重慶第二師范學院《計算思維實踐》2021-2022學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁重慶第二師范學院

《計算思維實踐》2021-2022學年第一學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、在密碼學中，對稱加密和非對稱加密都用于保障數(shù)據(jù)的安全。以下哪種情況更適合使用對稱加密？（）A.大量數(shù)據(jù)的加密傳輸B.數(shù)字簽名C.密鑰交換D.以上都不是2、關于計算中的邏輯思維和推理，以下關于命題邏輯和謂詞邏輯的描述，不正確的是哪一項？（）A.命題邏輯研究由命題和邏輯連接詞組成的表達式及其推理規(guī)則，命題是可以判斷真假的陳述句B.謂詞邏輯在命題邏輯的基礎上引入了量詞和謂詞，能夠更精確地表達和推理關于對象及其屬性的陳述C.命題邏輯和謂詞邏輯都可以用于形式化地描述問題、驗證證明和設計邏輯電路等領域D.掌握了命題邏輯和謂詞邏輯，就能夠解決所有涉及邏輯推理的問題，無需其他的邏輯工具和方法3、關于計算中的自然語言處理技術，以下關于詞法分析、句法分析和語義理解的描述，不正確的是哪一項？（）A.詞法分析負責將文本分割為單詞、識別詞匯類別和詞干提取等B.句法分析確定句子的語法結構，分析句子中單詞之間的關系C.語義理解旨在理解文本的含義和意圖，涉及詞匯語義、句子語義和篇章語義等層面D.自然語言處理中的詞法分析、句法分析和語義理解是相互獨立的，沒有任何交互和依賴關系4、在進行音樂創(chuàng)作和音頻處理時，利用計算機技術可以實現(xiàn)作曲、編曲、混音等操作。對于創(chuàng)作一首具有創(chuàng)新性和感染力的音樂作品，以下哪種計算思維的方法能夠激發(fā)創(chuàng)作靈感并提高制作效率？（）A.音頻合成與特效處理B.節(jié)奏與旋律生成算法C.風格模仿與創(chuàng)新D.以上都是5、在計算思維的代碼優(yōu)化（CodeOptimization）實踐中，以下描述不正確的是：（）A.代碼優(yōu)化可以從算法改進、代碼重構、編譯器優(yōu)化等多個層面進行B.優(yōu)化代碼時需要注意不要引入新的錯誤或降低代碼的可讀性C.只有在程序運行速度明顯緩慢或占用大量資源時才需要進行代碼優(yōu)化D.代碼優(yōu)化是一個持續(xù)的過程，即使程序已經(jīng)能夠正常運行6、在計算思維的錯誤處理（ErrorHandling）方面，以下描述不正確的是：（）A.錯誤處理是在程序運行過程中檢測和處理可能出現(xiàn)的錯誤情況B.良好的錯誤處理機制可以提高程序的穩(wěn)定性和可靠性C.錯誤處理只需要在程序的關鍵部分進行，其他地方可以忽略D.錯誤處理應該包括錯誤檢測、錯誤報告和錯誤恢復等環(huán)節(jié)7、在算法分析中，大O記號用于表示算法的漸近復雜度。如果一個算法的時間復雜度為O(n^2)，意味著什么？（）A.算法的執(zhí)行時間與輸入規(guī)模的平方成正比B.算法的執(zhí)行時間與輸入規(guī)模成線性關系C.算法的執(zhí)行時間是固定的D.以上都不對8、在算法設計中，貪心算法通常用于求解最優(yōu)解。以下關于貪心算法的描述，哪一項是不正確的？（）A.每一步都選擇當前最優(yōu)的決策B.不一定能得到全局最優(yōu)解C.適用于所有的優(yōu)化問題D.以上都不對9、在進行自然災害的預測和應對中，例如地震、洪水、臺風等，需要整合氣象數(shù)據(jù)、地理信息、歷史災害數(shù)據(jù)等多源信息，并利用模型進行風險評估和預警。在這個復雜的系統(tǒng)中，以下哪種計算思維的方法能夠提高預測的準確性和應對的及時性？（）A.災害模型建立與驗證B.數(shù)據(jù)融合與分析C.應急響應方案優(yōu)化D.以上都是10、對于計算思維中的抽象化概念，在簡化復雜系統(tǒng)和問題的理解與處理時，以下哪種觀點是最有見地的？（）A.抽象化是將具體的、復雜的現(xiàn)實世界中的事物和問題，去除細節(jié)和非關鍵因素，提取出其本質(zhì)特征和關鍵屬性，形成概念模型或數(shù)學模型的過程。通過抽象化，可以忽略次要因素，專注于核心問題，從而更有效地進行思考、設計和解決問題B.抽象化會導致信息的丟失，因此在大多數(shù)情況下，應該盡量保留問題的所有細節(jié)，避免進行抽象C.抽象化只是一種理論上的概念，在實際的計算問題解決中很難應用，也沒有太大的實際價值D.抽象化是將問題變得更加復雜和難以理解的過程，不利于問題的解決和系統(tǒng)的設計11、在計算思維的圖形圖像處理技術中，關于如何實現(xiàn)圖像的生成、編輯和分析，以下哪一項說明是最詳盡的？（）A.圖形圖像處理涉及對圖像的獲取、數(shù)字化、編碼、存儲、增強、壓縮、分割、識別等操作。通過使用數(shù)學算法和計算機程序，可以實現(xiàn)圖像的幾何變換、顏色調(diào)整、濾波去噪、特征提取等功能。在醫(yī)療、娛樂、安防等領域有著廣泛的應用B.圖形圖像處理技術只需要掌握一些基本的圖像處理軟件的操作即可，不需要深入了解其背后的數(shù)學原理和算法C.圖形圖像處理技術主要依賴于高性能的圖形硬件，軟件算法的作用相對較小D.圖形圖像處理技術的發(fā)展已經(jīng)達到了瓶頸，很難再有新的突破和應用12、在處理一個需要對大量圖像進行快速壓縮的任務時，計算思維可以指導我們選擇合適的壓縮算法。以下哪種壓縮算法在這種情況下更有可能被采用？（）A.無損壓縮算法，如Huffman編碼，保證完全還原原始圖像B.有損壓縮算法，如JPEG壓縮，在一定程度上損失細節(jié)以實現(xiàn)高壓縮比C.不進行壓縮，直接存儲原始圖像D.使用一種非常復雜但壓縮比很低的算法13、在進行金融風險管理時，需要預測市場波動、評估投資組合的風險以及制定相應的應對策略。由于金融市場的復雜性和不確定性，以下哪種計算思維的方法能夠幫助做出更明智的決策？（）A.風險模擬B.數(shù)據(jù)分析與建模C.策略優(yōu)化D.以上都是14、在計算思維的并行算法設計（ParallelAlgorithmDesign）中，以下描述不正確的是：（）A.并行算法設計需要考慮任務劃分、數(shù)據(jù)分配、通信開銷等因素B.可以使用消息傳遞、共享內(nèi)存等方式實現(xiàn)并行計算C.并行算法的性能提升與處理器數(shù)量成正比，處理器越多性能越好D.設計并行算法時需要注意負載平衡和同步問題，以充分發(fā)揮并行計算的優(yōu)勢15、在進行科學研究時，常常需要處理和分析海量的數(shù)據(jù)。例如，在天文學中，對星系的觀測會產(chǎn)生大量的圖像和光譜數(shù)據(jù)；在生物學中，基因測序會產(chǎn)生龐大的堿基序列信息。面對如此巨大的數(shù)據(jù)量，以下哪種計算思維的策略能夠幫助科學家更快速、準確地從數(shù)據(jù)中提取有價值的信息？（）A.數(shù)據(jù)挖掘B.數(shù)據(jù)壓縮C.數(shù)據(jù)可視化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）詳細說明計算思維中的金融科技中的量化交易和風險建模，論述利用數(shù)學模型和算法進行金融交易決策和風險控制的方法。2、（本題5分）解釋計算思維中的模擬退火算法，分析其原理和在優(yōu)化問題中的應用，舉例說明如何控制溫度參數(shù)。3、（本題5分）論述計算思維中的“計算思維與教育信息化”，說明計算思維如何推動教育信息化的發(fā)展，以及教育信息化為計算思維教育帶來的機遇和挑戰(zhàn)。4、（本題5分）在計算思維中，如何進行性能調(diào)優(yōu)以提高系統(tǒng)的整體運行效率是一個持續(xù)的過程。請論述性能調(diào)優(yōu)的步驟和方法，包括硬件優(yōu)化、軟件優(yōu)化等方面，并舉例說明在服務器系統(tǒng)中的應用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）計算思維中的啟發(fā)式搜索算法在解決復雜優(yōu)化問題時具有重要應用。闡述啟發(fā)式搜索算法（如A*算法、模擬退火算法、遺傳算法）的原理和特點，分析這些算法在求解組合優(yōu)化問題（如旅行商問題、背包問題）中的優(yōu)勢和局限性，通過實際案例說明如何應用啟發(fā)式搜索算法找到近似最優(yōu)解。2、（本題5分）計算思維在密碼學中的應用對于信息安全保護具有關鍵意義。深入探討如何運用計算思維設計復雜的加密算法和密鑰管理系統(tǒng)，確保信息在傳輸和存儲過程中的安全性，分析常見加密算法的原理和優(yōu)缺點，以及如何應對密碼破解的威脅。3、（本題5分）在人工智能倫理和社會影響方面，計算思維也起著重要的作用。請論述人工智能技術帶來的倫理問題，如算法偏見、數(shù)據(jù)隱私和就業(yè)替代等。分析如何運用計算思維制定合理的倫理準則和政策，促進人工智能的健康發(fā)展，保障社會公平和人類福祉，舉例說明在不同領域中人工智能倫理問題的具體表現(xiàn)和解決方案。4、（本題5分）在多媒體信息處理中的音頻和視頻編碼技術中，提高壓縮比和保持感官質(zhì)量是重要目標。請全面論述計算思維在音頻和視頻編碼算法中的應用，如H.264編碼、AAC編碼、VP9編碼，并且分析如何適應不同的傳輸帶寬和終端設備要求。5、（本題5分）計算思維在農(nóng)業(yè)信息化中的應用推動了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展。請深入探討農(nóng)業(yè)信息化中的遙感技術、精準農(nóng)業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品溯源等方面。分析如何運用計算思維提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，舉例說明在智慧農(nóng)業(yè)中的計算思維應用和實踐效果。四、分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一個電子政務系統(tǒng)在信息共享和業(yè)務協(xié)同方面存在障礙，影響政務服務的效率和質(zhì)量。請運用計算思維，分析如何通過數(shù)據(jù)標準化、接口規(guī)范和流程優(yōu)化來促進信息共享和業(yè)務協(xié)同。2、（本題10分）在一個股票交易分析系統(tǒng)中，要從大量的交易數(shù)據(jù)中挖掘