煙臺大學(xué)《計算智能》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《計算智能》2023-2024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、當(dāng)探討計算思維中的算法設(shè)計（AlgorithmDesign）時，以下說法錯誤的是：（）A.算法是解決特定問題的一系列明確步驟B.好的算法應(yīng)該具有正確性、可讀性、高效性等特點C.設(shè)計算法時，需要考慮問題的規(guī)模、輸入輸出的形式以及可能的特殊情況D.算法一旦設(shè)計完成，就不能再進行優(yōu)化和改進，即使發(fā)現(xiàn)效率不高2、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，鏈表和數(shù)組是兩種常見的數(shù)據(jù)存儲方式。對于頻繁進行插入和刪除操作的數(shù)據(jù)，哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更合適？（）A.鏈表B.數(shù)組C.兩者都可以D.取決于數(shù)據(jù)量大小3、在探討計算思維中的函數(shù)式編程范式，以下關(guān)于其概念和應(yīng)用場景的描述，哪一項是正確的？（）A.函數(shù)式編程強調(diào)函數(shù)的純粹性（無副作用）和不可變性，通過函數(shù)的組合和遞歸來解決問題。它具有簡潔的代碼表達、易于并行化、便于推理和測試等優(yōu)點。適用于數(shù)據(jù)處理、數(shù)學(xué)計算、并發(fā)編程等領(lǐng)域，特別是在需要高并發(fā)和容錯性的場景中表現(xiàn)出色B.函數(shù)式編程是一種小眾的編程范式，實際應(yīng)用范圍非常狹窄，不值得深入學(xué)習(xí)和研究C.函數(shù)式編程與傳統(tǒng)的命令式編程完全不同，無法相互結(jié)合和借鑒，必須單獨使用D.函數(shù)式編程的概念過于抽象，理解和掌握難度大，對于普通程序員來說不實用4、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5、在面對復(fù)雜的計算問題時，計算思維提倡簡化和近似。對于計算圓周率π，以下哪種方法屬于簡化和近似的策略（）A.使用精確的數(shù)學(xué)公式計算B.通過蒙特卡羅方法隨機投點估算C.直接使用3.14作為近似值D.以上都不是6、在人工智能的自然語言處理中，詞法分析是重要的一步。以下關(guān)于詞法分析的任務(wù)，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.識別單詞B.確定詞性C.理解句子的語義D.以上都不對7、在計算思維的應(yīng)用中，對于一個預(yù)測股票價格走勢的任務(wù)，以下哪種方法通常不是基于計算思維的（）A.基于歷史數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型進行預(yù)測B.依靠專家的直覺和經(jīng)驗進行判斷C.運用機器學(xué)習(xí)算法進行分析D.對多種因素進行量化和綜合評估8、計算思維中的算法設(shè)計需要考慮多種因素。以下關(guān)于算法設(shè)計考慮因素的描述中，錯誤的是？（）A.算法設(shè)計需要考慮問題的規(guī)模和復(fù)雜性，選擇合適的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)B.算法設(shè)計需要考慮算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，以提高算法的效率C.算法設(shè)計需要考慮算法的可讀性和可維護性，以便其他人能夠理解和修改算法D.算法設(shè)計只需要考慮算法的正確性，其他因素可以忽略不計9、在計算中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面，以下對于鏈表和數(shù)組的存儲方式、操作效率和適用情況的描述，哪一種說法是恰當(dāng)?shù)?？（）A.數(shù)組是連續(xù)存儲的，隨機訪問速度快，但插入和刪除元素操作復(fù)雜，需要移動大量元素，適用于元素數(shù)量固定、頻繁隨機訪問的場景；鏈表通過指針鏈接元素，插入和刪除操作方便，但隨機訪問效率低，適用于元素數(shù)量動態(tài)變化、頻繁插入和刪除的場景B.鏈表和數(shù)組在存儲方式和操作效率上沒有明顯區(qū)別，可以根據(jù)個人喜好隨意選擇使用C.數(shù)組總是比鏈表更節(jié)省存儲空間，因此應(yīng)該優(yōu)先選擇數(shù)組D.鏈表和數(shù)組都已經(jīng)過時，被更先進的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如樹和圖完全取代10、在一個密碼學(xué)應(yīng)用中，比如保護網(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11、當(dāng)設(shè)計一個數(shù)據(jù)庫來存儲學(xué)生的信息，包括姓名、學(xué)號、成績等。如果需要頻繁地根據(jù)學(xué)號查詢學(xué)生的成績，同時要保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性。以下哪種數(shù)據(jù)庫設(shè)計方案是較為合理的？（）A.使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，創(chuàng)建合適的表結(jié)構(gòu)和索引B.采用非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，以鍵值對的方式存儲數(shù)據(jù)C.使用文本文件直接存儲數(shù)據(jù)，通過程序進行查詢D.將數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存中，不使用持久化存儲12、關(guān)于計算中的搜索算法，以下關(guān)于順序搜索、二分搜索和哈希搜索的比較，不正確的是哪一項？（）A.順序搜索逐個檢查數(shù)組中的元素，直到找到目標(biāo)元素或遍歷完整個數(shù)組，適用于無序數(shù)組B.二分搜索要求數(shù)組已排序，通過不斷將搜索范圍縮小一半來查找目標(biāo)元素，效率較高C.哈希搜索通過將元素映射到哈希表中的特定位置來實現(xiàn)快速查找，但可能存在哈希沖突的問題D.無論數(shù)組的大小和數(shù)據(jù)的分布情況如何，哈希搜索總是比二分搜索和順序搜索更高效13、在計算思維中的邏輯推理方面，以下對于命題邏輯和謂詞邏輯的表達能力和應(yīng)用范圍的比較，哪一種描述是全面的？（）A.命題邏輯處理簡單的命題及其關(guān)系，表達能力有限；謂詞邏輯引入了變量和量詞，能夠更精確地描述對象之間的關(guān)系和屬性，具有更強的表達能力。命題邏輯常用于簡單的邏輯判斷，謂詞邏輯則在數(shù)學(xué)證明、人工智能和數(shù)據(jù)庫等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用B.命題邏輯和謂詞邏輯在功能和應(yīng)用上完全相同，可以相互替換使用C.謂詞邏輯過于復(fù)雜，在實際應(yīng)用中很少使用，通常使用命題邏輯就足夠了D.命題邏輯和謂詞邏輯都已經(jīng)被新的邏輯體系所取代，不再具有實用價值14、在計算中的搜索算法中，以下對于深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索的搜索策略、適用場景和時間復(fù)雜度的描述，哪一種說法是正確的？（）A.深度優(yōu)先搜索沿著一條路徑盡可能深地探索，直到無法繼續(xù)，然后回溯；廣度優(yōu)先搜索則逐層地訪問節(jié)點。深度優(yōu)先搜索適用于求解路徑問題，如迷宮問題；廣度優(yōu)先搜索適用于求最短路徑問題。深度優(yōu)先搜索的時間復(fù)雜度與圖的結(jié)構(gòu)有關(guān)，廣度優(yōu)先搜索的時間復(fù)雜度為O(|V|+|E|)，其中|V|表示頂點數(shù)，|E|表示邊數(shù)B.深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索在搜索策略和適用場景上沒有明顯區(qū)別，可以隨意選擇使用C.深度優(yōu)先搜索的時間復(fù)雜度總是低于廣度優(yōu)先搜索，因此在大多數(shù)情況下應(yīng)選擇深度優(yōu)先搜索D.深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索都只適用于小型圖，對于大型圖無法使用15、在開發(fā)一個智能醫(yī)療診斷系統(tǒng)時，需要整合患者的病歷數(shù)據(jù)、癥狀表現(xiàn)、檢查結(jié)果等多源信息，并利用機器學(xué)習(xí)算法進行疾病的預(yù)測和診斷。在這個系統(tǒng)的設(shè)計中，以下哪個計算思維的環(huán)節(jié)對于提高診斷的準(zhǔn)確性和可靠性最為關(guān)鍵？（）A.特征選擇與提取B.算法訓(xùn)練與優(yōu)化C.結(jié)果評估與驗證D.以上都是二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述計算思維中的數(shù)理邏輯中的命題邏輯和謂詞邏輯，說明在邏輯推理和程序驗證中的應(yīng)用。2、（本題5分）計算思維在地理信息系統(tǒng)（GIS）中的應(yīng)用，如空間分析、地圖繪制等，為地理研究和決策提供了有力支持。請闡述計算思維在GIS中的具體體現(xiàn)和作用，并討論如何利用GIS解決實際的地理問題。3、（本題5分）解釋計算思維中的啟發(fā)式搜索策略，舉例說明在解決搜索問題時如何運用啟發(fā)式信息來提高搜索效率。4、（本題5分）論述計算思維中的大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，分析分布式存儲、并行計算和數(shù)據(jù)清洗在大數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）計算思維在計算機網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議和拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)化中具有重要應(yīng)用。論述如何運用計算思維的最短路徑算法和拓撲控制技術(shù)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的性能和可靠性，降低網(wǎng)絡(luò)延遲和擁塞，以企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)為例，說明計算思維在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中的作用和效果。2、（本題5分）在生物信息學(xué)中，處理大量的基因數(shù)據(jù)和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)信息需要高效的計算方法。請全面論述計算思維在生物信息學(xué)研究中的應(yīng)用，如序列比對算法、基因表達數(shù)據(jù)分析、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測，并且結(jié)合實際的生物研究項目說明其價值。3、（本題5分）在智能推薦系統(tǒng)中的基于內(nèi)容的推薦和協(xié)同過濾推薦方法中，提高推薦準(zhǔn)確性是關(guān)鍵。請詳細論述計算思維在基于內(nèi)容和協(xié)同過濾推薦算法中的應(yīng)用，如特征提取、相似性計算、用戶行為建模，并且分析如何融合兩種方法以提高推薦效果。4、（本題5分）在云計算環(huán)境中，計算思維對于資源管理和任務(wù)調(diào)度具有重要意義。全面論述云計算的體系結(jié)構(gòu)和服務(wù)模式，分析如何運用計算思維優(yōu)化資源分配和任務(wù)調(diào)度算法，探討云計算中的數(shù)據(jù)隱私和安全問題以及相應(yīng)的解決策略。5、（本題5分）詳細分析計算思維中的計算思維在解決復(fù)雜系統(tǒng)問題中的應(yīng)用，例如生態(tài)系統(tǒng)、社會經(jīng)濟系統(tǒng)等，解釋如何通過建立計算模型來理解和預(yù)測系統(tǒng)的行為，并舉例說明其在實際問題中的應(yīng)用效果。四、分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10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。2、（本題10分）某電商網(wǎng)站的物流配送系統(tǒng)效率低下，導(dǎo)致貨物