長(zhǎng)沙幼兒師范高等專科學(xué)?！队?jì)算思維探秘以》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…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)長(zhǎng)沙幼兒師范高等?？茖W(xué)校《計(jì)算思維探秘以》

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15個(gè)小題，每小題1分，共15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、在一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，需要頻繁地執(zhí)行復(fù)雜的查詢操作。為了提高查詢性能，以下哪種數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化技術(shù)可能是最為關(guān)鍵的？（）A.不建立任何索引，直接進(jìn)行查詢B.合理地創(chuàng)建索引，包括主鍵索引、唯一索引和普通索引等，根據(jù)查詢的特點(diǎn)和數(shù)據(jù)的分布情況選擇合適的索引類型和字段，能夠顯著提高查詢的執(zhí)行效率，減少數(shù)據(jù)檢索的時(shí)間成本，優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)的性能C.隨意創(chuàng)建大量的索引，不考慮其對(duì)數(shù)據(jù)插入和更新的影響D.不進(jìn)行任何數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化，依靠硬件性能提升查詢速度2、在解決一個(gè)復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)，需要設(shè)計(jì)一種高效的算法。如果問(wèn)題涉及到對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行排序和查找，同時(shí)要求時(shí)間復(fù)雜度盡可能低。以下哪種算法可能是最合適的選擇？（）A.冒泡排序算法，通過(guò)反復(fù)比較相鄰元素進(jìn)行排序B.快速排序算法，采用分治的思想，平均性能較好C.插入排序算法，簡(jiǎn)單直觀但效率較低D.選擇排序算法，每次選擇最小元素進(jìn)行排序3、當(dāng)探討計(jì)算思維中的算法設(shè)計(jì)（AlgorithmDesign）時(shí)，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.算法是解決特定問(wèn)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(diǎn)C.設(shè)計(jì)算法時(shí)，需要考慮問(wèn)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(jì)完成，就不能再進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，即使發(fā)現(xiàn)效率不高4、對(duì)于計(jì)算思維中的加密與解密技術(shù)，在保障信息安全和隱私方面，以下哪一個(gè)觀點(diǎn)是最關(guān)鍵的？（）A.加密與解密技術(shù)通過(guò)對(duì)信息進(jìn)行編碼和變換，使得只有擁有正確密鑰的合法用戶能夠解讀信息。常見(jiàn)的加密算法包括對(duì)稱加密（如AES）和非對(duì)稱加密（如RSA）。這些技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、身份認(rèn)證等領(lǐng)域起著至關(guān)重要的作用，保護(hù)個(gè)人隱私、商業(yè)機(jī)密和國(guó)家安全B.加密與解密技術(shù)會(huì)增加信息處理的復(fù)雜性和時(shí)間成本，在一些對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)景中不應(yīng)該使用C.加密與解密技術(shù)是絕對(duì)安全的，一旦信息被加密，就不可能被破解D.加密與解密技術(shù)只適用于軍事和政府等特殊領(lǐng)域，對(duì)于普通企業(yè)和個(gè)人來(lái)說(shuō)沒(méi)有必要使用5、在一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練過(guò)程中，出現(xiàn)了過(guò)擬合的現(xiàn)象，即模型在訓(xùn)練數(shù)據(jù)上表現(xiàn)很好，但在新的數(shù)據(jù)上表現(xiàn)不佳。以下哪種方法可能是最有效地解決過(guò)擬合問(wèn)題？（）A.增加訓(xùn)練數(shù)據(jù)的數(shù)量和多樣性，引入正則化項(xiàng)，如L1和L2正則化，或者使用隨機(jī)森林等集成學(xué)習(xí)方法，能夠有效地減少模型的復(fù)雜度，提高其泛化能力，避免過(guò)擬合現(xiàn)象，使模型在新的數(shù)據(jù)上也能保持較好的預(yù)測(cè)性能B.繼續(xù)使用相同的數(shù)據(jù)和模型，不做任何改變C.減少模型的參數(shù)數(shù)量，降低模型的復(fù)雜度D.不處理過(guò)擬合問(wèn)題，直接使用模型6、在解決一個(gè)復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)，例如求解高次方程的根或者優(yōu)化一個(gè)多變量的函數(shù)，傳統(tǒng)的計(jì)算方法可能效率低下甚至無(wú)法求解。此時(shí)，借助計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大計(jì)算能力，以下哪種計(jì)算思維的技術(shù)能夠提供更有效的解決方案？（）A.數(shù)值計(jì)算B.符號(hào)計(jì)算C.智能算法D.以上都是7、在計(jì)算思維的指導(dǎo)下，對(duì)于一個(gè)需要處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，以下哪個(gè)技術(shù)通常不是關(guān)鍵（）A.數(shù)據(jù)緩存B.離線計(jì)算C.數(shù)據(jù)流式處理D.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析8、在計(jì)算思維中，對(duì)于一個(gè)評(píng)估算法性能的實(shí)驗(yàn)，以下哪個(gè)因素不是必須控制的（）A.輸入數(shù)據(jù)的規(guī)模B.計(jì)算機(jī)的硬件配置C.算法的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)D.以上都是必須控制的9、在程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的類型系統(tǒng)中，強(qiáng)類型語(yǔ)言和弱類型語(yǔ)言的主要區(qū)別在于？（）A.變量類型的檢查嚴(yán)格程度B.性能C.開(kāi)發(fā)效率D.以上都不對(duì)10、在數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)處理中，ACID特性保證了事務(wù)的可靠性。以下哪個(gè)特性確保事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果是一致的？（）A.原子性B.一致性C.隔離性D.持久性11、關(guān)于計(jì)算中的貪心算法的局限性，以下對(duì)于可能導(dǎo)致無(wú)法得到最優(yōu)解的情況和應(yīng)對(duì)策略的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.貪心算法在某些情況下只考慮當(dāng)前的局部最優(yōu)選擇，而忽略了整體的最優(yōu)解。例如在背包問(wèn)題中，如果物品的價(jià)值和重量比例不是單調(diào)的，貪心算法可能無(wú)法得到最優(yōu)解。為了應(yīng)對(duì)這種情況，可以使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃或回溯法等更全面的搜索算法來(lái)尋找最優(yōu)解B.貪心算法總是能夠得到最優(yōu)解，不存在局限性C.貪心算法的局限性無(wú)法克服，因此不應(yīng)該使用貪心算法D.貪心算法的局限性只在理論上存在，在實(shí)際應(yīng)用中很少出現(xiàn)12、當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)程序來(lái)解決一個(gè)復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題，比如求解高次方程的根，計(jì)算思維在其中發(fā)揮著重要的指導(dǎo)作用。在這種情況下，以下哪種方法更符合計(jì)算思維的理念？（）A.采用試錯(cuò)法，隨機(jī)輸入數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，直到找到近似解B.運(yùn)用數(shù)學(xué)定理和公式，推導(dǎo)精確的求解算法，并通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)C.借助現(xiàn)有的開(kāi)源程序，不考慮其內(nèi)部原理，直接使用D.放棄使用計(jì)算機(jī)程序，手動(dòng)計(jì)算求解13、在計(jì)算機(jī)圖形處理中，抗鋸齒技術(shù)用于提高圖像的質(zhì)量。以下哪種抗鋸齒方法效果較好但計(jì)算成本較高？（）A.超級(jí)采樣抗鋸齒B.多重采樣抗鋸齒C.形態(tài)學(xué)抗鋸齒D.以上都不對(duì)14、對(duì)于一個(gè)需要進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻流處理的應(yīng)用，比如視頻會(huì)議或者直播平臺(tái)。在降低延遲和提高視頻質(zhì)量方面，以下哪種技術(shù)可能是最為關(guān)鍵的？（）A.不進(jìn)行任何優(yōu)化，直接傳輸原始視頻流B.采用高效的視頻編碼算法，如H.265，結(jié)合自適應(yīng)的碼率控制和網(wǎng)絡(luò)擁塞控制機(jī)制，能夠在有限的帶寬下實(shí)現(xiàn)低延遲、高質(zhì)量的視頻傳輸，滿足實(shí)時(shí)視頻流應(yīng)用的嚴(yán)格要求，提升用戶體驗(yàn)C.只使用傳統(tǒng)的視頻編碼算法，不考慮新技術(shù)D.不關(guān)注視頻質(zhì)量和延遲，只保證視頻能傳輸15、在設(shè)計(jì)一個(gè)算法來(lái)解決迷宮問(wèn)題，即找到從入口到出口的最短路徑。如果迷宮的規(guī)模較大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以下哪種算法思路可能是最有效的？（）A.深度優(yōu)先搜索算法，盡可能深入地探索路徑B.廣度優(yōu)先搜索算法，逐層擴(kuò)展搜索范圍C.隨機(jī)游走算法，依靠隨機(jī)選擇來(lái)尋找路徑D.回溯算法，不斷嘗試和回退二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明計(jì)算思維中的計(jì)算教育學(xué)中的個(gè)性化學(xué)習(xí)和教育評(píng)估，論述在教育領(lǐng)域的應(yīng)用。2、（本題5分）闡述計(jì)算思維中的“計(jì)算思維與教育人工智能的協(xié)同發(fā)展”，說(shuō)明教育人工智能技術(shù)如何支持計(jì)算思維教育，以及計(jì)算思維對(duì)教育人工智能研發(fā)的啟示。3、（本題5分）解釋計(jì)算思維中的“計(jì)算思維與探究式學(xué)習(xí)的協(xié)同”，說(shuō)明在探究式學(xué)習(xí)過(guò)程中如何運(yùn)用計(jì)算思維引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出假設(shè)和驗(yàn)證結(jié)論。4、（本題5分）論述計(jì)算思維中的算法設(shè)計(jì)原則，解釋如何根據(jù)具體問(wèn)題選擇合適的算法，并說(shuō)明優(yōu)秀算法的特點(diǎn)和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）全面論述計(jì)算思維在體育賽事安排中的優(yōu)化策略。研究如何合理安排比賽時(shí)間、場(chǎng)地和參賽隊(duì)伍。2、（本題5分）全面論述計(jì)算思維中的計(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，討論如何根據(jù)用戶需求和系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化，以提高云計(jì)算的服務(wù)質(zhì)量和資源利用率，并通過(guò)具體的云計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行分析。3、（本題5分）在物聯(lián)網(wǎng)中，計(jì)算思維對(duì)于設(shè)備的連接、數(shù)據(jù)處理和智能控制至關(guān)重要。請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)，如傳感器網(wǎng)絡(luò)、通信協(xié)議和邊緣計(jì)算等。分析如何運(yùn)用計(jì)算思維優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的性能，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的協(xié)同工作和數(shù)據(jù)的有效利用，結(jié)合智能家居、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等實(shí)際應(yīng)用，探討計(jì)算思維在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)和挑戰(zhàn)。4、（本題5分）在大數(shù)據(jù)流處理中，實(shí)時(shí)處理和快速響應(yīng)是關(guān)鍵要求。請(qǐng)全面論述計(jì)算思維在大數(shù)據(jù)流處理框架中的應(yīng)用，如Storm框架、Flink框架、KafkaStreams，并且分析如何應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)的高速到達(dá)和處理的復(fù)雜性。5、（本題5分）在數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理過(guò)程中，去除噪聲和異常值是重要環(huán)節(jié)。請(qǐng)全面論述計(jì)算思維在數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理方法中的策略，如缺失值處理、異常值檢測(cè)、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除，并且分析如何評(píng)估數(shù)據(jù)清洗的效果和對(duì)后續(xù)分析的影響。四、分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）對(duì)于一個(gè)物流跟蹤系統(tǒng)，需要實(shí)時(shí)獲取貨物的位置和運(yùn)輸狀態(tài)。請(qǐng)具體分析如何運(yùn)用計(jì)算思維來(lái)實(shí)現(xiàn)高效的物流跟蹤和信息更新。2、（本題10分）一款智能門(mén)鎖系統(tǒng)在安全性和便捷性之間難以平衡，存在一定的安全隱患。請(qǐng)從計(jì)算思維的