2025年大學(xué)認(rèn)知科學(xué)與技術(shù)專業(yè)題庫——認(rèn)知科學(xué)與技術(shù)的智能醫(yī)療研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪項(xiàng)不屬于認(rèn)知科學(xué)與技術(shù)主要研究的認(rèn)知過程？A.注意力分配B.記憶編碼與提取C.感覺信息處理D.知識(shí)推理與問題解決2.在智能醫(yī)療診斷系統(tǒng)中，利用深度學(xué)習(xí)分析醫(yī)學(xué)影像，主要應(yīng)用了認(rèn)知科學(xué)中的哪個(gè)方面的原理？A.認(rèn)知負(fù)荷理論B.注意機(jī)制與選擇性感知C.知識(shí)表示與推理D.運(yùn)動(dòng)控制與技能學(xué)習(xí)3.自然語言處理（NLP）技術(shù)在智能問答、電子病歷分析中的應(yīng)用，旨在模擬人類認(rèn)知中的哪項(xiàng)能力？A.空間認(rèn)知與導(dǎo)航B.時(shí)間序列預(yù)測(cè)C.理解與生成符號(hào)意義D.情感計(jì)算與共情4.認(rèn)知輔助系統(tǒng)（CAS）的設(shè)計(jì)需要考慮用戶的認(rèn)知負(fù)荷，以下哪項(xiàng)技術(shù)通常被用來減輕醫(yī)護(hù)人員的認(rèn)知負(fù)荷？A.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)B.虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)C.人機(jī)交互界面優(yōu)化（基于認(rèn)知模型）D.語音識(shí)別技術(shù)5.個(gè)性化醫(yī)療方案的制定，可以利用認(rèn)知科學(xué)中的哪個(gè)概念來理解患者對(duì)治療的認(rèn)知反應(yīng)和依從性？A.認(rèn)知風(fēng)格B.啟發(fā)式思維C.認(rèn)知偏差D.工作記憶容量6.智能健康監(jiān)測(cè)設(shè)備通過分析用戶的生理信號(hào)和行為模式來預(yù)測(cè)健康風(fēng)險(xiǎn)，這體現(xiàn)了認(rèn)知科學(xué)與技術(shù)如何應(yīng)用于？A.醫(yī)學(xué)影像分析B.認(rèn)知行為干預(yù)C.情感狀態(tài)識(shí)別D.生理信號(hào)認(rèn)知建模7.認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)技術(shù)（如fMRI）在研究藥物對(duì)大腦功能影響中的應(yīng)用，主要關(guān)注的是？A.藥物的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)B.藥物在體內(nèi)的代謝過程C.藥物引發(fā)的大腦特定區(qū)域活動(dòng)變化及其認(rèn)知意義D.藥物對(duì)血壓等生理指標(biāo)的影響8.以下哪項(xiàng)研究不屬于認(rèn)知科學(xué)與技術(shù)在智能醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域的典型應(yīng)用？A.基于腦機(jī)接口的肢體功能恢復(fù)訓(xùn)練B.利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行疼痛管理C.開發(fā)智能藥物配比系統(tǒng)D.設(shè)計(jì)認(rèn)知訓(xùn)練游戲以提升注意力9.在設(shè)計(jì)智能醫(yī)療系統(tǒng)的人機(jī)交互界面時(shí)，認(rèn)知“心智模型”（MentalModel）理論的主要作用是？A.優(yōu)化界面的視覺美觀度B.確保用戶能夠理解系統(tǒng)的工作方式和預(yù)期行為，降低學(xué)習(xí)成本和操作錯(cuò)誤C.提高界面的響應(yīng)速度D.減少界面的開發(fā)成本10.認(rèn)知科學(xué)家研究人類如何學(xué)習(xí)和適應(yīng)新技能，這些研究成果對(duì)于開發(fā)哪些智能醫(yī)療系統(tǒng)具有指導(dǎo)意義？A.智能導(dǎo)診系統(tǒng)B.醫(yī)療機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)C.個(gè)性化學(xué)習(xí)型康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)D.醫(yī)療大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述認(rèn)知負(fù)荷理論在智能醫(yī)療人機(jī)交互設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則。2.比較認(rèn)知計(jì)算與人工智能在智能醫(yī)療診斷中的應(yīng)用異同。3.簡(jiǎn)述利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)進(jìn)行老年人跌倒檢測(cè)所涉及的關(guān)鍵認(rèn)知計(jì)算問題。4.闡述認(rèn)知科學(xué)中的知識(shí)表示方法如何幫助構(gòu)建智能化的醫(yī)學(xué)知識(shí)庫。三、論述題（每題10分，共30分）1.論述認(rèn)知技術(shù)（如自然語言處理、情感計(jì)算）在改善醫(yī)患溝通中的潛力與挑戰(zhàn)。2.結(jié)合具體應(yīng)用場(chǎng)景，論述認(rèn)知建模在個(gè)性化醫(yī)療方案設(shè)計(jì)中的作用。3.分析將腦機(jī)接口技術(shù)應(yīng)用于智能醫(yī)療可能帶來的倫理問題及應(yīng)對(duì)策略。四、設(shè)計(jì)題（15分）設(shè)想一個(gè)針對(duì)老年人認(rèn)知功能下降的早期篩查與輔助干預(yù)的智能應(yīng)用場(chǎng)景，請(qǐng)簡(jiǎn)述該應(yīng)用的核心功能、擬采用的認(rèn)知技術(shù)、關(guān)鍵的設(shè)計(jì)考慮因素以及預(yù)期的應(yīng)用效果。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.C4.C5.A6.D7.C8.C9.B10.C二、簡(jiǎn)答題1.應(yīng)用原則：（1）減少不必要的認(rèn)知負(fù)荷，界面簡(jiǎn)潔直觀，操作流程符合用戶習(xí)慣；（2）合理安排信息呈現(xiàn)方式，突出關(guān)鍵信息，避免信息過載；（3）提供適當(dāng)?shù)姆答?，讓用戶了解系統(tǒng)狀態(tài)和操作結(jié)果；（4）允許用戶使用符合其認(rèn)知能力的策略，提供容錯(cuò)機(jī)制和幫助。2.異同：相同點(diǎn)：兩者都利用計(jì)算模型和算法模擬人類智能行為，用于解決醫(yī)療領(lǐng)域的問題。不同點(diǎn)：認(rèn)知計(jì)算更側(cè)重于模擬人類高級(jí)認(rèn)知功能（如推理、規(guī)劃、學(xué)習(xí)），強(qiáng)調(diào)理解問題背后的認(rèn)知意圖和知識(shí)結(jié)構(gòu)；人工智能（特別是傳統(tǒng)AI）更側(cè)重于利用符號(hào)推理、搜索、優(yōu)化等技術(shù)解決特定任務(wù)，可能不深入模擬內(nèi)部認(rèn)知過程。在智能醫(yī)療診斷中，認(rèn)知計(jì)算有助于構(gòu)建更具理解能力的診斷助手，而人工智能算法則常用于特定的影像識(shí)別或數(shù)據(jù)分析任務(wù)。3.關(guān)鍵認(rèn)知計(jì)算問題：（1）特征提取與理解：從復(fù)雜的圖像（如攝像頭畫面）中識(shí)別出人的姿態(tài)、平衡點(diǎn)、行走軌跡等與跌倒相關(guān)的視覺特征；（2）事件檢測(cè)與預(yù)測(cè)：基于提取的特征，利用模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)等算法，判斷是否發(fā)生了跌倒事件，并可能預(yù)測(cè)潛在的跌倒風(fēng)險(xiǎn)；（3）情境理解：結(jié)合環(huán)境信息（如光照、地面材質(zhì)）和用戶活動(dòng)狀態(tài)（如行走、坐下），提高跌倒檢測(cè)的準(zhǔn)確性和魯棒性，減少誤報(bào)和漏報(bào)。4.作用：（1）知識(shí)表示方法（如本體、語義網(wǎng)絡(luò)）能夠結(jié)構(gòu)化地組織醫(yī)學(xué)知識(shí)（疾病、癥狀、體征、藥物、治療等），使其機(jī)器可讀；（2）這使得智能系統(tǒng)能夠理解醫(yī)學(xué)語言的含義，進(jìn)行知識(shí)推理（如根據(jù)癥狀推斷可能疾病，評(píng)估治療方案兼容性）；（3）構(gòu)建包含豐富、準(zhǔn)確、動(dòng)態(tài)更新醫(yī)學(xué)知識(shí)的智能知識(shí)庫，為智能診斷、決策支持、信息檢索等應(yīng)用提供基礎(chǔ)，提升醫(yī)療信息的智能化管理水平。三、論述題1.潛力：（1）自然語言處理可實(shí)現(xiàn)醫(yī)患間更自然、流暢的交流，方便患者描述病情，理解醫(yī)囑；（2）情感計(jì)算可分析患者的情緒狀態(tài)，幫助醫(yī)生更好地理解患者感受，提供更具共情性的關(guān)懷，改善就醫(yī)體驗(yàn)；（3）智能聊天機(jī)器人可承擔(dān)部分重復(fù)性咨詢，減輕醫(yī)生負(fù)擔(dān)，提供7x24小時(shí)服務(wù)。挑戰(zhàn)：（1）醫(yī)療語言的專業(yè)性、模糊性和歧義性給自然語言處理帶來巨大挑戰(zhàn)；（2）情感計(jì)算的準(zhǔn)確性受限于技術(shù)本身，且需考慮文化、隱私等因素；（3）過度依賴技術(shù)可能導(dǎo)致醫(yī)患關(guān)系疏遠(yuǎn)，需平衡技術(shù)應(yīng)用與人文關(guān)懷。2.作用：（1）認(rèn)知建模通過構(gòu)建患者的認(rèn)知模型（如知識(shí)結(jié)構(gòu)、思維模式、決策偏好），理解其獨(dú)特的認(rèn)知特點(diǎn)和健康觀念；（2）基于認(rèn)知模型，可以分析患者對(duì)疾病信息的理解程度、治療方案的接受度及依從性；（3）據(jù)此設(shè)計(jì)個(gè)性化的健康教育內(nèi)容、溝通方式和治療方案，提高患者參與度和治療效果，實(shí)現(xiàn)真正意義上的“因人而異”的精準(zhǔn)醫(yī)療。3.倫理問題：（1）隱私泄露：腦電波等神經(jīng)數(shù)據(jù)高度敏感，其采集、存儲(chǔ)和使用存在巨大隱私風(fēng)險(xiǎn)；（2）數(shù)據(jù)偏見與公平性：算法偏見可能導(dǎo)致對(duì)特定人群的診斷或干預(yù)效果不佳；（3）責(zé)任歸屬：若基于腦機(jī)接口的決策失誤導(dǎo)致不良后果，責(zé)任難以界定；（4）非醫(yī)療應(yīng)用與濫用：技術(shù)可能被用于監(jiān)控員工認(rèn)知狀態(tài)或進(jìn)行非醫(yī)療目的的增強(qiáng)，引發(fā)倫理爭(zhēng)議；（5）人類自主性：過度依賴技術(shù)可能削弱人類的自主決策能力。應(yīng)對(duì)策略：（1）制定嚴(yán)格的法律法規(guī)和倫理準(zhǔn)則，明確數(shù)據(jù)所有權(quán)、使用范圍和保密要求；（2）加強(qiáng)算法透明度和可解釋性研究，減少偏見，確保公平性；（3）建立明確的責(zé)任劃分機(jī)制；（4）進(jìn)行充分的社會(huì)倫理影響評(píng)估，引導(dǎo)技術(shù)向善；（5）加強(qiáng)公眾科普教育，促進(jìn)社會(huì)共識(shí)。四、設(shè)計(jì)題核心功能：（1）認(rèn)知狀態(tài)篩查：通過簡(jiǎn)單的認(rèn)知任務(wù)（如反應(yīng)時(shí)、記憶測(cè)試、注意力測(cè)試）或結(jié)合可穿戴設(shè)備監(jiān)測(cè)的生理指標(biāo)（如心率變異性、皮電反應(yīng)），初步評(píng)估老年人的注意力、記憶力、執(zhí)行功能等認(rèn)知狀態(tài)。（2）風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別：結(jié)合篩查結(jié)果、生活習(xí)慣問卷、病史信息等，識(shí)別可能影響認(rèn)知功能下降的風(fēng)險(xiǎn)因素（如高血壓、糖尿病、社交孤立、不良睡眠等）。（3）個(gè)性化干預(yù)推薦：根據(jù)評(píng)估結(jié)果和風(fēng)險(xiǎn)因素，推薦個(gè)性化的認(rèn)知訓(xùn)練游戲、生活方式調(diào)整建議（如運(yùn)動(dòng)、飲食、社交活動(dòng)）、或必要的醫(yī)療轉(zhuǎn)介信息。（4）進(jìn)展追蹤與反饋：定期進(jìn)行認(rèn)知測(cè)試，記錄變化，向用戶和家屬提供反饋，調(diào)整干預(yù)計(jì)劃。擬采用的認(rèn)知技術(shù)：（1）認(rèn)知測(cè)試評(píng)估技術(shù)：設(shè)計(jì)和實(shí)施針對(duì)不同認(rèn)知域（注意、記憶、執(zhí)行功能等）的標(biāo)準(zhǔn)化或自適應(yīng)認(rèn)知測(cè)試。（2）機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)分析：分析用戶在認(rèn)知測(cè)試中的表現(xiàn)、生理數(shù)據(jù)和生活習(xí)慣信息，建立認(rèn)知狀態(tài)預(yù)測(cè)模型或風(fēng)險(xiǎn)分層模型。（3）人機(jī)交互與游戲化設(shè)計(jì)：開發(fā)有趣、易用的認(rèn)知訓(xùn)練游戲，利用游戲化機(jī)制提高用戶參與度和依從性。（4）可穿戴設(shè)備數(shù)據(jù)融合（可選）：融合來自智能手環(huán)、手表等的生理數(shù)據(jù)，作為認(rèn)知狀態(tài)變化的參考指標(biāo)。關(guān)鍵的設(shè)計(jì)考慮因素：（1）用戶友好性：界面簡(jiǎn)潔直觀，操作方便，適應(yīng)老年人的生理和心理特點(diǎn)（如視力、反應(yīng)速度）。（2）任務(wù)適切性：認(rèn)知訓(xùn)練任務(wù)難度應(yīng)循序漸進(jìn)，具有挑戰(zhàn)性但非挫敗性，能夠有效促進(jìn)認(rèn)知功能改善。（3）個(gè)性化與自適應(yīng)：系統(tǒng)能根據(jù)用戶的進(jìn)展動(dòng)態(tài)