统计学习基础(第3版)习题及答案解析_高级AI开发工程师

一、选择题

1. 随机变量分为离散型和连续型,下列哪个是离散型的特征?

A. 取值范围有限
B. 可以取任意值
C. 取值范围无限
D. 只有有限取值

2. 描述两个随机变量之间的关系的统计量是什么?

A. 均值
B. 协方差
C. 方差
D. 标准差

3. 如果一个随机变量的期望值为正,那么这个随机变量一定是?

A. 离散型
B. 连续型
C. 随机变量
D. 确定性

4. 在贝叶斯定理中,如果已知P(A|B),那么P(B|A)等于?

A. P(A)
B. P(B)
C. P(A|B)
D. P(B|A)

5. 以下哪个不是常见的分布类型?

A. 正态分布
B. 均匀分布
C. 泊松分布
D. 二项分布

6. 独立事件的概率可以用什么来表示?

A. 概率密度函数
B. 概率质量函数
C. 累积分布函数
D. 概率函数

7. 矩估计是一种参数估计的方法,它对数据的?

A. 分布进行近似
B. 数据进行变换
C. 数据进行平滑
D. 数据进行归一化

8. 在时间序列分析中,自相关函数和偏自相关函数用于?

A. 检测时间序列的平稳性
B. 预测未来值
C. 分析时间序列的周期性
D. 评估时间序列的质量

9. 以下哪个不是回归模型的类型?

A. 线性回归
B. 多项式回归
C. 逻辑回归
D. 决策树回归

10. 在分类问题中,支持向量机可以用于?

A. 回归分析
B. 聚类分析
C. 降维
D. 分类

11. 随机变量X的概率密度函数为f(x),那么下列哪个选项是正确的?

A. f(x)是X的取值范围内的所有值的概率之和
B. 在某个区间内,f(x)表示该区间内X取值的概率
C. 对于任意实数a,f(a)表示X取值为a的概率
D. f(x)是X的概率密度函数,表示X取值在某个区间内的概率

12. 给定一个连续型随机变量X,其均值为μ,方差为σ^,则以下哪个选项是正确的?

A. X服从正态分布
B. X服从均匀分布
C. X服从卡方分布
D. X服从泊松分布

13. 从一群随机变量中抽取样本,若样本均值与总体均值相差较大,则抽样分布可能是:

A. 偏态分布
B. 均匀分布
C. 正态分布
D. 二次分布

14. 给定一个二项分布的随机变量X,其概率质量函数为P(X=k),那么当k=时,以下哪个选项是正确的?

A. P(X=3)=C(n,3)/(n!)
B. P(X=3)+P(X=2)=C(n,3)/(n!)
C. P(X=3)-P(X=2)=C(n,3)/(n!)
D. P(X=3)+P(X=1)=C(n,3)/(n!)

15. 在泊松分布中,以下哪个选项是正确的?

A. 平均值等于中位数
B. 平均值等于众数
C. 标准差等于方差
D.  variance(方差)等于 mean(平均值)

16. 给定一个正态分布的随机变量X,其均值为μ,方差为σ^,以下哪个选项是正确的?

A. X服从均值为μ,方差为σ^2的正态分布
B. X服从均值为-μ,方差为σ^2的正态分布
C. X服从均值为μ,方差为-σ^2的正态分布
D. X服从均值为0,方差为σ^2的正态分布

17. 给定一个样本容量为n的连续型随机变量X,若其均值为μ,方差为σ^,以下哪个选项是正确的?

A. X的标准差为σ√n
B. X的平均值等于μ
C. X的方差等于σ^2
D. X的分布为正态分布

18. 给定一个样本容量为n的二项分布随机变量X,其概率质量函数为P(X=k),那么当n=,k=时,以下哪个选项是正确的?

A. P(X=5)=C(10,5)/(10!)
B. P(X=5)+P(X=4)=C(10,5)/(10!)
C. P(X=5)-P(X=4)=C(10,5)/(10!)
D. P(X=5)+P(X=3)=C(10,5)/(10!)

19. 给定一个样本容量为n的连续型随机变量X,若其概率密度函数为f(x),以下哪个选项是正确的?

A. f(x)是X的取值范围内的所有值的概率之和
B. 在某个区间内,f(x)表示该区间内X取值的概率
C. 对于任意实数a,f(a)表示X取值为a的概率
D. f(x)是X的概率密度函数,表示X取值在某个区间内的概率

20. 给定一个样本容量为n的二项分布随机变量X,若其概率质量函数为P(X=k),那么当n=,k=时,以下哪个选项是正确的?

A. P(X=6)=C(10,6)/(10!)
B. P(X=6)+P(X=5)=C(10,6)/(10!)
C. P(X=6)-P(X=5)=C(10,6)/(10!)
D. P(X=6)+P(X=4)=C(10,6)/(10!)

21. 回归分析中,我们使用哪种方法来度量两个变量之间的关系?

A. 皮尔逊相关系数
B. 斯皮尔曼相关系数
C. 切比雪夫相关系数
D. 范数

22. 在线性回归中,我们的目标是最小化什么?

A. 误差平方和
B. 残差平方和
C. 均方根误差
D. 平均绝对误差

23. 当我们使用最小二乘法来拟合线性回归模型时,我们会对哪个项求导?

A. 常数项
B. 斜率项
C. 截距项
D. 所有项

24. 在多元线性回归中,我们可以使用哪种方法来处理多重共线性?

A. 岭回归
B. Lasso回归
C. Elastic Net回归
D. 主成分分析

25. 什么是R²(决定系数)?它表示什么?

A. 模型解释的数据变异百分比
B. 模型预测的数据变异百分比
C. 数据集中观测值的标准差
D. 残差的平方和

26. 当我们进行回归分析时,为什么我们需要对自变量进行标准化?

A. 使它们具有相同的尺度
B. 使得它们的方差为1
C. 使它们的分布更为正态
D. 使得它们更容易被计算机处理

27. 什么是过拟合?如何避免过拟合?

A. 当模型过于复杂时,训练集上的预测精度较高,但在测试集上表现较差
B. 当模型过于简单时,训练集上的预测精度较低,但在测试集上表现较好
C. 当训练集和测试集的大小相同时,出现的情况
D. 当训练集的大小远大于测试集时,出现的情况

28. 在决策树中,我们使用哪个属性来划分节点?

A. 信息的增益
B. 基尼指数
C. 信息增益比
D. Entropy

29. 什么是特征选择?它在回归分析中起到了什么作用?

A. 减少模型的复杂度
B. 提高模型的预测精度
C. 消除过度拟合
D. 所有的上述内容

30. 在梯度下降算法中,我们会更新哪个变量的值?

A. 预测误差项
B. 权重项
C. 偏置项
D. 常数项

31. 以下哪个是时间序列的一种常见类型?

A. 离散型时间序列
B. 连续型时间序列
C. 混合型时间序列
D. 非平稳时间序列

32. 时间序列分析中,我们通常使用哪种方法来分解时间序列?

A. 频域分析
B. 时域分析
C. 状态空间模型
D. 贝叶斯定理

33. 以下哪种方法可以用来预测时间序列的未来值?

A. 移动平均法
B. 指数平滑法
C. 自回归移动平均模型
D. 随机森林模型

34. 在时间序列分析中,什么是ARIMA模型?

A. 自回归模型
B. 移动平均模型
C. 自回归移动平均模型
D. 随机森林模型

35. ARIMA模型中,A、B、M分别是?

A. 自回归系数、移动平均系数、滞后阶数
B. 滞后阶数、移动平均系数、自回归系数
C. 自回归系数、移动平均系数、常数项
D. 常数项、移动平均系数、自回归系数

36. ARIMA模型中,什么是d项?

A. 自回归系数
B. 移动平均系数
C. 滞后阶数
D. 常数项

37. ARIMA模型中,为什么需要进行白噪声检验?

A. 检测模型是否有误
B. 确定模型是否稳定
C. 判断模型是否可以进行进一步优化
D. 检查数据是否存在异常

38. 以下哪种方法不是时间序列分解的方法?

A. Dickey-Fuller检验
B. X-11法
C. 时间序列分析
D. 移动平均法

39. 在时间序列分析中,什么是季周期?

A. 时间序列中的固定波动
B. 时间序列中的周期波动
C. 时间序列中的趋势波动
D. 时间序列中的季节性波动

40. 在时间序列分析中,什么是局部自相关函数(LACF)和全局自相关函数(GACF)?

A. LACF是用来分析时间序列数据的局部相关性;GACF是用来分析时间序列数据的全局相关性
B. GACF是用来分析时间序列数据的局部相关性;LACF是用来分析时间序列数据的全局相关性
C. 两者都是用来分析时间序列数据的局部相关性
D. 两者都是用来分析时间序列数据的全局相关性

41. 分类问题的基本思想是通过对数据进行特征提取,然后根据特征将数据分为不同的类别。以下哪个选项不是特征提取的过程?

A. 直接利用原始数据
B. 计算数据的各种统计量
C. 利用数据之间的关联关系
D. 对数据进行主成分分析

42. 在logistic回归中,损失函数是交叉熵损失函数,对吗?

A. 是
B. 否

43. 决策树的构建过程主要包括以下哪些步骤?

A. 特征选择
B. 特征变换
C. 构建树结构
D. 反向传播

44. 以下哪种算法不是回归分析的方法?

A. 线性回归
B. 决策树
C. 支持向量机
D. 神经网络

45. 在K-近邻算法中,k的值通常是?

A. 数据点的数量
B. 训练数据的个数
C. 训练数据中的样本数
D. 特征的数量

46. 以下是哪种情况适用于建立时间序列模型?

A. 数据存在周期性
B. 数据不存在周期性
C. 数据有趋势
D. 数据无明显规律

47. 随机森林算法的主要优点包括哪些?

A. 可以处理高维数据
B. 可以处理缺失数据
C. 具有较好的泛化能力
D. 训练速度较快

48. 以下哪项不是支持向量机的优点?

A. 能够处理非线性问题
B. 对于高维数据效果较好
C. 容易过拟合
D. 训练速度较慢

49. 在梯度下降算法中,损失函数的导数对更新方向的影响是?

A. 与梯度成正比
B. 与梯度成反比
C. 与损失函数有关
D. 与数据集大小有关

50. 以下是哪种情况适用于建立聚类分析?

A. 数据存在明显的 clusters
B. 数据没有明显的clusters
C. 数据有发展趋势
D. 数据无明显规律

51. 在监督学习中,以下哪个方法不是常见的分类算法?

A. 决策树
B. SVM
C. KNN
D. 随机森林

52. 对于回归问题,以下哪个方法是正确的?

A. 线性回归的系数表示每个自变量对因变量的影响程度
B. 逻辑回归可以用于处理二分类问题
C. SVM可以用于回归分析
D. KNN不适用于回归问题

53. 在聚类分析中,以下哪个方法是基于距离度量的?

A. K-means
B. DBSCAN
C. 层次聚类
D. 密度聚类

54. 在特征选择中,以下哪个方法是通过减少特征维度来提高模型的泛化能力?

A. 过滤式
B. 包裹式
C. 嵌入式
D. 选择式

55. 以下哪种损失函数常用于分类问题?

A. mean squared error
B. cross-entropy
C. hinge loss
D. mse

56. 在梯度下降中,以下哪个方法是正确的?

A. 每次迭代更新参数,直至收敛
B. 仅在训练集上进行迭代
C. 仅在验证集上进行迭代
D. 在训练集和验证集上都进行迭代

57. 在决策树中,以下哪个属性可以用于划分节点?

A. 类别
B. 特征值
C. 样本数
D. 方差

58. 以下哪个算法可以通过剪枝提高树的复杂度?

A. ID3
B. C4.5
C. GBDT
D. RTrees

59. 在神经网络中,以下哪个层通常位于第一层?

A. 输入层
B. 隐藏层
C. 输出层
D. 卷积层

60. 在随机森林中,以下哪个参数可以调整树的深度?

A. max_depth
B. min_samples_split
C. min_samples_leaf
D. max_features
二、问答题

1. 什么是统计学习?


2. 什么是回归分析?


3. 什么是假设检验?


4. 什么是聚类分析?


5. 什么是主成分分析?


6. 什么是异常检测?


7. 什么是关联规则?


8. 什么是决策树?


9. 什么是集成学习?


10. 什么是梯度下降?




参考答案

选择题:

1. A 2. B 3. B 4. D 5. D 6. B 7. A 8. A 9. D 10. D
11. D 12. A 13. A 14. B 15. B 16. A 17. C 18. B 19. D 20. B
21. A 22. A 23. B 24. A 25. A 26. A 27. A 28. A 29. D 30. B
31. D 32. B 33. C 34. C 35. A 36. C 37. B 38. D 39. D 40. B
41. D 42. A 43. ABCD 44. B 45. C 46. A 47. ACD 48. C 49. B 50. A
51. D 52. A 53. D 54. D 55. B 56. A 57. B 58. D 59. A 60. A

问答题:

1. 什么是统计学习?

统计学习是一种利用统计方法进行数据建模和预测的技术。
思路 :从统计学的角度解释统计学习的定义和作用。

2. 什么是回归分析?

回归分析是研究两个或多个变量之间关系的一种统计方法。
思路 :通过实例解释回归分析的基本思想和过程。

3. 什么是假设检验?

假设检验是一种通过统计方法对某种假设进行推断的方法。
思路 :阐述假设检验的基本原理和步骤,并通过实例进行说明。

4. 什么是聚类分析?

聚类分析是将无标签的数据集中的相似对象聚集在一起的过程。
思路 :通过举例解释聚类分析的应用场景和目的。

5. 什么是主成分分析?

主成分分析是一种降维技术,可以将高维数据映射到低维空间中。
思路 :详细介绍主成分分析的基本思想和方法,并通过实例进行说明。

6. 什么是异常检测?

异常检测是一种通过检测数据集中异常值的方法。
思路 :通过举例解释异常检测的目的和应用场景。

7. 什么是关联规则?

关联规则是一种发现数据集中不同变量之间关系的规律。
思路 :详细介绍关联规则的基本概念和算法,并通过实例进行说明。

8. 什么是决策树?

决策树是一种通过树状结构表示数据集特征和关系的模型。
思路 :阐述决策树的基本思想,并通过实例进行说明。

9. 什么是集成学习?

集成学习是一种通过组合多个弱学习器来提高预测性能的技术。
思路 :详细介绍集成学习的基本概念和常见的集成学习方法。

10. 什么是梯度下降?

梯度下降是一种优化目标函数的方法,通过迭代更新参数来实现最小化目标函数。
思路 :通过举例解释梯度下降的基本思想和过程,以及其在机器学习中的应用。

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