西藏警官高等?？茖W(xué)?！队?jì)算思維與人工智能基礎(chǔ)工》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)西藏警官高等?？茖W(xué)校

《計(jì)算思維與人工智能基礎(chǔ)工》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在解決一個(gè)涉及多個(gè)變量和約束條件的優(yōu)化問(wèn)題時(shí)，例如在有限的資源下安排生產(chǎn)計(jì)劃以實(shí)現(xiàn)最大利潤(rùn)，計(jì)算思維可以幫助我們找到最佳解決方案。以下哪種思路最能體現(xiàn)計(jì)算思維的應(yīng)用？（）A.嘗試所有可能的組合，計(jì)算每種組合的利潤(rùn)，然后選擇最大值B.憑直覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)做出決策，不進(jìn)行系統(tǒng)性的分析C.建立數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用優(yōu)化算法，如線性規(guī)劃或遺傳算法，來(lái)找到最優(yōu)解D.隨機(jī)選擇一些方案，選擇其中看起來(lái)較好的方案2、在操作系統(tǒng)中，進(jìn)程和線程是重要的概念。以下關(guān)于進(jìn)程和線程的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.一個(gè)進(jìn)程可以包含多個(gè)線程B.線程比進(jìn)程的開(kāi)銷小C.進(jìn)程之間的通信比線程之間的通信更復(fù)雜D.線程不能獨(dú)立執(zhí)行3、在進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作的數(shù)字化過(guò)程中，例如數(shù)字繪畫、動(dòng)畫制作、數(shù)字雕塑等，需要將傳統(tǒng)的藝術(shù)技巧與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合。為了創(chuàng)作出具有獨(dú)特藝術(shù)風(fēng)格和表現(xiàn)力的作品，以下哪種計(jì)算思維的融合能夠發(fā)揮重要作用？（）A.數(shù)字工具的運(yùn)用與創(chuàng)新B.藝術(shù)風(fēng)格的算法模擬C.創(chuàng)意與技術(shù)的協(xié)同D.以上都是4、在計(jì)算思維中，邏輯思維是一種重要的思維方式。以下關(guān)于邏輯思維的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.邏輯思維是一種基于邏輯規(guī)則和推理的思維方式，可以幫助我們分析和解決問(wèn)題B.邏輯思維包括命題邏輯、謂詞邏輯、模態(tài)邏輯等多種類型，每種類型都有其特定的應(yīng)用場(chǎng)景C.邏輯思維可以用編程語(yǔ)言中的邏輯運(yùn)算符和控制結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以用自然語(yǔ)言來(lái)表達(dá)D.邏輯思維是一種絕對(duì)正確的思維方式，不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤和偏差5、在計(jì)算中的算法效率分析中，以下對(duì)于大O記號(hào)、平均情況和最壞情況時(shí)間復(fù)雜度的理解和應(yīng)用的描述，哪一種說(shuō)法是準(zhǔn)確的？（）A.大O記號(hào)用于描述算法的漸進(jìn)性能，給出了算法運(yùn)行時(shí)間的上界估計(jì)。平均情況時(shí)間復(fù)雜度考慮了所有可能輸入的平均性能，最壞情況時(shí)間復(fù)雜度則關(guān)注最不利的輸入。在實(shí)際分析中，通常關(guān)注最壞情況時(shí)間復(fù)雜度來(lái)評(píng)估算法的性能上限B.大O記號(hào)和時(shí)間復(fù)雜度的分析過(guò)于理論化，在實(shí)際編程中沒(méi)有實(shí)際用途C.只需要關(guān)注算法的平均情況時(shí)間復(fù)雜度，最壞情況時(shí)間復(fù)雜度不重要D.大O記號(hào)能夠精確地給出算法的運(yùn)行時(shí)間，而不僅僅是一個(gè)估計(jì)6、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，如果要優(yōu)化內(nèi)存的使用，避免內(nèi)存泄漏和提高內(nèi)存訪問(wèn)效率。以下哪種編程技巧和工具是有用的？（）A.手動(dòng)管理內(nèi)存分配和釋放B.使用智能指針和自動(dòng)內(nèi)存管理機(jī)制C.不考慮內(nèi)存問(wèn)題，讓系統(tǒng)自動(dòng)處理D.盡量使用大量的全局變量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)7、在設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)來(lái)存儲(chǔ)和管理大量的學(xué)生成績(jī)數(shù)據(jù)，包括課程、學(xué)期、成績(jī)等信息，計(jì)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(jì)方案更能體現(xiàn)計(jì)算思維？（）A.使用簡(jiǎn)單的表格結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)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(kù)結(jié)構(gòu)，通過(guò)主鍵、外鍵和索引來(lái)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(chǔ)在一個(gè)大文件中，通過(guò)順序搜索查找數(shù)據(jù)D.不考慮數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理，只關(guān)注數(shù)據(jù)的輸入和輸出8、當(dāng)需要在計(jì)算機(jī)中表示和處理圖像時(shí)，如果圖像的質(zhì)量要求很高，細(xì)節(jié)豐富，同時(shí)需要進(jìn)行頻繁的編輯和處理。以下哪種圖像格式是最為適合的？（）A.JPEG格式，壓縮比高，文件較小B.PNG格式，支持透明背景和無(wú)損壓縮C.BMP格式，未壓縮，保留原始圖像信息D.GIF格式，適用于簡(jiǎn)單的動(dòng)畫9、在處理一個(gè)涉及加密和解密的通信系統(tǒng)時(shí)，計(jì)算思維對(duì)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(jì)算思維？（）A.使用簡(jiǎn)單的對(duì)稱加密算法，如DES，不考慮密鑰管理B.采用非對(duì)稱加密算法，如RSA，結(jié)合數(shù)字證書進(jìn)行身份驗(yàn)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(guò)時(shí)的加密算法，不考慮其安全性漏洞10、在計(jì)算機(jī)程序中，控制結(jié)構(gòu)用于決定程序的執(zhí)行流程。以下哪種控制結(jié)構(gòu)可以根據(jù)條件的真假重復(fù)執(zhí)行一段代碼？（）A.順序結(jié)構(gòu)B.選擇結(jié)構(gòu)C.循環(huán)結(jié)構(gòu)D.以上都不是11、在進(jìn)行圖像識(shí)別和計(jì)算機(jī)視覺(jué)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)中，例如自動(dòng)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(gè)領(lǐng)域，以下哪種計(jì)算思維的技術(shù)和策略能夠提高識(shí)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12、在計(jì)算中的隨機(jī)算法，以下對(duì)于蒙特卡羅方法和拉斯維加斯算法的特點(diǎn)、誤差控制和適用問(wèn)題的描述，哪一種是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.蒙特卡羅方法通過(guò)隨機(jī)抽樣和統(tǒng)計(jì)來(lái)求解問(wèn)題，結(jié)果存在一定的誤差但可以通過(guò)增加抽樣次數(shù)來(lái)控制；拉斯維加斯算法總是能得到正確的結(jié)果，但運(yùn)行時(shí)間不確定。蒙特卡羅方法適用于數(shù)值計(jì)算和概率問(wèn)題，拉斯維加斯算法適用于求解存在不確定性但必須得到正確結(jié)果的問(wèn)題B.蒙特卡羅方法和拉斯維加斯算法沒(méi)有區(qū)別，只是名稱不同C.隨機(jī)算法的結(jié)果不可靠，不應(yīng)該在重要的計(jì)算中使用D.蒙特卡羅方法和拉斯維加斯算法只適用于數(shù)學(xué)游戲，在實(shí)際應(yīng)用中沒(méi)有用處13、在開(kāi)發(fā)一個(gè)能夠處理海量數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)，計(jì)算思維在數(shù)據(jù)分布和容錯(cuò)方面起著關(guān)鍵作用。以下哪種方法更能體現(xiàn)計(jì)算思維？（）A.將數(shù)據(jù)隨機(jī)分布在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上，不考慮數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性和訪問(wèn)頻率B.根據(jù)數(shù)據(jù)的特征和訪問(wèn)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(wèn)C.不使用分布式存儲(chǔ)，將所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)節(jié)點(diǎn)上D.不考慮容錯(cuò)，一旦節(jié)點(diǎn)故障數(shù)據(jù)就丟失14、計(jì)算思維中的迭代思想常用于解決問(wèn)題。比如計(jì)算一個(gè)數(shù)的平方根，以下哪種迭代方法是常見(jiàn)的（）A.二分法B.隨機(jī)逼近法C.牛頓迭代法D.以上都是15、對(duì)于一個(gè)需要進(jìn)行大規(guī)模數(shù)值計(jì)算的科學(xué)問(wèn)題，例如天氣預(yù)報(bào)模型。以下哪種編程語(yǔ)言和計(jì)算框架能夠提供高效的計(jì)算支持？（）A.Fortran語(yǔ)言，擅長(zhǎng)科學(xué)計(jì)算B.JavaScript語(yǔ)言，用于網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)C.Python語(yǔ)言，結(jié)合NumPy和SciPy庫(kù)D.HTML語(yǔ)言，用于網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）闡述計(jì)算思維中的“計(jì)算思維與個(gè)性化學(xué)習(xí)”，說(shuō)明如何利用計(jì)算思維實(shí)現(xiàn)根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)方案和支持。2、（本題5分）闡述計(jì)算思維中的“計(jì)算思維與素質(zhì)教育的深化”，說(shuō)明計(jì)算思維在素質(zhì)教育中的地位和作用，以及如何通過(guò)計(jì)算思維教育深化素質(zhì)教育改革。3、（本題5分）計(jì)算思維在金融領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，如風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、投資策略優(yōu)化等。請(qǐng)解釋在這些應(yīng)用中計(jì)算思維的體現(xiàn)，以及如何利用數(shù)據(jù)分析和算法來(lái)做出更明智的金融決策。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在人工智能倫理和可解釋性方面，確保算法的公正性和透明度是重要問(wèn)題。請(qǐng)?jiān)敿?xì)論述計(jì)算思維在構(gòu)建可解釋的人工智能模型中的方法和挑戰(zhàn)，如特征重要性分析、模型可視化、解釋性框架設(shè)計(jì)，并且分析如何平衡模型性能和可解釋性。2、（本題5分）在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，精確的計(jì)算和實(shí)時(shí)響應(yīng)是必要的。請(qǐng)?jiān)敿?xì)論述計(jì)算思維在自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，如控制器設(shè)計(jì)、系統(tǒng)建模、穩(wěn)定性分析，同時(shí)結(jié)合實(shí)際的工業(yè)自動(dòng)化場(chǎng)景說(shuō)明其重要性。3、（本題5分）云計(jì)算為用戶提供了便捷的計(jì)算資源和服務(wù)。請(qǐng)深入探討計(jì)算思維在云計(jì)算環(huán)境下的資源分配和任務(wù)調(diào)度策略，包括虛擬機(jī)部署、資源彈性伸縮、成本優(yōu)化，并且分析如何滿足不同用戶的需求和服務(wù)質(zhì)量要求。4、（本題5分）計(jì)算思維中的貪心算法和動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法在解決具有最優(yōu)子結(jié)構(gòu)性質(zhì)的問(wèn)題時(shí)各有特點(diǎn)。詳細(xì)比較貪心算法和動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的原理、適用場(chǎng)景和優(yōu)缺點(diǎn)，通過(guò)具體問(wèn)題（如找零錢問(wèn)題、背包問(wèn)題的不同變種）說(shuō)明如何選擇合適的算法來(lái)獲得最優(yōu)解或近似最優(yōu)解。5、（本題5分）全面論述計(jì)算思維中的分布式計(jì)算框架。分析分布式計(jì)算的原理和架構(gòu)，研究常見(jiàn)的分布式計(jì)算框架（如Hadoop、Spark）的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景，探討在大規(guī)模數(shù)據(jù)處理中的分布式計(jì)算策略。四、分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分