否存在缺水、黄叶、病虫害问题，同时匹配对应养护建议。请结合AI项目开发流程，回答以下问题：（1）若训练叶片识别模型时出现“将多肉植物的正常白粉病斑判断为白粉病”的错误，请分析可能的3种原因，并给出对应的解决方法（10分）（2）该小组计划将作品在班级植物角落地试用1个月，请设计3个维度的评价指标，用于衡量作品的实际使用效果（6分）（3）请列出该项目可优化的2个拓展方向，说明优化后的应用价值（4分）参考答案：（1）错误原因与解决方法：①数据集样本偏差：训练集中的健康多肉样本不足，未覆盖带正常白霜的多肉叶片图像，导致模型将白霜特征误判为白粉病；解决方法：补充100张以上不同品种、不同生长阶段的健康多肉带白霜的叶片图像，重新标注后加入训练集，增加健康样本的覆盖度（4分）。②特征提取错误：模型将“叶片