西安工業(yè)大學(xué)《計算思維與人工智能基礎(chǔ)工》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2021-2022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15個小題，每小題1分，共15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、在一個密碼學(xué)應(yīng)用中，比如保護(hù)網(wǎng)絡(luò)通信的安全，需要選擇一種加密算法。以下哪種加密算法可能是最能提供高強(qiáng)度安全性的？（）A.簡單的對稱加密算法，如DESB.非對稱加密算法，如RSA，其安全性基于數(shù)學(xué)難題，具有更高的安全性和靈活性，適用于密鑰交換和數(shù)字簽名等場景，能夠為網(wǎng)絡(luò)通信提供可靠的安全保障C.不使用加密算法，直接傳輸明文數(shù)據(jù)D.選擇一種已經(jīng)被破解的加密算法2、當(dāng)設(shè)計一個智能交通系統(tǒng)，需要實時收集和分析車輛的位置、速度等信息，以優(yōu)化交通流量和減少擁堵。以下哪種數(shù)據(jù)采集和處理方式是可行的？（）A.依靠人工觀察和記錄數(shù)據(jù)B.使用傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自動采集數(shù)據(jù)C.從現(xiàn)有的交通數(shù)據(jù)庫中隨機(jī)抽取數(shù)據(jù)D.不進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，依靠經(jīng)驗和直覺進(jìn)行決策3、在進(jìn)行圖像識別和計算機(jī)視覺的應(yīng)用開發(fā)中，例如自動駕駛、安防監(jiān)控、醫(yī)療影像診斷等，需要處理大量的圖像數(shù)據(jù)，并提取有意義的特征和信息。在這個領(lǐng)域，以下哪種計算思維的技術(shù)和策略能夠提高識別的準(zhǔn)確性和可靠性？（）A.特征提取與選擇B.深度學(xué)習(xí)模型應(yīng)用C.圖像預(yù)處理與增強(qiáng)D.以上都是4、對于一個需要進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)的項目，例如從大量銷售數(shù)據(jù)中找出潛在的客戶購買模式。以下哪種數(shù)據(jù)挖掘方法和技術(shù)是有效的？（）A.關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)項之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系B.聚類分析，將數(shù)據(jù)分組為相似的簇C.分類算法，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類預(yù)測D.以上方法和技術(shù)的綜合運(yùn)用5、在計算思維的內(nèi)存管理方面，以下關(guān)于動態(tài)內(nèi)存分配和釋放的描述，哪一個是恰當(dāng)?shù)?？（）A.動態(tài)內(nèi)存分配允許程序在運(yùn)行時根據(jù)需要申請和釋放內(nèi)存空間。通過使用諸如malloc和free（在C語言中）或new和delete（在C++中）等函數(shù)，可以靈活地管理內(nèi)存。然而，不正確的內(nèi)存分配和釋放操作可能導(dǎo)致內(nèi)存泄漏（未釋放不再使用的內(nèi)存）和懸空指針（指向已釋放內(nèi)存的指針）等問題，影響程序的正確性和穩(wěn)定性B.動態(tài)內(nèi)存分配和釋放是自動完成的，程序員不需要關(guān)心，編程語言會自動處理好一切C.動態(tài)內(nèi)存分配總是比靜態(tài)內(nèi)存分配好，應(yīng)該盡可能多地使用動態(tài)內(nèi)存分配來提高程序的靈活性D.動態(tài)內(nèi)存分配和釋放的錯誤很難發(fā)現(xiàn)和調(diào)試，所以應(yīng)該盡量避免使用動態(tài)內(nèi)存6、在算法設(shè)計中，時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度是衡量算法性能的重要指標(biāo)。對于一個需要處理大量數(shù)據(jù)的算法，通常更關(guān)注哪個復(fù)雜度？（）A.時間復(fù)雜度B.空間復(fù)雜度C.兩者同等重要D.取決于具體應(yīng)用場景7、在計算思維的指導(dǎo)下，評估一個算法的優(yōu)劣需要綜合考慮多個因素。以下哪個因素對于實時性要求高的系統(tǒng)來說最為關(guān)鍵（）A.算法的時間復(fù)雜度B.算法的空間復(fù)雜度C.算法的可讀性D.算法的實現(xiàn)難度8、在計算中的移動計算技術(shù)方面，以下關(guān)于移動應(yīng)用開發(fā)和移動設(shè)備安全的描述，不正確的是哪一項？（）A.移動應(yīng)用開發(fā)需要考慮不同移動操作系統(tǒng)的特性、屏幕尺寸和性能限制B.移動設(shè)備安全包括設(shè)備加密、應(yīng)用權(quán)限管理、網(wǎng)絡(luò)通信安全等方面C.隨著移動計算技術(shù)的發(fā)展，移動應(yīng)用的性能和功能已經(jīng)完全可以與桌面應(yīng)用媲美，不再存在任何差距D.移動設(shè)備的普及帶來了新的安全挑戰(zhàn)，如惡意軟件、數(shù)據(jù)泄露和隱私侵犯等9、關(guān)于計算思維中的容錯與糾錯機(jī)制，在確保系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性方面，以下哪一項說明是最詳盡的？（）A.容錯與糾錯機(jī)制是為了應(yīng)對計算過程中可能出現(xiàn)的錯誤和故障而設(shè)計的。通過冗余設(shè)計、錯誤檢測、錯誤恢復(fù)和糾錯編碼等技術(shù)，系統(tǒng)能夠在部分組件出現(xiàn)故障或數(shù)據(jù)錯誤的情況下，仍然保持正常運(yùn)行或能夠迅速恢復(fù)到正確狀態(tài)，從而提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，保障服務(wù)的連續(xù)性B.容錯與糾錯機(jī)制會增加系統(tǒng)的開銷和復(fù)雜性，因此在對可靠性要求不高的系統(tǒng)中可以忽略C.容錯與糾錯機(jī)制只要在系統(tǒng)設(shè)計階段考慮就可以了，在運(yùn)行過程中不需要進(jìn)行動態(tài)調(diào)整和優(yōu)化D.容錯與糾錯機(jī)制是一種被動的應(yīng)對措施，不能從根本上解決系統(tǒng)的可靠性問題，因此其作用有限10、在處理一個涉及加密和解密的通信系統(tǒng)時，計算思維對于保障信息安全和效率至關(guān)重要。以下哪種方法更能體現(xiàn)計算思維？（）A.使用簡單的對稱加密算法，如DES，不考慮密鑰管理B.采用非對稱加密算法，如RSA，結(jié)合數(shù)字證書進(jìn)行身份驗證和密鑰交換C.不進(jìn)行加密，直接傳輸明文數(shù)據(jù)D.使用一種過時的加密算法，不考慮其安全性漏洞11、關(guān)于計算思維中的并行計算概念，以下對于其優(yōu)勢和挑戰(zhàn)的解釋，哪一種是準(zhǔn)確的？（）A.并行計算沒有什么優(yōu)勢，反而帶來很多技術(shù)難題，不值得推廣B.并行計算通過同時使用多個計算資源（如多核處理器、計算機(jī)集群等）來執(zhí)行計算任務(wù)，能夠顯著提高計算速度，縮短處理大規(guī)模數(shù)據(jù)和復(fù)雜問題的時間。然而，并行計算也面臨著任務(wù)分配、數(shù)據(jù)同步、通信開銷、線程安全等挑戰(zhàn)，需要精心設(shè)計算法和架構(gòu)，以充分發(fā)揮其優(yōu)勢并克服潛在的問題C.并行計算只適用于超級計算機(jī)和大型科研項目，對普通的計算任務(wù)沒有幫助D.并行計算技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不需要考慮任何挑戰(zhàn)和限制，可以隨意使用12、在設(shè)計一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來存儲和管理大量的學(xué)生成績數(shù)據(jù)，包括課程、學(xué)期、成績等信息，計算思維在優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和查詢效率方面起著重要作用。以下哪種設(shè)計方案更能體現(xiàn)計算思維？（）A.使用簡單的表格結(jié)構(gòu)存儲所有數(shù)據(jù)，不考慮索引和關(guān)系B.建立規(guī)范化的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，通過主鍵、外鍵和索引來提高數(shù)據(jù)的一致性和查詢效率C.將所有數(shù)據(jù)存儲在一個大文件中，通過順序搜索查找數(shù)據(jù)D.不考慮數(shù)據(jù)的存儲和管理，只關(guān)注數(shù)據(jù)的輸入和輸出13、當(dāng)考慮計算思維中的圖論（GraphTheory）應(yīng)用時，以下哪種說法是不正確的？（）A.圖論用于研究點和邊組成的結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)和關(guān)系B.它在網(wǎng)絡(luò)路由、社交網(wǎng)絡(luò)分析、交通規(guī)劃等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用C.圖的遍歷算法、最短路徑算法、最小生成樹算法等是圖論中的重要算法D.圖論只適用于理論研究，在實際問題中難以直接應(yīng)用14、在計算思維中，對于一個優(yōu)化算法的過程，以下哪個步驟通常不是首先進(jìn)行的（）A.分析算法的時間和空間復(fù)雜度B.嘗試不同的算法實現(xiàn)C.確定優(yōu)化的目標(biāo)和約束條件D.對算法進(jìn)行代碼優(yōu)化15、在開發(fā)一個能夠處理海量數(shù)據(jù)的分布式存儲系統(tǒng)時，計算思維在數(shù)據(jù)分布和容錯方面起著關(guān)鍵作用。以下哪種方法更能體現(xiàn)計算思維？（）A.將數(shù)據(jù)隨機(jī)分布在各個節(jié)點上，不考慮數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性和訪問頻率B.根據(jù)數(shù)據(jù)的特征和訪問模式，采用合適的分區(qū)策略和副本機(jī)制，確保數(shù)據(jù)的可靠性和高效訪問C.不使用分布式存儲，將所有數(shù)據(jù)存儲在一個節(jié)點上D.不考慮容錯，一旦節(jié)點故障數(shù)據(jù)就丟失二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）計算思維在語言學(xué)研究中，如語言模型構(gòu)建、文本分類和情感分析等方面有重要應(yīng)用。請舉例說明計算思維如何助力語言學(xué)研究，并討論其對語言理解和生成的影響。2、（本題5分）詳細(xì)說明計算思維中的金融科技中的量化交易和風(fēng)險建模，論述利用數(shù)學(xué)模型和算法進(jìn)行金融交易決策和風(fēng)險控制的方法。3、（本題5分）闡述計算思維中的“音頻處理中的計算思維”，解釋在音頻錄制、編輯、編碼和解碼等操作中如何體現(xiàn)計算思維，以及其應(yīng)用場景。4、（本題5分）解釋計算思維中的在線教育中的自適應(yīng)學(xué)習(xí)和教學(xué)評估，分析根據(jù)學(xué)生行為數(shù)據(jù)進(jìn)行個性化教學(xué)和學(xué)習(xí)效果評估的方法。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）計算思維在教育領(lǐng)域的應(yīng)用有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和問題解決能力。請論述如何將計算思維融入到教學(xué)過程中，如課程設(shè)計、教學(xué)方法和評價體系等。分析計算思維對學(xué)生思維發(fā)展和未來職業(yè)的影響，探討在不同學(xué)科教育中培養(yǎng)計算思維的策略和實踐經(jīng)驗。2、（本題5分）深入論述計算思維在環(huán)境監(jiān)測與保護(hù)中的應(yīng)用。研究如何利用傳感器收集環(huán)境數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)據(jù)分析和模型預(yù)測環(huán)境變化趨勢，以及制定相應(yīng)的保護(hù)措施。3、（本題5分）計算思維在數(shù)值計算和科學(xué)計算中具有廣泛的應(yīng)用。論述如何運(yùn)用計算思維的數(shù)值分析方法（如插值、擬合、求解微分方程），解決物理、化學(xué)、工程等領(lǐng)域的數(shù)學(xué)問題，提高計算精度和效率，舉例說明科學(xué)計算中計算思維的重要應(yīng)用和技術(shù)挑戰(zhàn)。4、（本題5分）深入論述計算思維在金融風(fēng)險評估與預(yù)測中的重要性。研究如何利用數(shù)據(jù)分析和建模技術(shù)來評估金融風(fēng)險，以及如何通過計算思維來制定有效的風(fēng)險應(yīng)對策略。5、（本題5分）隨著人工智能的迅速發(fā)展，機(jī)器學(xué)習(xí)算法在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。請詳細(xì)論述計算思維在設(shè)計和優(yōu)化機(jī)器學(xué)習(xí)算法中的作用，例如特征工程、模型選擇與評估，以及如何運(yùn)用計算思維解決過擬合和欠擬合等常見問題。四、分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）考慮一個智能健身應(yīng)用，能夠監(jiān)測用戶的運(yùn)動數(shù)據(jù)、制定個性化的健身計劃和提供實時的運(yùn)動指導(dǎo)。請深入分析如何運(yùn)用計算思維來提