資源簡介

專題8　人工智能和信息安全與保護
學　業　要　求 知　識　點 學業水平等級
1.理解人工智能的概念，了解人工智能涉及的知識領域及主要方法 1
2.了解各類人工智能的典型應用 1
3.了解身份認證的概念和意義，能根據需要選用合適的認證方式 2
4.了解病毒、漏洞的概念及其危害與防治手段 1
知識點一　人工智能
【知識梳理】
1.人工智能簡稱________，是指以機器(計算機)為載體________、________和________人類智能。
2.圖靈測試是測試機器是否具有智能的一種方法。
3.人工智能的主要方法有符號主義、聯結主義和行為主義三種。
4.符號主義又稱________、心理學派或____________，認為學習或者其他的________原則上均可以被________精確地描述，從而被機器仿真，________就是對符號的推理和運算。
5.符號主義人工智能方法包含________和________兩個部分。它先要將所有知識以邏輯形式表達，然后依靠推理引擎，去驗證命題或謂語正確與否，或者學習推導出新規則、新知識。
6.符號主義表達與推理為典型代表的是專家系統。
7.聯結主義又稱仿生學派或心理學派，通過模擬人類大腦中____________來完成識別和分類等智能活動。如以多層神經網絡為核心的深度學習算法。
8.聯結主義的特征是數據驅動的人工智能方法。________是典型的數據驅動的人工智能方法，能夠讓計算機從數據本身進行知識學習。最常用的深度學習是模擬人類大腦處理數據的________，________對原始數據進行學習。
9.深度學習常見領域有：文字、語音和圖像的識別，聲音合成，自然語言處理(自動翻譯)等。
10.行為主義又稱________或____________，認為智能體可以在與____________中不斷學習，從而提升自己的智能水平。
11.行為主義的特征是問題引導下開展試錯學習方法。在問題引導下開展________，在學習過程中不斷嘗試各種解決問題的可能途徑，然后根據結果反饋來調整相應的學習方法。這種強化學習體現了一種自我學習的能力，即從過去的經驗中不斷學習，提升能力。
12.領域人工智能是指依賴于________和________的人工智能。這類機器具有較強大的存儲、記憶和搜索功能。
13.跨領域人工智能：是指智能系統從一個領域快速跨越到另一個領域。能夠不僅依賴于已有數據和已有規則，而且專注于____________的獲取、能夠舉一反三，開展________。
14.混合增強智能：是指多種智能體的混合形式，它將人的作用或人的認知模型引入人工智能系統，形成“____________”的形態。
【經典案例】
人工智能作為一門廣泛交叉的前沿科學，人工智能的主要方法有符號主義、聯結主義和行為主義三種。符號主義的智能行為就是對符號的推理和運算。聯結主義需要從海量數據出發，學習神經網絡中成千上萬的神經元之間的關聯關系，這些關聯關系通過神經元之間的鏈接權重來刻畫。行為主義認為智能體可以在與環境的交互中不斷學習，從而提升自己的智能水平。
【例1】 下列關于人工智能的說法，不正確的是(　　)
A.深度學習方法一般脫離數據進行學習
B.采用行為主義方法的智能體通過與環境的交互學習提升智能
C.符號主義人工智能的實現依賴對符號的推理和運算
D.人工智能促進社會發展的同時也會帶來一定的社會擔憂
思維點撥
明考向 本題考查人工智能的表示方法
精點撥 A 深度學習是基于數據的人工智能方法
B 行為主義是交互中反饋提高
C 符號主義用符號建立知識庫，并用知識庫中信息進行推理和運算
D 人工智能會帶來安全隱患
聽課筆記：_____________________________________________________________
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【變式1】 下列關于人工智能的說法，正確的是(　　)
A.圖靈測試能夠測試機器是否具有智能
B.行為主義是數據驅動的人工智能
C.“專家系統”是聯結主義人工智能的代表
D.機器客服與人工客服合作解答問題，屬于跨領域人工智能
【例2】 下列關于人工智能方法和應用的說法，不正確的是(　　)
A.神經網絡解決分類問題是一種人工智能方法
B.問題引導下的人工智能方法無需從過去的經驗中學習
C.識別人臉完成車票查驗屬于人工智能的應用
D.AlphaGO從圍棋到電力控制領域，屬于跨領域人工智能
思維點撥
明考向 本題考查人工智能的表示方法和應用
精點撥 A 神經網絡解決分類問題屬于聯結主義的表示方法
B 問題引導下的人工智能屬于行為主義表示方法，在學習過程中不斷反饋，需要從過去的經驗中學習
C 識別人臉是一種模式識別，人工智能的應用之一
D 從一個領域到另一個領域，屬于跨領域人工智能
聽課筆記：_____________________________________________________________
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【變式2】 下列人工智能的應用案例中，不屬于數據驅動人工智能方法的是(　　)
A.某識別軟件經過大量的手寫數字樣本訓練，實現手寫數字識別的功能
B.某圍棋軟件從人類選手棋局中利用神經網絡學習，初步具備下棋能力
C.某專家系統能模擬人類進行概括抽象和歸納推理，從而解決某些數學難題
D.某聊天軟件經過海量的文本數據訓練，形成同人類相似的語言風格并具備對話能力
知識點二　信息系統安全與保護
【知識梳理】
1.數據形式有結構化數據、半結構化數據和非結構化數據。結構化數據由____________來進行邏輯表達和實現的數據，往往存儲在數據庫中。非結構化數通常指各種________、圖片、________、圖像、________和________。
2.數據安全指數據介質和數據本身的安全。數據介質安全通過________、________、異地容災等手段實現。數據本身的安全通過數據加密提高數據的保密性，通過數據校驗保證數據的完整性，其中常見的數據校驗方法有________，________，________等。
3.身份認證是用戶在進入系統或訪問受限數據資源時，系統對用戶身份的鑒別過程。常用的有______________________，依靠生物特征識別的認證技術：如____________________、語音識別技術、____________________等，軟硬件相結合USB Key認證技術。
4.身份認證要解決的問題是用戶是否有權限進入系統使用數據資源，而訪問控制要解決的問題是用戶對數據操作的權限。
5.計算機病毒是指人為編制的具有破壞計算機功能或者毀壞數據，影響計算機系統的使用，并能自我復制的一組計算機________或者程序代碼。它具有________性、寄生性、隱蔽性、潛伏性、破壞性、可觸發性等特征。
6.漏洞是指一個系統存在的弱點或________，應用軟件中的漏洞遠遠多于操作系統的漏洞，特別是Web應用系統的漏洞。________是漏洞中的一種，是有些程序編寫人員為了方便進行某些調試和測試而預留的一些特權。
7.防火墻一般是由________和軟件組合而成的復雜系統。是在________網絡和內部網絡之間、________網絡與專用網絡之間構造的一道安全保護屏障，用來在兩個網絡之間實施存取控制策略，從而保護內部網絡免受非法用戶的入侵。防火墻主要由服務訪問規則、驗證工具、包過濾和應用網關組成。
【經典案例】
信息系統安全不僅指存儲數據的介質的安全，更多的指信息本身的安全和完整性。為了防止信息泄密，可以將容易理解的信息(明文)通過一定的規則(密鑰)轉換成不可理解的加密信息(密文)。在數據的傳輸過程中，為了防止數據的丟失和錯誤，需對數據進行校驗。任何一個信息系統都存在安全隱患，因此需對訪問系統的用戶進行身份認證，并對不同等級的用戶提供相應的數據訪問權限，起到基本數據保護的作用。安全隱患主要來自于黑客的攻擊，黑客利用系統的存在漏洞，編寫病毒和木馬程序。用戶可以添加硬件防火墻和軟件防火墻來阻擋來看外部或內部的攻擊；用戶可以安裝殺毒軟件，起到防治病毒為主，查殺病毒為輔的機制；用戶還可以經常備份數據，當數據被破壞時，能及時恢復數據。
【例1】 下列關于信息安全的說法，正確的是(　　)
A.不同網絡之間的數據不能互通
B.移動互聯網使萬物互聯成為可能
C.密碼只要設置得越長安全性就越好
D.信息系統的漏洞只來源于操作系統
思維點撥
明考向 本題考查網絡系統組成和數據安全
精點撥 A 計算機網絡將不同地理位置的具有獨立功能的多臺計算機及外部設備，通過通信線路連接起來，在網絡操作系統、網絡管理軟件及網絡通信協議的管理和協調下，實現資源共享和信息傳遞
C 密碼根據其組成字符的復雜度可以分為強密碼和弱密碼
D 黑客入侵、軟件故障等都可能使信息系統產生漏洞
聽課筆記：_____________________________________________________________
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【變式1】 隨著信息技術的發展，信息安全保護也越來越重要，采取下列措施無助于信息安全的是(　　)
A.數據可視化 B.異地容災
C.USB Key認證 D.非對稱密碼
【例2】 下列關于信息系統安全的說法，正確的是(　　)
A.安裝防火墻后可阻擋所有外部攻擊，因此無需對防火墻進行升級
B.為了便于管理，系統發布時應保留為測試系統而預留的后門
C.用戶通過身份認證后可以訪問管理系統內的所有數據
D.為降低計算機病毒感染的風險，應堅持預防為主、查殺為輔的原則
思維點撥
明考向 本題考查了信息安全相關知識點
精點撥 A 需要定期對防火墻進行升級
B 后門可能會成為黑客入侵的途徑
C 用戶通過身份認證后還需要對其進行訪問控制，在權限范圍內訪問系統內的數據
D 殺毒軟件的主要功能還是預防病毒
聽課筆記：_____________________________________________________________
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【變式2】 下列關于信息系統硬件和信息安全的說法正確的是(　　)
A.計算機硬件主要由運算器，存儲器，輸入設備和輸出設備組成
B.存儲器分為主存儲器、輔助存儲器和高速緩沖存儲器，計算機上的硬盤屬于輔助存儲器
C.服務器上已經安裝了防火墻和殺毒軟件，無需經常備份服務器的數據
D.系統登錄口令無須經常修改，以免忘記
閱讀下列材料，回答1至2題。
微軟亞洲研究院視覺計算組曾在 ImageNet 計算機視覺識別挑戰賽中取得了96.43%的圖像識別正確率而一舉奪冠。這得益于它前期對海量已分好類的圖像大數據中所蘊含的特征模式的深度學習。該深度學習模型如圖所示。
1.結合材料，下列關于信息、知識等的說法正確的是(　　)
A.圖中狗和貓等分類圖像都是信息
B.96.43%是數據，即使脫離材料中給出的語境，我們可以獲知其中的信息
C.人類知道左側照片中是貓和狗，這是知識的體現
D.即使大部分輸入數據的分類、特征信息不準確，深度學習結果也不會有偏差
2.結合材料，下列關于人工智能的說法正確的是(　　)
A.該技術用已知的數據定義來推導出其他圖像數據定義，是符號主義實現方法
B.增大該系統前期輸入的訓練量，可以完全消除該系統圖像識別的錯誤率
C.該技術需要人工參與輸入已分類的圖像信息，屬于混合增強型人工智能
D.人工智能改善了人類生活，促進了經濟發展，也帶來了社會問題
3.下列關于人工智能的說法，不正確的是(　　)
A.ChatGPT是使用海量數據訓練出來的實現“人機對話”系統，這屬于符號主義人工智能
B.在購物時智能客服和人工客服一起合作來回答顧客的問題，這是混合增強智能的一種應用
C.家用掃地機器人可以自動完成清掃工作，說明人工智能可以改善人類的生活
D.人工智能技術的發展提高社會生產力、促進經濟發展，但不能解決所有問題
4.下列關于人工智能的說法，不正確的是(　　)
A.深度學習是一種典型的基于數據驅動的人工智能方法
B.強化學習是根據事先知道的最終答案進行相應調整的學習方法
C.AlphaGo從圍棋領域到電力控制領域是跨領域人工智能的應用
D.人工智能將會逐步取代高度重復或按部就班的工作
5.電商客服機器人搭建以數據驅動為核心的AI算法模型，通過服務數萬客戶積累海量真實語料，進行深度訓練，其中主要體現的人工智能方法是(　　)
A.符號主義 B.聯結主義
C.行為主義 D.建構主義
6.下列關于人工智能的說法，正確的是(　　)
A.人工智能是一門只涉及計算機科學的前沿科學
B.人工智能能改善人類生活，但不能促進經濟發展
C.對符號的推理和運算，主要體現了人工智能聯結主義這一方法
D.將“沃森”的智能能力從益智游戲移植到醫療領域，屬于跨領域人工智能的應用
7.下列關于大數據和人工智能的說法，正確的是(　　)
A.某購物網站統計近半年用戶的搜索和瀏覽記錄，這屬于大數據中的流數據處理
B.大數據的數據規模大，因此分析數據只針對抽樣數據，而不是全體數據
C.混合增強智能是領域人工智能和跨領域人工智能的混合形式，其應用有達芬奇外科手術機器人
D.專家系統包含手工構造知識庫和推理引擎兩個部分，其中DENDRAL是第一個專家系統
8.下列人工智能的說法，正確的是(　　)
A.混合增強智能是多種智能體的混合形式，其中人類智能是智能回路的總開關
B.符號主義通過模仿人類大腦中的神經元之間復雜交互的認知推理
C.人工智能技術推動人類社會進步的同時，不可能威脅人類的安全
D.生活中常見的掃碼支付屬于典型的人工智能應用
9.下列關于信息系統安全的說法，正確的是(　　)
A.重要數據可以通過加密提升安全性，無需再備份
B.采用數字簽名是為了確保數據的完整性
C.在信息系統中，授權用戶不存在存取權限的差別
D.生物特征識別的認證方式具有防偽性能好、隨時隨地可用等優點
10.下列有關信息安全說法不正確的是(　　)
A.學生的體溫屬于個人一般信息，但也不能隨意公開
B.人臉識別屬于依靠生物特征識別，其優點防偽性好，隨時隨地可用
C.教師可以通過管理員權限瀏覽每個學生的體溫狀況，屬于訪問控制
D.若該系統沒有連接外部網絡，則不會中病毒
11.數據在傳輸過程中容易受到干擾導致接收的數據不完整，針對這一問題的有效手段是(　　)
A.數據備份 B.異地容災
C.CRC校驗碼 D.保護存儲介質
12.下列有關數據安全的說法中，不正確的是(　　)
A.為了避免自然災害引起的數據損壞，一般可建立異地容災系統
B.數據校驗是為保證數據的保密性進行的一種驗證操作
C.安裝防火墻和殺毒軟件，是為了提高數據安全
D.保護數據的安全也需要保護存儲數據的介質
專題8　人工智能和信息安全與保護
知識點一
知識梳理
1.AI　模仿　延伸　擴展
4.邏輯主義　計算機學派　智能特征　符號　智能行為
5.知識庫　推理引擎
7.神經元活動
8.深度學習　機制　逐層抽象
10.進化主義　控制論學派　環境的交互
11.試錯學習
12.領域知識　數據
13.知識和技能　深度推理
14.混合增強智能
經典案例
例1　A
變式1　A　[本題考查人工智能的表示方法和領域。A選項圖靈測試是檢測機器是否具有智能的一種方法。B選項數據驅動的人工智能是聯結主義。C選項專家系統是符號主義。D選項屬于混合增強智能。]
例2　B
變式2　C　[本題考查人工智能的表示方法和應用。A選項經過大量的手寫數字樣本訓練是數據。B選項從人類選手棋局中利用神經網絡學習是數據。C選項專家系統是以符號為基礎，進行推理和運算。D選項某聊天軟件經過海量的文本數據訓練是數據。]
知識點二
知識梳理
1.二維表結構　文本　各類報表　音頻　視頻
2.磁盤陣列　數據備份　MD5　CRC　SHA－1
3.用戶名＋口令　指紋識別技術　虹膜認證技術
5.指令　傳染
6.缺陷　后門
7.硬件　外部　公共
經典案例
例1　B
變式1　A　[本題考查數據、信息的安全與保護知識。A選項數據可視化是指將數據以圖形圖像的形式展示出來，沒有涉及到信息安全。B選項數據安全包括磁盤陣列、數據備份、異地容災等保護存儲介質的安全手段和數據加密、數據校驗等提高數據本身安全手段。C選項通過身份認證技術(包括用戶名＋口令、生物特征認證、USBKey認證技術)和訪問控制技術提高信息的安全。D選項非對稱密碼是對信息加密的一種有效手段。]
例2　D
變式2　B　[本題考查信息系統硬件和信息安全相關知識點。A選項計算機硬件五大組成部分，缺少控制器。C選系統可能還有誤操作等安全隱患。D選項系統登錄口令需要定期修改以保證安全性。]
當堂過關檢測
1.C　[本題考查數據、信息與知識的含義與關系。A選項分類圖像是信息的載體，圖像所表示的含義才是信息；B選項96.43%是數據，脫離語境將失去其意義；D選項基于大數據深度學習的人工智能模型需要由準確的學習語料，個別由誤差的數據雖不至于影響結果，但是大部分錯誤數據必然影響結果。]
2.D　[本題考查人工智能的實現方法和應用領域。B選項增大深度學習的訓練數據可以提高后期識別準確率，但無法完全消除錯誤。C選項中前期訓練數據的準備需要人工完成，但是其后期對圖像的識別這一智能技術無需人工參與，不是混合增強型人工智能。]
3.A　[本題考查人工智能的相關概念。A選項ChatGPT是以數據驅動的人工智能方法。]
4.B　[B選項強化學習是在學習過程中不斷地調整。]
5.B　[以數據驅動的是聯結主義。]
6.D　[本題考查人工智能。從一個領域應用到另一個領域，屬于跨領域人工智能的應用。]
7.D　[A選項流數據是實時數據，但搜索到的數據是已經保存的數據。B選項大數據是面向全體數據。]
8.A　[B選項為聯結主義；C選項明顯錯；D選項掃碼支付不屬于人工智能的應用。]
9.D　[采用數字簽名是一種身份認證。]
10.D　[本題考查信息安全。系統通過U盤，移動硬盤等也可能感染病毒。]
11.C　[CRC校驗碼是檢驗數據的完整性。]
12.B　[B選項數據校驗是為保證數據的完整性。]

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