北京理工大學(xué)《計算神經(jīng)科學(xué)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《計算神經(jīng)科學(xué)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在計算中的排序算法研究中，以下關(guān)于冒泡排序、插入排序和快速排序的描述，不正確的是哪一項？（）A.冒泡排序通過反復(fù)比較相鄰元素并交換位置，將最大（或最?。┑脑刂鸩健案　钡綌?shù)組的一端B.插入排序?qū)⒋判虻脑刂饌€插入到已排序的部分中，適用于初始數(shù)據(jù)基本有序的情況C.快速排序通過選擇一個基準(zhǔn)元素，將數(shù)組分為小于和大于基準(zhǔn)元素的兩部分，然后對這兩部分分別遞歸排序D.這三種排序算法的時間復(fù)雜度在所有情況下都是相同的，因此在實際應(yīng)用中可以隨意選擇使用2、在計算機系統(tǒng)中，緩存的作用是提高數(shù)據(jù)的訪問速度。以下關(guān)于緩存的描述，哪一項是錯誤的？（）A.緩存越大，性能越好B.緩存的數(shù)據(jù)是主存數(shù)據(jù)的副本C.緩存需要采用合適的替換策略D.以上都不對3、在開發(fā)一個能夠自動識別圖像中物體的計算機視覺系統(tǒng)時，計算思維在特征提取和分類算法選擇方面起著關(guān)鍵作用。以下哪種方法更符合計算思維？（）A.使用手工設(shè)計的特征，如邊緣、形狀等，結(jié)合傳統(tǒng)分類器B.利用深度學(xué)習(xí)中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動學(xué)習(xí)特征和進行分類C.不提取特征，直接將原始圖像輸入簡單的分類器D.完全依賴人類的視覺判斷，不使用計算機算法4、對于計算思維中的問題建模過程，以下關(guān)于其步驟和重要性的說明，哪一項是準(zhǔn)確的？（）A.問題建模就是隨意地將問題轉(zhuǎn)化為計算形式，沒有固定的步驟和重要性B.問題建模通常包括問題理解、抽象、假設(shè)、數(shù)學(xué)表述和驗證等步驟。首先要深入理解問題的背景和需求，然后進行抽象提取關(guān)鍵要素，做出合理的假設(shè)簡化問題，將其用數(shù)學(xué)語言描述，并通過實際數(shù)據(jù)或模擬進行驗證。問題建模的重要性在于它將現(xiàn)實問題轉(zhuǎn)化為可計算的形式，為后續(xù)的算法設(shè)計和解決方案提供基礎(chǔ)，直接影響到問題解決的效果和效率C.問題建模過程復(fù)雜且耗時，不如直接開始編寫代碼解決問題D.問題建模只適用于復(fù)雜的科學(xué)和工程問題，對于日常的計算任務(wù)不需要5、在進行密碼學(xué)相關(guān)的任務(wù)，比如設(shè)計一個安全的加密算法，計算思維對于確保算法的復(fù)雜性和安全性至關(guān)重要。以下哪種設(shè)計思路更符合計算思維？（）A.使用簡單的替換加密方法，容易被破解B.基于復(fù)雜的數(shù)學(xué)難題，如大整數(shù)分解或離散對數(shù)問題，設(shè)計加密算法C.不考慮安全性，隨意設(shè)計一個加密算法D.直接使用公開的加密算法，不進行任何改進6、計算思維要求我們善于利用現(xiàn)有工具和資源解決問題。當(dāng)需要對大量數(shù)據(jù)進行排序時，如果已經(jīng)有一個現(xiàn)成的高效排序函數(shù)庫，以下做法最符合計算思維的是（）A.自己重新實現(xiàn)排序算法B.對現(xiàn)有函數(shù)庫進行修改以滿足需求C.直接使用現(xiàn)成的排序函數(shù)庫D.以上都不符合7、在計算中的多媒體技術(shù)應(yīng)用中，以下關(guān)于音頻處理和視頻壓縮的描述，不正確的是哪一項？（）A.音頻處理包括音頻采集、編輯、合成和特效添加等操作，需要考慮采樣率、量化精度和聲道數(shù)等因素B.視頻壓縮通過去除視頻中的冗余信息來減少數(shù)據(jù)量，常見的壓縮標(biāo)準(zhǔn)有H.264、H.265等C.音頻處理和視頻壓縮的目的都是在保證一定質(zhì)量的前提下，降低數(shù)據(jù)存儲和傳輸?shù)某杀綝.視頻壓縮技術(shù)已經(jīng)非常成熟，無論對于何種類型的視頻，都能實現(xiàn)無損壓縮且壓縮比極高8、在進行密碼學(xué)相關(guān)的應(yīng)用中，例如數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名、身份驗證等，需要保障信息的安全性和完整性。在這個領(lǐng)域，以下哪種計算思維的概念和方法能夠提供可靠的安全保障？（）A.加密算法的選擇與實現(xiàn)B.密鑰管理與分發(fā)C.安全協(xié)議設(shè)計與驗證D.以上都是9、對于計算中的數(shù)據(jù)壓縮算法，以下關(guān)于無損壓縮（如霍夫曼編碼）和有損壓縮（如JPEG壓縮）的原理、特點和應(yīng)用場景的描述，哪一項是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.無損壓縮通過去除數(shù)據(jù)中的冗余信息來減少存儲空間，壓縮后可以完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，適用于對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性要求高的場合，如文本文件；有損壓縮則通過丟棄一些不太重要的信息來實現(xiàn)更高的壓縮比，壓縮后無法完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，適用于圖像、音頻和視頻等對一定誤差可接受的多媒體數(shù)據(jù)B.無損壓縮和有損壓縮的原理和應(yīng)用場景完全相同，可以相互替代使用C.數(shù)據(jù)壓縮算法只適用于大型數(shù)據(jù)文件，對于小型數(shù)據(jù)沒有必要使用D.有損壓縮的效果總是比無損壓縮好，應(yīng)該優(yōu)先使用有損壓縮10、在進行軟件開發(fā)的全生命周期中，從需求分析、設(shè)計、編碼、測試到維護，需要遵循一定的規(guī)范和流程，并不斷優(yōu)化和改進。在這個復(fù)雜的過程中，以下哪種計算思維的原則能夠保障軟件的質(zhì)量和可擴展性？（）A.代碼規(guī)范與重構(gòu)B.架構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化C.測試用例設(shè)計與執(zhí)行D.以上都是11、在解決一個復(fù)雜的邏輯謎題，需要通過推理和分析找出答案時，計算思維可以幫助我們更有條理地思考。以下哪種解題思路最能體現(xiàn)計算思維？（）A.隨意嘗試各種可能性，直到找到正確答案B.從已知條件出發(fā)，逐步推導(dǎo)，建立邏輯關(guān)系，運用推理規(guī)則進行求解C.放棄思考，等待他人給出答案D.猜測答案，然后驗證是否正確12、在進行音樂創(chuàng)作和音頻處理時，利用計算機技術(shù)可以實現(xiàn)作曲、編曲、混音等操作。對于創(chuàng)作一首具有創(chuàng)新性和感染力的音樂作品，以下哪種計算思維的方法能夠激發(fā)創(chuàng)作靈感并提高制作效率？（）A.音頻合成與特效處理B.節(jié)奏與旋律生成算法C.風(fēng)格模仿與創(chuàng)新D.以上都是13、計算思維中的創(chuàng)新思維是一種重要的思維方式。以下關(guān)于創(chuàng)新思維的描述中，錯誤的是？（）A.創(chuàng)新思維是一種敢于突破傳統(tǒng)思維模式，提出新的想法和方法的思維方式B.創(chuàng)新思維可以通過學(xué)習(xí)創(chuàng)新方法和技巧來培養(yǎng)，也可以通過與他人交流和合作來激發(fā)C.創(chuàng)新思維在計算思維中起著重要的作用，可以幫助我們設(shè)計出更加高效和智能的算法和系統(tǒng)D.創(chuàng)新思維是一種天生的能力，無法通過學(xué)習(xí)和培養(yǎng)來提高14、在計算思維中，算法的正確性是一個重要的問題。以下關(guān)于算法正確性的描述中，錯誤的是？（）A.算法的正確性是指算法能夠正確地解決給定的問題B.算法的正確性可以通過數(shù)學(xué)證明或?qū)嶒烌炞C來確定C.算法的正確性只與算法的設(shè)計有關(guān)，與編程語言和計算機硬件無關(guān)D.算法的正確性是絕對的，一旦算法被證明是正確的，就不會出現(xiàn)錯誤15、在計算思維中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇方面，以下關(guān)于其考慮因素和影響的論述，哪一個是正確的？（）A.選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時不需要考慮具體問題，隨便選擇一種都可以B.選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對于提高程序的效率和性能至關(guān)重要。在選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，需要考慮數(shù)據(jù)的操作需求（如插入、刪除、查找等）、數(shù)據(jù)量的大小、存儲空間的限制、算法的復(fù)雜度等因素。不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如數(shù)組、鏈表、棧、隊列、樹、圖等）在不同的場景下具有不同的優(yōu)勢和劣勢，正確的選擇可以大大提高程序的運行效率和可讀性C.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇對程序性能影響不大，主要取決于編程者的個人喜好D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇只需要考慮數(shù)據(jù)的類型，其他因素?zé)o關(guān)緊要16、關(guān)于計算思維中的代碼可讀性和可維護性，以下對于其重要性和實現(xiàn)方法的描述，哪一種是準(zhǔn)確的？（）A.代碼的可讀性和可維護性對于軟件開發(fā)的長期成功至關(guān)重要。良好的可讀性意味著代碼易于理解，遵循一致的命名規(guī)范、清晰的結(jié)構(gòu)和適當(dāng)?shù)淖⑨??？删S護性則體現(xiàn)在代碼易于修改、擴展和修復(fù)錯誤。通過采用模塊化設(shè)計、遵循編程風(fēng)格指南、進行代碼重構(gòu)等方法，可以提高代碼的可讀性和可維護性，降低開發(fā)成本和風(fēng)險B.代碼的可讀性和可維護性只是在團隊開發(fā)中重要，對于個人開發(fā)項目來說，只要代碼能實現(xiàn)功能即可C.提高代碼的可讀性和可維護性會增加代碼量和開發(fā)時間，因此在追求效率的情況下可以適當(dāng)犧牲D.代碼的可讀性和可維護性主要取決于編程語言的選擇，與編程風(fēng)格和設(shè)計方法關(guān)系不大17、計算思維中的動態(tài)規(guī)劃方法常用于解決具有最優(yōu)子結(jié)構(gòu)的問題。以下關(guān)于動態(tài)規(guī)劃的描述，不正確的是（）A.通過保存子問題的解避免重復(fù)計算B.適用于所有問題C.通常需要分析問題的最優(yōu)子結(jié)構(gòu)D.可能需要較大的存儲空間18、對于一個需要進行圖像壓縮的應(yīng)用，比如在有限的存儲空間中存儲大量的高清圖片。在選擇圖像壓縮算法時，以下哪種算法可能是最能在保證圖像質(zhì)量的前提下實現(xiàn)高壓縮比的？（）A.無損壓縮算法，如ZIP壓縮，完全保留原始圖像信息，但壓縮比較低B.有損壓縮算法中的JPEG算法，通過去除人眼不太敏感的信息來實現(xiàn)較高的壓縮比，同時在一定程度上保持圖像質(zhì)量C.不進行圖像壓縮，直接存儲原始圖像D.選擇一種非常復(fù)雜但效果不明顯的壓縮算法19、對于計算思維中的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，在組織、存儲和檢索大量數(shù)據(jù)方面，以下哪一種描述是最恰當(dāng)?shù)?？（）A.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了一種結(jié)構(gòu)化的方式來存儲和管理數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)的定義、插入、更新、查詢、刪除等操作。通過關(guān)系模型、索引、存儲優(yōu)化等技術(shù)，能夠高效地處理大規(guī)模數(shù)據(jù)，并保證數(shù)據(jù)的一致性、完整性和安全性。常見的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有MySQL、Oracle、SQLServer等B.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)只適用于企業(yè)級的大型應(yīng)用，對于小型項目和個人使用來說過于復(fù)雜和昂貴C.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的性能主要取決于硬件配置，軟件的優(yōu)化作用不大D.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)一旦建立，就不需要進行維護和優(yōu)化，可以一直穩(wěn)定運行20、對于計算思維中的邏輯推理，以下關(guān)于其重要性和應(yīng)用場景的描述，哪一項是恰當(dāng)?shù)?？（）A.邏輯推理在計算思維中不重要，對解決計算問題幾乎沒有幫助B.邏輯推理是計算思維的重要組成部分，它幫助我們清晰地定義問題、分析條件、得出正確的結(jié)論。在程序設(shè)計中，通過邏輯判斷來控制程序的流程；在數(shù)據(jù)庫查詢中，運用邏輯表達式篩選數(shù)據(jù)；在人工智能中，基于邏輯規(guī)則進行推理和決策。邏輯推理能夠確保計算過程的準(zhǔn)確性和可靠性，是解決各種復(fù)雜計算問題的基礎(chǔ)C.邏輯推理只適用于數(shù)學(xué)和理論計算，在實際的計算機應(yīng)用中用處不大D.邏輯推理雖然重要，但在現(xiàn)代計算技術(shù)的發(fā)展下，其作用逐漸被弱化二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述計算思維中的“計算思維與跨學(xué)科學(xué)習(xí)”，說明計算思維在促進不同學(xué)科知識融合和創(chuàng)新方面的作用和意義。2、（本題5分）解釋計算思維中的“計算思維與探究式學(xué)習(xí)的協(xié)同”，說明在探究式學(xué)習(xí)過程中如何運用計算思維引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)和驗證結(jié)論。3、（本題5分）計算思維在法學(xué)領(lǐng)域，如法律條文的分析、案例檢索和預(yù)測等方面也能發(fā)揮作用。請闡述計算思維在法學(xué)中的具體應(yīng)用和潛在價值，并討論在法律實踐中可能面臨的問題和挑戰(zhàn)。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個在線學(xué)習(xí)平臺的課程資源管理混亂，用戶難以找到所需的學(xué)習(xí)資料。請運用計算思維，分析如何通過分類、標(biāo)簽和搜索算法來改善課程資源的組織和檢索。2、（本題5分）在一個企業(yè)的市場營銷決策支持系統(tǒng)中，如何運用計算思維分析市場數(shù)據(jù)、評估營銷效果和制定營銷策略。3、（本題5分）在一個在線游戲的匹配對戰(zhàn)系統(tǒng)中，要考慮玩家的技能水平、網(wǎng)絡(luò)延遲等因素進行公平匹配。請全面分析如何運用計算思維來實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的對戰(zhàn)體驗。4、（本題5分）在一個大數(shù)據(jù)分析項目中，需要從海量的數(shù)據(jù)中提取有價值的信息，例如消費者行為模式、市場趨勢和產(chǎn)品需求預(yù)測。請詳細探討如何運用計算思維來設(shè)計有效的數(shù)據(jù)分析流程和算法。5、（本題5分）一個大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)方面存在效率低下和可靠性不