2025年大學認知科學與技術(shù)專業(yè)題庫——認知科學與技術(shù)的可穿戴設備研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪一項不屬于可穿戴設備的典型特征？A.便攜性B.連接性C.侵入性D.自動化2.腦機接口（BCI）技術(shù)主要利用可穿戴設備采集哪種生理信號？A.心電圖（ECG）B.腦電圖（EEG）C.肌電圖（EMG）D.血壓信號3.以下哪種技術(shù)不屬于常用的情緒識別方法，尤其是在可穿戴設備應用中？A.腦電圖（EEG）分析B.面部表情識別C.聲音特征提取D.伽馬射線（γ）腦成像4.可穿戴設備在注意力監(jiān)測方面，主要關(guān)注哪些生理指標的變化？A.心率變異性（HRV）B.皮膚電導（GSR）C.腦電圖（EEG）頻段D.以上所有5.以下哪個領域不是可穿戴設備在認知科學與技術(shù)中常見的應用方向？A.老年人認知障礙監(jiān)測B.特殊教育C.虛擬現(xiàn)實（VR）體驗增強D.工業(yè)自動化控制6.可穿戴設備收集的海量數(shù)據(jù)通常需要用到哪種技術(shù)進行處理和分析？A.機器學習B.光學字符識別（OCR）C.地理信息系統(tǒng)（GIS）D.條形碼掃描7.可穿戴設備在運動認知研究中，主要幫助研究者探究什么？A.運動技能的形成機制B.運動損傷的預防措施C.運動對認知功能的促進作用D.以上所有8.以下哪一項不是可穿戴設備面臨的主要挑戰(zhàn)？A.電池續(xù)航能力B.數(shù)據(jù)安全和隱私保護C.設備舒適度和美觀度D.成本低廉9.下列哪一項技術(shù)不屬于可穿戴設備與人機交互（HCI）領域的結(jié)合？A.增強現(xiàn)實（AR）眼鏡B.智能手表C.情感計算D.智能家居系統(tǒng)10.隨著技術(shù)發(fā)展，未來可穿戴設備在認知科學與技術(shù)領域可能會出現(xiàn)什么趨勢？A.設備小型化和無感化B.多模態(tài)數(shù)據(jù)融合C.更強的智能化和自主性D.以上所有二、填空題（每空1分，共10分）1.可穿戴設備通過傳感器采集生理信號，并利用________和________等技術(shù)進行分析，以實現(xiàn)對人類認知狀態(tài)的監(jiān)測和理解。2.腦機接口（BCI）技術(shù)的目標是實現(xiàn)________與________之間的直接通信，繞過傳統(tǒng)的神經(jīng)傳導通路。3.情緒識別的可穿戴設備可以通過分析用戶的________、________和生理反應等信息，來評估其情緒狀態(tài)。4.注意力監(jiān)測的可穿戴設備可以利用________信號的變化，來評估用戶的注意力水平。5.可穿戴設備在老年人認知障礙監(jiān)測中，可以幫助識別________等早期癥狀。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述可穿戴設備在認知神經(jīng)科學研究中有哪些潛在的應用價值。2.比較腦電圖（EEG）和功能性磁共振成像（fMRI）在認知研究中的應用優(yōu)勢和局限性。3.闡述可穿戴設備在老年人認知障礙監(jiān)測中的具體應用場景和可能面臨的倫理問題。4.討論可穿戴設備在提升用戶體驗方面的優(yōu)勢和潛在風險。四、論述題（每題10分，共20分）1.結(jié)合具體實例，論述可穿戴設備如何能夠促進人機交互（HCI）領域的發(fā)展。2.探討可穿戴設備在未來智慧城市建設和智慧醫(yī)療中的應用前景，并分析其可能帶來的社會影響。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.D4.D5.D6.A7.D8.D9.D10.D二、填空題1.機器學習，數(shù)據(jù)挖掘2.大腦，外部世界3.面部表情，語音語調(diào)4.腦電圖（EEG）5.認知衰退三、簡答題1.答案：可穿戴設備在認知神經(jīng)科學研究中的應用價值包括：實時、連續(xù)地采集被試的生理和行為數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的有效性和可靠性；在自然環(huán)境中進行研究，減少實驗室環(huán)境對被試認知狀態(tài)的影響；提高研究的便攜性和可及性，使得大規(guī)模、長期的研究成為可能；促進多模態(tài)數(shù)據(jù)的融合分析，更全面地理解認知過程。解析思路：考察對可穿戴設備在認知神經(jīng)科學研究中作用的理解。從數(shù)據(jù)采集方式（實時、連續(xù)、自然環(huán)境）、研究便捷性（便攜、可及、大規(guī)模）以及數(shù)據(jù)維度（多模態(tài)融合）等角度進行闡述。2.答案：腦電圖（EEG）的優(yōu)勢在于時間分辨率高，能夠捕捉到快速變化的神經(jīng)活動，設備便攜且成本相對較低；局限性在于空間分辨率較低，難以精確定位腦活動來源，且易受外界電磁干擾。功能性磁共振成像（fMRI）的優(yōu)勢在于空間分辨率高，能夠精確定位腦活動區(qū)域；局限性在于時間分辨率較低，且設備笨重、成本高昂，且需要被試保持靜止。解析思路：考察對EEG和fMRI兩種認知神經(jīng)科學研究中常用技術(shù)的比較理解。需要分別列出兩種技術(shù)的優(yōu)缺點，并突出其核心差異點（時間分辨率和空間分辨率）。3.答案：可穿戴設備在老年人認知障礙監(jiān)測中的應用場景包括：通過監(jiān)測步態(tài)、平衡能力等指標，識別早期阿爾茨海默病等認知障礙癥狀；通過分析睡眠模式、活動量等數(shù)據(jù)，評估老年人的整體健康狀況；通過監(jiān)測情緒變化、心理狀態(tài)等，及時發(fā)現(xiàn)老年人的心理問題，并提供相應的干預措施?？赡苊媾R的倫理問題包括：數(shù)據(jù)隱私和安全問題，如何確保采集到的敏感數(shù)據(jù)不被濫用；設備對老年人的心理影響，如何避免設備造成過度監(jiān)控或依賴；技術(shù)應用的公平性問題，如何確保所有老年人都能平等地享受到技術(shù)帶來的益處。解析思路：考察對可穿戴設備在特定應用領域（老年人認知障礙監(jiān)測）的理解，以及對其潛在倫理問題的思考。需要結(jié)合具體應用場景，并從數(shù)據(jù)隱私、心理影響、公平性等角度分析倫理問題。4.答案：優(yōu)勢在于：提高人機交互的自然性和便捷性，例如通過語音、手勢等方式進行交互，減少了對傳統(tǒng)輸入設備（鍵盤、鼠標）的依賴；增強用戶體驗，例如通過實時反饋、個性化設置等方式，提供更加舒適和貼心的體驗；促進人機融合，例如通過可穿戴設備實現(xiàn)更緊密的身體感知和交互，將計算機技術(shù)更加無縫地融入到人們的生活中。潛在風險在于：設備對個人隱私的侵犯，例如通過采集生物特征、位置信息等數(shù)據(jù)，可能導致個人隱私泄露；設備對個人健康的潛在影響，例如長時間佩戴可能導致皮膚問題、壓迫神經(jīng)等；技術(shù)濫用可能導致社會歧視，例如基于生物特征數(shù)據(jù)的歧視。解析思路：考察對可穿戴設備在提升用戶體驗方面的優(yōu)勢和潛在風險的理解。需要從交互方式、用戶體驗、人機融合等角度分析優(yōu)勢，并從隱私、健康、社會公平等角度分析風險。四、論述題1.答案：可穿戴設備能夠促進人機交互（HCI）領域的發(fā)展。首先，可穿戴設備為HCI提供了新的交互方式和感知手段，例如通過智能眼鏡實現(xiàn)增強現(xiàn)實（AR）交互，通過智能服裝實現(xiàn)身體感知交互，這些新的交互方式打破了傳統(tǒng)人機交互的界限，使得人機交互更加自然和高效。其次，可穿戴設備使得HCI研究能夠在更加自然和真實的場景中進行，例如通過長期、連續(xù)地采集用戶數(shù)據(jù)，研究者可以更好地理解用戶在真實環(huán)境中的交互行為和需求，從而設計出更加符合用戶需求的HCI系統(tǒng)。此外，可穿戴設備促進了多模態(tài)人機交互的發(fā)展，例如通過結(jié)合視覺、聽覺、觸覺等多種感知方式，可穿戴設備可以實現(xiàn)更加豐富和立體的交互體驗。最后，可穿戴設備推動了個性化人機交互的發(fā)展，例如通過分析用戶的生理數(shù)據(jù)、行為數(shù)據(jù)等，可穿戴設備可以為每個用戶提供個性化的交互界面和交互方式。解析思路：考察對可穿戴設備與人機交互（HCI）領域結(jié)合的理解，并能夠進行深入的論述。需要從交互方式、研究場景、多模態(tài)交互、個性化交互等角度進行闡述，并結(jié)合具體實例進行說明。2.答案：可穿戴設備在未來智慧城市建設和智慧醫(yī)療中的應用前景廣闊。在智慧城市建設中，可穿戴設備可以用于智能交通管理，例如通過監(jiān)測車輛行駛狀態(tài)和行人運動軌跡，優(yōu)化交通流量，提高交通效率；可以用于公共安全監(jiān)控，例如通過監(jiān)測城市環(huán)境中的異常情況，及時預警和處理突發(fā)事件；可以用于個性化信息服務，例如根據(jù)用戶的位置、興趣等信息，提供個性化的新聞、娛樂等服務。在智慧醫(yī)療中，可穿戴設備可以用于疾病監(jiān)測和健康管理，例如通過監(jiān)測患者的生理數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)疾病隱患，并提供遠程醫(yī)療咨詢和健康管理服務；可以用于康復訓練，例如通過監(jiān)測患者的運動狀態(tài)，提供個性化的康復訓練方案；可以用于藥物管理，例如通過智能藥盒提醒患者按時服藥，并監(jiān)測藥物的攝入情況?？纱┐髟O備的應用將促進城市管理的智能化和醫(yī)療服務的個性化，提高城市居民的生活質(zhì)量和健康水平。其可能帶來的社會影響包括：促進社會信息的互聯(lián)互通，提高社會