天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院《計算思維導(dǎo)論實驗》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《計算思維導(dǎo)論實驗》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______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2分，共30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、計算思維中的遞歸函數(shù)在處理某些問題時非常有效。但遞歸函數(shù)可能會帶來一些問題，以下哪個不是遞歸函數(shù)可能導(dǎo)致的問題（）A.代碼可讀性差B.函數(shù)調(diào)用開銷大C.可能導(dǎo)致棧溢出D.計算結(jié)果不準(zhǔn)確2、在人工智能領(lǐng)域，機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)是重要的分支。以下關(guān)于深度學(xué)習(xí)的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.基于多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)B.需要大量的數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練C.比機器學(xué)習(xí)的性能更好D.常用于圖像識別和語音處理3、在一個大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的項目中，比如對社交媒體數(shù)據(jù)的分析，需要對數(shù)據(jù)進行清洗和預(yù)處理，以去除噪聲和無效數(shù)據(jù)。以下哪種方法可能是最為高效和準(zhǔn)確的？（）A.手動逐個檢查和處理數(shù)據(jù)，耗時且容易出錯B.編寫自動化的數(shù)據(jù)清洗腳本，利用正則表達式和數(shù)據(jù)驗證規(guī)則，能夠快速、準(zhǔn)確地處理大量數(shù)據(jù)，去除噪聲和無效部分，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析提供高質(zhì)量、可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)C.不進行數(shù)據(jù)清洗，直接使用原始數(shù)據(jù)進行分析D.隨機刪除一部分數(shù)據(jù)，不考慮其有效性4、在程序設(shè)計語言中，靜態(tài)類型語言和動態(tài)類型語言在類型檢查上有不同的方式。以下哪種語言屬于動態(tài)類型語言？（）A.JavaB.C++C.PythonD.C#5、在解決一個涉及多個變量和約束條件的優(yōu)化問題時，例如在有限的資源下安排生產(chǎn)計劃以實現(xiàn)最大利潤，計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)計算思維的應(yīng)用？（）A.嘗試所有可能的組合，計算每種組合的利潤，然后選擇最大值B.憑直覺和經(jīng)驗做出決策，不進行系統(tǒng)性的分析C.建立數(shù)學(xué)模型，運用優(yōu)化算法，如線性規(guī)劃或遺傳算法，來找到最優(yōu)解D.隨機選擇一些方案，選擇其中看起來較好的方案6、在計算問題中，有時需要通過窮舉所有可能的情況來找到最優(yōu)解。以下哪種算法常用于這種窮舉搜索？（）A.回溯算法B.冒泡排序算法C.快速排序算法D.歸并排序算法7、在操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)中，NTFS和FAT32是常見的文件系統(tǒng)格式。以下關(guān)于NTFS的優(yōu)點，哪一項是不正確的？（）A.支持更大的文件和分區(qū)B.提供更好的安全性C.兼容性更好D.以上都不對8、對于一個需要進行數(shù)據(jù)加密存儲的系統(tǒng)，比如云存儲服務(wù)。在加密密鑰的管理方面，以下哪種方法可能是最安全和可靠的？（）A.將加密密鑰明文存儲在系統(tǒng)中，容易被竊取B.采用硬件安全模塊（HSM）來存儲和管理加密密鑰，提供物理級別的安全保護，防止密鑰被非法訪問和篡改，確保數(shù)據(jù)加密的安全性和可靠性，保護用戶在云存儲中的敏感信息C.不管理加密密鑰，讓用戶自己負責(zé)D.使用簡單的密碼作為加密密鑰，安全性低9、在開發(fā)一個在線購物網(wǎng)站時，需要考慮用戶的并發(fā)訪問和數(shù)據(jù)的實時更新。為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和響應(yīng)性能，以下哪種技術(shù)架構(gòu)和策略是需要重點關(guān)注的？（）A.采用單體架構(gòu)，將所有功能集成在一個應(yīng)用中B.構(gòu)建分布式系統(tǒng)，使用緩存和負載均衡C.使用傳統(tǒng)的文件存儲方式來保存數(shù)據(jù)D.不考慮并發(fā)和性能問題，先實現(xiàn)功能10、計算思維中的遞歸思想在很多算法中都有應(yīng)用。比如計算斐波那契數(shù)列，以下關(guān)于遞歸實現(xiàn)斐波那契數(shù)列的描述，錯誤的是（）A.遞歸算法簡潔直觀B.遞歸算法效率高C.遞歸可能會導(dǎo)致棧溢出D.遞歸算法存在大量重復(fù)計算11、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12、在計算思維的框架內(nèi)，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更適合頻繁插入和刪除操作？（）A.數(shù)組B.鏈表C.棧D.隊列13、在計算思維的排序算法評估中，以下關(guān)于常見排序算法性能的比較，哪種說法是準(zhǔn)確的？（）A.所有的排序算法性能都一樣，沒有差別B.常見的排序算法如冒泡排序、插入排序、選擇排序、快速排序、歸并排序等在時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度上有所不同。冒泡排序、插入排序和選擇排序的時間復(fù)雜度較高，適用于小規(guī)模數(shù)據(jù)；快速排序在平均情況下性能優(yōu)秀，但最壞情況較差；歸并排序的時間復(fù)雜度穩(wěn)定。在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)模、數(shù)據(jù)特點和性能要求選擇合適的排序算法C.排序算法的性能只取決于數(shù)據(jù)的初始順序，與算法本身無關(guān)D.最新的排序算法總是比傳統(tǒng)的排序算法性能好，應(yīng)該優(yōu)先使用14、在計算機網(wǎng)絡(luò)的路由算法中，距離矢量路由算法和鏈路狀態(tài)路由算法各有特點。以下關(guān)于距離矢量路由算法的描述，哪一項是正確的？（）A.收斂速度快B.能避免路由環(huán)路C.消息傳遞量小D.以上都不對15、在進行密碼學(xué)相關(guān)的任務(wù)，比如設(shè)計一個安全的加密算法，計算思維對于確保算法的復(fù)雜性和安全性至關(guān)重要。以下哪種設(shè)計思路更符合計算思維？（）A.使用簡單的替換加密方法，容易被破解B.基于復(fù)雜的數(shù)學(xué)難題，如大整數(shù)分解或離散對數(shù)問題，設(shè)計加密算法C.不考慮安全性，隨意設(shè)計一個加密算法D.直接使用公開的加密算法，不進行任何改進二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）計算思維中的并行編程模型（如OpenMP、MPI等）為開發(fā)并行程序提供了便利。請解釋這些編程模型的特點和使用方法，并舉例說明如何利用它們實現(xiàn)并行計算任務(wù)，如矩陣乘法的并行化。2、（本題5分）在計算思維中，如何進行數(shù)據(jù)可視化設(shè)計以清晰有效地傳達信息是一個重要的技能。請闡述數(shù)據(jù)可視化的原則和方法，如選擇合適的圖表類型、色彩搭配等，并舉例說明在數(shù)據(jù)分析報告中的應(yīng)用。3、（本題5分）論述計算思維中的“計算思維在新聞傳播中的應(yīng)用”，說明在新聞采集、編輯、傳播和效果評估等方面如何運用計算思維適應(yīng)新媒體環(huán)境。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入研究計算思維中的計算思維在機器人技術(shù)中的路徑規(guī)劃、運動控制、感知融合等方面的應(yīng)用，分析如何通過計算模型實現(xiàn)機器人的智能行為，并結(jié)合具體的機器人應(yīng)用案例進行闡述。2、（本題5分）詳細探討計算思維中的并行與分布式計算概念，包括并行算法的設(shè)計、分布式系統(tǒng)的架構(gòu)和協(xié)調(diào)等方面，分析在大數(shù)據(jù)處理、高性能計算等場景下如何利用并行和分布式計算提高計算效率，結(jié)合實際的應(yīng)用案例進行說明。3、（本題5分）全面論述計算思維中的抽象與建模能力，探討如何從現(xiàn)實世界的問題中提取關(guān)鍵要素，建立數(shù)學(xué)模型或計算模型，以實現(xiàn)對問題的形式化描述和解決，舉例說明在科學(xué)計算、工程設(shè)計等領(lǐng)域中的抽象建模過程。4、（本題5分）在操作系統(tǒng)中，進程管理和資源分配是核心任務(wù)之一。詳細論述進程的概念、狀態(tài)轉(zhuǎn)換和調(diào)度算法，分析資源分配的策略和方法，探討如何運用計算思維優(yōu)化進程調(diào)度和資源分配以提高系統(tǒng)性能，結(jié)合實際的操作系統(tǒng)（如Windows、Linux）說明其實現(xiàn)機制。5、（本題5分）全面論述計算思維中的移動計算與普適計算，探討在移動設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，計算思維的應(yīng)用和挑戰(zhàn)，分析如何設(shè)計適應(yīng)移動和普適環(huán)境的計算系統(tǒng)和應(yīng)用，以提供便捷、高效的服務(wù)，并結(jié)合具體的移動計算和普適計算應(yīng)用進行說明。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）對于一個智能圖書館的座位預(yù)約系統(tǒng)，要實現(xiàn)座位的實