CAICP考什么:三个维度、三个级别与两轮考试

CAICP考什么:三个维度、三个级别与两轮考试

本文核心观点
CAICP(Certified AI Competence Program,人工智能能力认证活动)是IOAI中国区面向中小学生的普及性人工智能学术活动。它设三个难度级别,每个级别分两轮考试,考察内容围绕三个维度展开:人工智能知识、Python编程、计算思维。

CAICP考什么:三个维度、三个级别与两轮考试

人工智能知识 · Python编程 · 计算思维

CAICP(Certified AI Competence Program,人工智能能力认证活动)是IOAI中国区面向中小学生的普及性人工智能学术活动。它设三个难度级别,每个级别分两轮考试,考察内容围绕三个维度展开:人工智能知识、Python编程、计算思维。三个维度在每个级别都会涉及,区别在于深度。

一、考试形式与评分

CAICP每年举办两场(春夏季、秋冬季),每个级别分两轮,均在线进行。

按手册规定,考生可以根据自身水平直接选报E、J、S中的任一级别,不要求从基础级逐级往上考。但两轮不是随意报考的:要参加某个级别的第二轮,需要先在该级别第一轮达到荣誉提名(60分)及以上,取得晋级资格。这个资格永久保留,以后可以直接报考该级别的第二轮。

项目 第一轮 第二轮
时长 90分钟 120分钟
题型 客观题 客观题 + 编程题
满分 100分 150分

第一轮的客观题包括16道选择题(每题5分)和10道判断题(每题2分)。第二轮在客观题之外增加两道编程题,评分规则如下:

每道编程题满分 25分

其中 20分 是正确性得分,由多组数据点验证代码逻辑。

5分 是代码风格与规范得分,由自动化工具评定。

提交的代码 必须能够运行,否则该题不得分

两轮成绩均分为五档,按分数线划定,从高到低是:壹等、贰等、叁等、荣誉提名、参与。CAICP按分数线评定等级,不排名、不按比例评奖,属于普及性认证,而非竞赛。

二、人工智能知识

2026版大纲将这一维度分为原理、应用、伦理三部分。

原理

考察人工智能的三大要素(数据、算法、算力)和机器学习的主要范式(监督学习、非监督学习、半监督学习、强化学习)。范式部分常以场景判断题出现。

真题 · 强化学习

以下哪些场景适合使用强化学习?

A. 训练机器人学习行走,通过试错获得奖励信号

B. 基于历史股票数据预测未来价格

C. 游戏AI学习《星际争霸》的实时策略

D. 根据用户浏览记录推荐商品

E. 自动驾驶汽车在模拟环境中学习避障规则

答案:ACE。A、C、E都是"行动→拿到奖励反馈→调整策略",属于强化学习;B、D是用历史数据做预测,不是。

应用

考察人工智能发展史上的里程碑(达特茅斯会议、图灵测试、深蓝、ImageNet、AlphaGo、ChatGPT等),以及机器学习任务类型的区分。

真题 · 分类还是回归

某系统依据学生每日的学习时长、娱乐时长等数据,判定学生能否按时完成作业。该任务属于哪类机器学习问题?

A. 回归问题,因为要预测完成作业所需的具体时长(连续数值)

B. 分类问题,因为目标是把学生分成"能按时完成"与"不能按时完成"两类

C. 既非回归也非分类,因为是预测一个概率值

D. 多标签分类问题

答案:B。目标是判断"能"或"不能"两个类别,不是预测一个连续数值,所以是分类。

伦理

多以情境形式出现,考察对技术局限和使用规范的判断。

真题 · 伦理

某中学引进AI学习助手,通过面部识别监测学生专注度。以下哪种做法更符合伦理原则?

A. 默许所有学生使用,无需与供应商约定数据用途

B. 向教师提供每个学生的专注度排名,方便课堂管理

C. 引入前向学生和家长说明数据收集和使用范围,并提供是否使用的权利

D. 要求学生全天开启面部识别,数据由公司保存

答案:C。这类题不考记忆,考的是判断。

三、Python编程

2026版大纲对这一维度作了调整。考虑到"氛围编程"(Vibe Coding,即借助人工智能辅助编写代码)已成为常态,大纲降低了对语法记忆的考察,将能力要求分为四个层级:

级别 含义 说明
掌握 写得出 不依赖提示,独立完成代码编写
熟悉 看得懂 不需要提示,能理解代码逻辑
理解 有提示写得出 在语法提示下能完成代码
知道 有提示看得懂 在语法提示下能理解代码

大纲还新增了"分析代码表现"和"识别代码质量"两项要求。考察范围不仅包括编写代码,也包括阅读代码、发现代码中的问题。

读代码 第一、二轮的客观题里,这类题较多,通常给一段代码,问输出或错误原因。

真题 · 运算符优先级

下面代码的输出是?

print(10 % (3**2) + 5 // 2)

A. 2 B. 3 C. 5 D. 7

答案:B。先算 3**2 得9,再算 10 % 9 得1、5 // 2 得2,最后 1 + 2 得3。

真题 · 可变默认参数

以下代码的输出是?

def func(a, b=[]):
    b.append(a)
    return b
print(func(1))
print(func(2))

A. [1, 2]

B. [1] 和 [1, 2]

C. [1] 和 [2]

D. 报错

答案:B。两次调用共用同一个列表对象,第二次输出 [1, 2] 而不是 [2]。这是很多成年程序员都会踩的坑。

写代码

真题 · 编程题1(排序)

输入n名学生三门课的作业耗时,按总时长从小到大排序,输出"排名 姓名 总耗时"。

输入:
3
张三 45 60 30
李四 50 55 35
王五 60 40 45

输出:
1 张三 135
2 李四 140
3 王五 145

考点:读取输入、三科求和、按总分排序、按固定格式输出。

真题 · 编程题2(一维扫描)

给定每天最高气温的列表temperatures。"热浪"指连续若干天气温都超过某个阈值。请写函数longestHeatWave(threshold),返回最长热浪的天数。

阈值取100.5时,最长热浪是3天;
阈值取95.2时,最长热浪是4天。

考点:遍历列表、条件判断、一边扫描一边维护"当前连续天数"和"最大连续天数"。

这两道题代表了入门级第二轮编程题的难度:不涉及复杂算法或高级数据结构,考的是用基础语法(循环、条件、列表与字典、排序、一维扫描)把一个想清楚的流程正确地实现出来,大致相当于信息学竞赛普及组的入门水平。进阶级S的大纲范围更广,纳入了树与图的遍历等内容,编程难度相应更高。

四、计算思维

计算思维考察把现实问题抽象为可计算形式的能力,其中相当一部分题目不需要编写代码,更像逻辑推理题。

真题 · 淘汰赛推名次

16名选手打四轮淘汰赛,每轮胜者走左侧、负者走右侧,最终位置决定名次(第1到第16名)。某选手最终是第5名,他哪几轮获胜?

A. 第1轮

B. 第2轮

C. 第3轮

D. 第4轮

答案:ACD。即第1、3、4轮胜,第2轮负。这类题要求把赛制规则转化为一棵可推理的树。

真题 · 图形替换

题目给出一套图形替换规则(如"一个正方形换成两个三角形"),要求判断哪几套规则无法生成指定的图形序列。它本质上考察形式语言与递归展开。题目与选项如下:

图形替换_题目.png

图形替换_选项D.png

答案:ACD。

真题 · 中值滤波

用"中值滤波"给灰度图像去噪:每个像素取它自身与相邻像素排序后的中间值。这是图像降噪的常用算法,人工智能处理图像时常用到。题目要求判断一张图像经过中值滤波后最可能变成哪一个,只需手动推算、不必编程。题目与选项如下:

中值滤波_题目.png

中值滤波_选项.png

答案:B。

五、三个难度级别

三个级别考察相同的三个维度,深度依次递进。

级别 定位
基础级E 进入人工智能学习前的编程基础、启蒙知识与基础计算思维,以Python编程为主
入门级J 掌握人工智能核心知识与基础应用能力
进阶级S 具备用人工智能算法解决简单预测或分类任务的能力,可衔接NOAI省选

级别间的跨度主要体现在进阶级。进阶级大纲涉及的内容,按三个维度大致如下:

人工智能知识监督与非监督学习的常见算法(线性回归、KNN、SVM、K-means、决策树、多层感知机);卷积神经网络的结构(卷积层、池化层、全连接层),以及卷积层如何提取图像特征;模型评估指标(准确率、混淆矩阵)。

数学与建模梯度下降(模型逐步调整参数、逼近正确答案的方法)、损失函数、过拟合与欠拟合;平均绝对误差MAE、均方误差MSE等误差指标;数据清洗、标准化、归一化、One-hot、词嵌入、数据增强等预处理方法。

编程工具NumPy、Pandas、Matplotlib、scikit-learn四个数据科学常用库的基本用法。

这些内容已接近大学人工智能导论课程的水平。按大纲说明,完成进阶级第二轮内容的学习后,应具备衔接NOAI省选的能力。

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