湖北大學(xué)《計(jì)算思維導(dǎo)論實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線(xiàn)…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)湖北大學(xué)《計(jì)算思維導(dǎo)論實(shí)驗(yàn)》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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、對(duì)于一個(gè)需要實(shí)時(shí)處理音頻數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，例如語(yǔ)音識(shí)別或音頻特效處理。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法能夠有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻流的快速處理和分析？（）A.數(shù)組，順序存儲(chǔ)音頻數(shù)據(jù)B.鏈表，動(dòng)態(tài)添加和刪除音頻數(shù)據(jù)C.棧，實(shí)現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的后進(jìn)先出操作D.隊(duì)列，保證音頻數(shù)據(jù)的先進(jìn)先出順序2、在計(jì)算思維中，對(duì)于一個(gè)圖像識(shí)別的任務(wù)，以下哪種方法通常不是關(guān)鍵步驟（）A.對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，如去噪、增強(qiáng)B.人工觀(guān)察圖像特征C.提取圖像的特征向量D.使用機(jī)器學(xué)習(xí)模型進(jìn)行分類(lèi)3、在構(gòu)建一個(gè)智慧城市的框架中，需要整合交通管理、能源供應(yīng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、公共服務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)城市的高效運(yùn)行和可持續(xù)發(fā)展，以下哪種計(jì)算思維的概念是必不可少的？（）A.系統(tǒng)集成與互操作性B.大數(shù)據(jù)分析與決策C.智能優(yōu)化與調(diào)控D.以上都是4、在計(jì)算思維的函數(shù)式編程（FunctionalProgramming）理念中，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.函數(shù)式編程強(qiáng)調(diào)函數(shù)的純粹性和不可變性，避免副作用B.它鼓勵(lì)使用高階函數(shù)、遞歸和函數(shù)組合來(lái)構(gòu)建程序C.函數(shù)式編程能夠提高代碼的可讀性、可測(cè)試性和可并行性D.函數(shù)式編程只適用于學(xué)術(shù)研究和特定領(lǐng)域，在實(shí)際開(kāi)發(fā)中應(yīng)用較少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、在人工智能的自然語(yǔ)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(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.識(shí)別單詞B.確定詞性C.理解句子的語(yǔ)義D.以上都不對(duì)7、在進(jìn)行能源管理和優(yōu)化時(shí)，例如電力系統(tǒng)的調(diào)度、可再生能源的整合、能源消耗的監(jiān)測(cè)等，需要綜合考慮供應(yīng)和需求的平衡、成本效益、環(huán)境影響等多個(gè)方面。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的能源管理，以下哪種計(jì)算思維的理念和方法能夠發(fā)揮關(guān)鍵作用？（）A.能源系統(tǒng)建模與仿真B.智能電表數(shù)據(jù)分析C.能源效率評(píng)估與提升D.以上都是8、在解決一個(gè)資源分配問(wèn)題，例如為多個(gè)項(xiàng)目分配有限的預(yù)算，計(jì)算思維可以幫助我們做出合理的決策。以下哪種策略更能體現(xiàn)計(jì)算思維的應(yīng)用？（）A.平均分配預(yù)算給每個(gè)項(xiàng)目，不考慮項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí)和需求B.根據(jù)項(xiàng)目的預(yù)期收益和緊急程度，建立數(shù)學(xué)模型來(lái)優(yōu)化預(yù)算分配C.讓項(xiàng)目負(fù)責(zé)人自行決定所需預(yù)算，不進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃D.隨機(jī)分配預(yù)算，不考慮任何因素9、當(dāng)面對(duì)一個(gè)需要處理大量并發(fā)請(qǐng)求的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，比如在線(xiàn)游戲服務(wù)器，計(jì)算思維有助于優(yōu)化系統(tǒng)性能。以下哪種策略在這種情況下最為有效？（）A.使用簡(jiǎn)單的服務(wù)器架構(gòu)，不做任何優(yōu)化，期望能夠應(yīng)對(duì)高并發(fā)B.采用分布式架構(gòu)，將任務(wù)分配到多個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)上，并通過(guò)負(fù)載均衡來(lái)提高處理能力C.不斷增加單個(gè)服務(wù)器的硬件配置，以提升性能D.限制用戶(hù)的并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)數(shù)量，以降低服務(wù)器壓力10、關(guān)于計(jì)算思維中的算法優(yōu)化策略，以下對(duì)于其目的和常見(jiàn)方法的描述，哪一種是準(zhǔn)確的？（）A.算法優(yōu)化的目的是提高算法的性能，使其在時(shí)間和空間復(fù)雜度上更高效。常見(jiàn)的優(yōu)化方法包括改進(jìn)算法的邏輯、選擇更合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、利用緩存、消除冗余計(jì)算等。在進(jìn)行算法優(yōu)化時(shí)，需要綜合考慮問(wèn)題的特點(diǎn)、硬件環(huán)境和實(shí)際需求，通過(guò)不斷的測(cè)試和分析來(lái)確定最優(yōu)的優(yōu)化方案B.算法優(yōu)化是一項(xiàng)非常困難的任務(wù)，只有專(zhuān)業(yè)的算法工程師才能完成，普通程序員不需要關(guān)注C.算法優(yōu)化主要是通過(guò)使用更高級(jí)的編程語(yǔ)言和編譯器來(lái)實(shí)現(xiàn)，與算法本身的設(shè)計(jì)關(guān)系不大D.一旦算法實(shí)現(xiàn)并能夠正常運(yùn)行，就沒(méi)有必要進(jìn)行優(yōu)化，因?yàn)閮?yōu)化帶來(lái)的提升通常不明顯11、關(guān)于計(jì)算思維中的啟發(fā)式算法（HeuristicAlgorithm），以下說(shuō)法不準(zhǔn)確的是：（）A.啟發(fā)式算法是基于經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)的算法，不一定能保證得到最優(yōu)解B.它在解決復(fù)雜的組合優(yōu)化問(wèn)題時(shí)常常能夠快速找到較好的近似解C.啟發(fā)式算法的性能很大程度上取決于問(wèn)題的特點(diǎn)和算法的設(shè)計(jì)D.啟發(fā)式算法總是能夠在短時(shí)間內(nèi)找到最優(yōu)解，比精確算法更可靠12、在進(jìn)行密碼學(xué)相關(guān)的任務(wù)，比如設(shè)計(jì)一個(gè)安全的加密算法，計(jì)算思維對(duì)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(jì)思路更符合計(jì)算思維？（）A.使用簡(jiǎn)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(duì)數(shù)問(wèn)題，設(shè)計(jì)加密算法C.不考慮安全性，隨意設(shè)計(jì)一個(gè)加密算法D.直接使用公開(kāi)的加密算法，不進(jìn)行任何改進(jìn)13、在設(shè)計(jì)一個(gè)能夠自動(dòng)優(yōu)化代碼性能的工具時(shí)，計(jì)算思維可以指導(dǎo)我們選擇合適的優(yōu)化策略。以下哪種策略更符合計(jì)算思維？（）A.對(duì)代碼進(jìn)行隨機(jī)修改，然后測(cè)試性能B.分析代碼的控制流和數(shù)據(jù)流，找出潛在的優(yōu)化點(diǎn)，如消除冗余計(jì)算和內(nèi)存訪(fǎng)問(wèn)C.不進(jìn)行任何優(yōu)化，認(rèn)為編譯器已經(jīng)做了足夠的優(yōu)化D.只優(yōu)化代碼的一部分，忽略其他部分14、在計(jì)算思維中的問(wèn)題分解策略方面，以下對(duì)于其原理和意義的解釋?zhuān)姆N說(shuō)法是準(zhǔn)確的？（）A.問(wèn)題分解就是把一個(gè)大問(wèn)題簡(jiǎn)單地分成幾個(gè)小部分，沒(méi)有什么特別的技巧和意義B.問(wèn)題分解是將一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題拆解為若干個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單、易于處理的子問(wèn)題的過(guò)程。其原理基于人類(lèi)認(rèn)知的局限性，通過(guò)將復(fù)雜問(wèn)題逐步細(xì)化，可以更清晰地理解問(wèn)題的結(jié)構(gòu)和內(nèi)在關(guān)系。這使得解決問(wèn)題的過(guò)程更加有條理，降低了問(wèn)題的復(fù)雜度，提高了解決問(wèn)題的效率和成功率。同時(shí)，問(wèn)題分解有助于團(tuán)隊(duì)協(xié)作，不同人員可以專(zhuān)注于解決特定的子問(wèn)題C.問(wèn)題分解策略過(guò)于復(fù)雜，在實(shí)際解決問(wèn)題時(shí)往往會(huì)增加難度，不建議使用D.問(wèn)題分解只適用于特定類(lèi)型的計(jì)算問(wèn)題，通用性不強(qiáng)15、在計(jì)算中的操作系統(tǒng)原理方面，以下關(guān)于進(jìn)程管理和內(nèi)存管理的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.進(jìn)程是操作系統(tǒng)中程序的一次執(zhí)行過(guò)程，進(jìn)程管理包括進(jìn)程的創(chuàng)建、調(diào)度、同步和通信等B.內(nèi)存管理負(fù)責(zé)為進(jìn)程分配和回收內(nèi)存空間，常見(jiàn)的內(nèi)存管理方式有分頁(yè)式、分段式和段頁(yè)式C.進(jìn)程調(diào)度算法的目標(biāo)是提高系統(tǒng)的資源利用率和響應(yīng)時(shí)間，確保各個(gè)進(jìn)程公平地獲得CPU資源D.內(nèi)存管理只需要關(guān)注如何有效地利用物理內(nèi)存，無(wú)需考慮虛擬內(nèi)存和緩存機(jī)制16、在計(jì)算思維的指導(dǎo)下，評(píng)估一個(gè)算法的優(yōu)劣需要綜合考慮多個(gè)因素。以下哪個(gè)因素對(duì)于實(shí)時(shí)性要求高的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)最為關(guān)鍵（）A.算法的時(shí)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(shí)現(xiàn)難度17、計(jì)算思維中的遞歸思想在很多算法中都有應(yīng)用。比如計(jì)算斐波那契數(shù)列，以下關(guān)于遞歸實(shí)現(xiàn)斐波那契數(shù)列的描述，錯(cuò)誤的是（）A.遞歸算法簡(jiǎn)潔直觀(guān)B.遞歸算法效率高C.遞歸可能會(huì)導(dǎo)致棧溢出D.遞歸算法存在大量重復(fù)計(jì)算18、當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，需要考慮協(xié)議的可靠性、效率和靈活性。以下哪種協(xié)議設(shè)計(jì)原則和方法是重要的？（）A.分層設(shè)計(jì)，將功能劃分到不同層次B.錯(cuò)誤檢測(cè)和糾錯(cuò)機(jī)制，保證數(shù)據(jù)可靠傳輸C.流量控制和擁塞控制，提高網(wǎng)絡(luò)效率D.以上原則和方法的綜合考慮19、計(jì)算思維是一種運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類(lèi)行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。以下關(guān)于計(jì)算思維的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.計(jì)算思維包括問(wèn)題求解中的抽象、算法設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)表示和編程實(shí)現(xiàn)等方面B.計(jì)算思維強(qiáng)調(diào)通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)解決問(wèn)題，不涉及其他領(lǐng)域的方法和工具C.計(jì)算思維可以幫助人們更好地理解和處理復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，提高問(wèn)題解決的效率D.計(jì)算思維是一種跨學(xué)科的思維方式，可以與數(shù)學(xué)、工程、科學(xué)等領(lǐng)域的思維方法相結(jié)合20、關(guān)于計(jì)算中的自然語(yǔ)言處理技術(shù)，以下關(guān)于詞法分析、句法分析和語(yǔ)義理解的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.詞法分析負(fù)責(zé)將文本分割為單詞、識(shí)別詞匯類(lèi)別和詞干提取等B.句法分析確定句子的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)，分析句子中單詞之間的關(guān)系C.語(yǔ)義理解旨在理解文本的含義和意圖，涉及詞匯語(yǔ)義、句子語(yǔ)義和篇章語(yǔ)義等層面D.自然語(yǔ)言處理中的詞法分析、句法分析和語(yǔ)義理解是相互獨(dú)立的，沒(méi)有任何交互和依賴(lài)關(guān)系二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述計(jì)算思維中的有限狀態(tài)機(jī)，說(shuō)明其在自動(dòng)控制、模式識(shí)別等領(lǐng)域的應(yīng)用和建模方法。2、（本題5分）計(jì)算思維在語(yǔ)言學(xué)研究中，如語(yǔ)言模型構(gòu)建、文本分類(lèi)和情感分析等方面有重要應(yīng)用。請(qǐng)舉例說(shuō)明計(jì)算思維如何助力語(yǔ)言學(xué)研究，并討論其對(duì)語(yǔ)言理解和生成的影響。3、（本題5分）計(jì)算思維中的自然語(yǔ)言處理技術(shù)，如詞法分析、句法分析、語(yǔ)義理解等，正在改變?nèi)伺c計(jì)算機(jī)的交互方式。請(qǐng)解釋這些技術(shù)的基本原理和應(yīng)用場(chǎng)景，并舉例說(shuō)明在智能客服、文本自動(dòng)生成中的應(yīng)用。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)在線(xiàn)音樂(lè)版權(quán)管理系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)版權(quán)的有效追蹤和保護(hù)。請(qǐng)?jiān)敱M分析如何運(yùn)用計(jì)算思維和區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)保障音樂(lè)創(chuàng)作者的權(quán)益。2、（本題5分）在一個(gè)圖像識(shí)別系統(tǒng)中，比如人臉識(shí)別或物體識(shí)別，分析如何運(yùn)用計(jì)算思維來(lái)選擇合適的特征提取方法、訓(xùn)練模型和優(yōu)化識(shí)別準(zhǔn)確率。3、（本題5分）在一個(gè)企業(yè)的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)中，如何運(yùn)用計(jì)算思維識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn)、制定應(yīng)對(duì)策略和監(jiān)控風(fēng)險(xiǎn)變化。4、（本題5分）一個(gè)在線(xiàn)教育平臺(tái)的課程評(píng)價(jià)系統(tǒng)不夠完善，無(wú)法準(zhǔn)確反映學(xué)生對(duì)課程的真實(shí)感受和學(xué)習(xí)效果。請(qǐng)運(yùn)用計(jì)算思維，分析如何改進(jìn)評(píng)價(jià)指標(biāo)、收集和分析評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，以提供有價(jià)值的反饋給教師和課程開(kāi)發(fā)者。5、（本題5分）在一個(gè)智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中，農(nóng)作物的生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)和病蟲(chóng)害預(yù)警不夠及時(shí)準(zhǔn)確。請(qǐng)用計(jì)算思維分析原因，提出基于傳感器數(shù)據(jù)融合和機(jī)器學(xué)習(xí)的優(yōu)化方案