合肥信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院《計(jì)算思維導(dǎo)論》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，共3頁合肥信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院《計(jì)算思維導(dǎo)論》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30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、在進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作的數(shù)字化過程中，例如數(shù)字繪畫、動(dòng)畫制作、數(shù)字雕塑等，需要將傳統(tǒng)的藝術(shù)技巧與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合。為了創(chuàng)作出具有獨(dú)特藝術(shù)風(fēng)格和表現(xiàn)力的作品，以下哪種計(jì)算思維的融合能夠發(fā)揮重要作用？（）A.數(shù)字工具的運(yùn)用與創(chuàng)新B.藝術(shù)風(fēng)格的算法模擬C.創(chuàng)意與技術(shù)的協(xié)同D.以上都是2、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3、在計(jì)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(duì)列4、在當(dāng)今數(shù)字化時(shí)代，計(jì)算思維對(duì)于解決復(fù)雜問題至關(guān)重要。假設(shè)你正在開發(fā)一個(gè)智能交通管理系統(tǒng)，需要實(shí)時(shí)處理大量的車輛位置和行駛數(shù)據(jù)，以優(yōu)化交通流量和減少擁堵。在設(shè)計(jì)算法時(shí)，以下哪種策略是最為關(guān)鍵的？（）A.簡(jiǎn)單地按照車輛到達(dá)順序進(jìn)行處理，不考慮其他因素B.采用基于貪心算法的策略，每次選擇局部最優(yōu)的決策，以期望達(dá)到整體最優(yōu)C.運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃的方法，將問題分解為多個(gè)子問題，并通過保存子問題的解來避免重復(fù)計(jì)算，從而有效地處理大規(guī)模數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全局最優(yōu)的交通流量?jī)?yōu)化，這在處理復(fù)雜的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和長(zhǎng)期規(guī)劃方面具有顯著優(yōu)勢(shì)D.隨機(jī)選擇處理方式，不遵循任何特定的算法邏輯5、在解決一個(gè)復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題時(shí)，需要設(shè)計(jì)一種高效的算法。如果問題涉及到對(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6、對(duì)于一個(gè)需要進(jìn)行大規(guī)模數(shù)值計(jì)算的科學(xué)問題，例如天氣預(yù)報(bào)模型。以下哪種編程語言和計(jì)算框架能夠提供高效的計(jì)算支持？（）A.Fortran語言，擅長(zhǎng)科學(xué)計(jì)算B.JavaScript語言，用于網(wǎng)頁開發(fā)C.Python語言，結(jié)合NumPy和SciPy庫D.HTML語言，用于網(wǎng)頁設(shè)計(jì)7、對(duì)于計(jì)算中的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)原則，以下關(guān)于范式和數(shù)據(jù)完整性的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.范式是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中的規(guī)范化規(guī)則，用于減少數(shù)據(jù)冗余和提高數(shù)據(jù)的一致性，常見的范式有第一范式、第二范式和第三范式等B.數(shù)據(jù)完整性包括實(shí)體完整性、參照完整性和用戶自定義完整性，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性C.遵循范式可以優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的性能和存儲(chǔ)，但在某些情況下，為了提高查詢效率，可能會(huì)適當(dāng)違反范式D.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)只需要滿足范式要求，就能夠保證數(shù)據(jù)的完整性和系統(tǒng)的高性能，無需考慮其他因素8、在一個(gè)分布式系統(tǒng)中，需要確保各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)一致性。以下哪種一致性模型可能是最適合對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景？（）A.強(qiáng)一致性，保證數(shù)據(jù)在任何時(shí)刻都是一致的，但可能會(huì)有較高的延遲B.最終一致性，允許數(shù)據(jù)在一段時(shí)間內(nèi)不一致，但最終會(huì)達(dá)到一致，延遲較低C.弱一致性，數(shù)據(jù)一致性程度較低，不適合對(duì)一致性要求高的場(chǎng)景D.不考慮數(shù)據(jù)一致性，隨意更新數(shù)據(jù)9、在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中，指令流水線可以提高CPU的執(zhí)行效率。以下關(guān)于指令流水線的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.可以同時(shí)執(zhí)行多條指令B.會(huì)增加指令的執(zhí)行時(shí)間C.需要解決流水線冒險(xiǎn)問題D.以上都不對(duì)10、在計(jì)算思維的算法設(shè)計(jì)原則方面，以下關(guān)于其要點(diǎn)和遵循原因的論述，哪一個(gè)是準(zhǔn)確的？（）A.算法設(shè)計(jì)沒有原則可循，完全憑借開發(fā)者的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)意B.算法設(shè)計(jì)應(yīng)遵循正確性、可讀性、健壯性、高效性等原則。正確性是指算法能夠正確地解決給定的問題；可讀性使得算法易于理解和維護(hù)；健壯性確保算法在異常情況下仍能正常工作；高效性則追求較低的時(shí)間和空間復(fù)雜度。遵循這些原則可以提高算法的質(zhì)量和可維護(hù)性，降低出錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)，并且能夠在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中發(fā)揮良好的性能C.算法設(shè)計(jì)原則過于理論化，在實(shí)際開發(fā)中難以應(yīng)用D.算法設(shè)計(jì)原則只適用于特定的編程語言和開發(fā)環(huán)境11、在計(jì)算思維中，測(cè)試和調(diào)試是確保程序正確性的重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于測(cè)試和調(diào)試的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.測(cè)試是通過運(yùn)行程序來檢查程序是否符合預(yù)期的功能和性能要求B.調(diào)試是在程序出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，通過分析錯(cuò)誤信息和程序狀態(tài)來找出錯(cuò)誤的原因并進(jìn)行修復(fù)C.測(cè)試和調(diào)試可以使用自動(dòng)化工具來提高效率，但也需要人工干預(yù)來確保正確性D.測(cè)試和調(diào)試只需要在程序開發(fā)完成后進(jìn)行一次，不需要進(jìn)行多次測(cè)試和調(diào)試12、在計(jì)算思維的問題建模（ProblemModeling）過程中，以下描述不正確的是：（）A.問題建模是將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)或計(jì)算模型，以便用計(jì)算機(jī)求解B.建模時(shí)需要對(duì)問題進(jìn)行合理的假設(shè)和簡(jiǎn)化，同時(shí)保留關(guān)鍵因素C.不同的問題可能需要采用不同的建模方法和技術(shù)D.問題建模一旦完成，就不能再進(jìn)行修改和完善，即使發(fā)現(xiàn)模型不準(zhǔn)確13、在計(jì)算中的分治法，以下對(duì)于其基本思想、典型應(yīng)用（如歸并排序和快速傅里葉變換）和優(yōu)點(diǎn)的描述，哪一種是正確的？（）A.分治法將一個(gè)復(fù)雜問題分解為若干個(gè)規(guī)模較小、相互獨(dú)立且與原問題相同類型的子問題，分別求解子問題，然后將子問題的解合并得到原問題的解。歸并排序和快速傅里葉變換是分治法的典型應(yīng)用。分治法的優(yōu)點(diǎn)包括降低問題的復(fù)雜性、提高算法的效率和可并行性B.分治法只適用于一些特定的數(shù)學(xué)問題，對(duì)于實(shí)際的應(yīng)用問題很少使用C.分治法的實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜，需要很高的編程技巧，不適合初學(xué)者使用D.分治法的效率總是低于直接求解問題的方法，因此不應(yīng)該使用分治法14、計(jì)算思維中的并行計(jì)算思想可以提高計(jì)算速度。在處理一個(gè)大規(guī)模數(shù)據(jù)的計(jì)算任務(wù)時(shí)，以下哪種情況不太適合采用并行計(jì)算（）A.計(jì)算任務(wù)可以分解為相互獨(dú)立的子任務(wù)B.數(shù)據(jù)之間存在復(fù)雜的依賴關(guān)系C.硬件支持多核或分布式計(jì)算D.任務(wù)對(duì)時(shí)間要求緊迫15、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)際開發(fā)中應(yīng)用較少16、在網(wǎng)絡(luò)安全中，防火墻是一種常用的防護(hù)設(shè)備。以下關(guān)于防火墻的功能，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.防止外部網(wǎng)絡(luò)攻擊B.過濾內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的流量C.可以完全阻止病毒傳播D.以上都不對(duì)17、在軟件開發(fā)的版本控制中，Git是常用的工具。以下關(guān)于Git的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.支持分布式開發(fā)B.可以方便地回滾到歷史版本C.只適用于小型項(xiàng)目D.以上都不對(duì)18、對(duì)于一個(gè)需要處理并發(fā)任務(wù)的系統(tǒng)，例如服務(wù)器同時(shí)處理多個(gè)客戶端請(qǐng)求。以下哪種并發(fā)控制機(jī)制能夠保證數(shù)據(jù)的一致性和正確性？（）A.鎖機(jī)制，對(duì)共享資源進(jìn)行加鎖B.信號(hào)量，控制并發(fā)進(jìn)程的數(shù)量C.線程同步，如使用互斥鎖和條件變量D.以上機(jī)制的組合使用19、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能評(píng)估中，以下哪個(gè)指標(biāo)主要反映CPU的運(yùn)算速度？（）A.內(nèi)存帶寬B.磁盤I/O速度C.浮點(diǎn)運(yùn)算性能D.網(wǎng)絡(luò)帶寬20、在數(shù)據(jù)倉庫中，ETL過程用于數(shù)據(jù)的抽取、轉(zhuǎn)換和加載。以下關(guān)于ETL的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.可以保證數(shù)據(jù)的一致性B.是一個(gè)簡(jiǎn)單的過程C.涉及數(shù)據(jù)的清洗和整合D.以上都不對(duì)21、當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫的備份和恢復(fù)策略，以防止數(shù)據(jù)丟失和災(zāi)難恢復(fù)。以下哪種方法是有效的？（）A.定期全量備份，恢復(fù)時(shí)使用最新備份B.增量備份，結(jié)合全量備份進(jìn)行恢復(fù)C.異地存儲(chǔ)備份數(shù)據(jù)，防止本地災(zāi)害D.以上方法的組合使用22、在計(jì)算思維的性能評(píng)估和優(yōu)化中，以下關(guān)于其指標(biāo)和策略的描述，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.性能評(píng)估通常使用諸如運(yùn)行時(shí)間、內(nèi)存使用、吞吐量、響應(yīng)時(shí)間等指標(biāo)來衡量程序或系統(tǒng)的效率。優(yōu)化策略包括算法改進(jìn)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)調(diào)整、代碼優(yōu)化、硬件升級(jí)等。在進(jìn)行性能優(yōu)化時(shí)，需要綜合考慮這些指標(biāo)，通過分析性能瓶頸，選擇合適的優(yōu)化方法，同時(shí)要注意避免過度優(yōu)化導(dǎo)致代碼的復(fù)雜性增加和可讀性下降B.性能評(píng)估和優(yōu)化是一項(xiàng)非常復(fù)雜且難以預(yù)測(cè)的工作，通常無法取得明顯的效果，所以在大多數(shù)情況下可以忽略C.性能評(píng)估只關(guān)注運(yùn)行時(shí)間，其他指標(biāo)如內(nèi)存使用等可以忽略，因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)間是衡量性能的唯一標(biāo)準(zhǔn)D.性能優(yōu)化主要通過更換更強(qiáng)大的硬件來實(shí)現(xiàn)，軟件層面的優(yōu)化作用不大23、在研究氣候變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響時(shí)，需要建立復(fù)雜的模型來模擬大氣環(huán)流、海洋溫度、生物多樣性等多個(gè)因素之間的相互作用。由于這些因素之間的關(guān)系非常復(fù)雜且不確定，以下哪種計(jì)算思維的理念能夠幫助構(gòu)建更準(zhǔn)確和有效的模型？（）A.不確定性處理B.模型驗(yàn)證與改進(jìn)C.多模型融合D.以上都是24、對(duì)于一個(gè)需要實(shí)時(shí)處理音頻信號(hào)的應(yīng)用，比如語音識(shí)別或者音頻特效處理。在算法效率和實(shí)時(shí)性方面，以下哪種技術(shù)可能是最為關(guān)鍵的？（）A.使用復(fù)雜但效率低下的算法，導(dǎo)致延遲B.采用數(shù)字信號(hào)處理（DSP）技術(shù)，對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行快速的濾波、變換和分析，能夠在實(shí)時(shí)環(huán)境中高效地處理音頻數(shù)據(jù)，滿足語音識(shí)別和音頻特效處理等應(yīng)用對(duì)算法效率和實(shí)時(shí)性的嚴(yán)格要求C.不進(jìn)行任何音頻處理，直接傳輸原始音頻D.隨機(jī)選擇音頻處理技術(shù)，不考慮其性能25、計(jì)算思維中的搜索算法有多種。對(duì)于一個(gè)有序數(shù)組，以下哪種搜索算法效率最高（）A.順序搜索B.二分搜索C.隨機(jī)搜索D.以上效率相同26、在人工智能領(lǐng)域，如果要訓(xùn)練一個(gè)深度學(xué)習(xí)模型來識(shí)別圖像中的物體。以下哪種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和訓(xùn)練方法是常用的？（）A.卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN），使用反向傳播算法進(jìn)行訓(xùn)練B.循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN），處理序列數(shù)據(jù)C.生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)（GAN），生成新的數(shù)據(jù)D.多層感知機(jī)（MLP），簡(jiǎn)單的全連接網(wǎng)絡(luò)27、在考慮計(jì)算資源的利用時(shí)，計(jì)算思維要求我們做出合理的決策。假設(shè)有一個(gè)計(jì)算任務(wù)，可以選擇在一臺(tái)高性能但昂貴的服務(wù)器上運(yùn)行，或者在多臺(tái)性能一般但成本較低的服務(wù)器上并行運(yùn)行，以下哪種選擇需要更多的考慮因素（）A.只選擇高性能服務(wù)器，因?yàn)槟芨焱瓿扇蝿?wù)B.只選擇多臺(tái)一般服務(wù)器，因?yàn)槌杀镜虲.綜合考慮任務(wù)的緊急程度、預(yù)算和可擴(kuò)展性等D.不需要考慮，隨便選擇一種28、計(jì)算思維強(qiáng)調(diào)算法的可擴(kuò)展性。對(duì)于一個(gè)處理小數(shù)據(jù)量表現(xiàn)良好但處理大數(shù)據(jù)量性能急劇下降的算法，以下哪種改進(jìn)方法不太可能提高其可擴(kuò)展性（）A.優(yōu)化算法的時(shí)間復(fù)雜度B.增加硬件資源C.簡(jiǎn)化算法邏輯D.保持算法不變，只增加注釋29、在一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫系統(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)庫優(yōu)化，依靠硬件性能提升查詢速度30、當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)算法來解決一個(gè)動(dòng)態(tài)規(guī)劃問題，例如計(jì)算最長(zhǎng)公共子序列，計(jì)算思維要求我們找到問題的最優(yōu)子結(jié)構(gòu)和重疊子問題。以下哪種方法更符合計(jì)算思維？（）A.暴力搜索所有可能的子序列，比較它們的長(zhǎng)度B.利用遞歸方法，不考慮重復(fù)計(jì)算的子問題C.建立動(dòng)態(tài)規(guī)劃表，記錄中間結(jié)果，避免重復(fù)計(jì)算D.隨機(jī)生成一些子序列，選擇其中較長(zhǎng)的二、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）計(jì)算思維在金融科技中的應(yīng)用改變了金融服務(wù)的方式和效率。請(qǐng)深入探討金融科技中的關(guān)鍵技術(shù)，如區(qū)塊鏈、量化交易和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等。分析如何運(yùn)用計(jì)算思維設(shè)計(jì)金融算法和模型，防范金融風(fēng)險(xiǎn)，提高金融服務(wù)的創(chuàng)新能力和競(jìng)爭(zhēng)力，舉例說明在銀行、證券和保險(xiǎn)等領(lǐng)域的金融科技創(chuàng)新和應(yīng)用。2、（本題5分）深入論述計(jì)算思維中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇。分析不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如數(shù)組、鏈表、棧、隊(duì)列、樹、圖等）的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景，探討在解決特定問題時(shí)如何選擇最合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來優(yōu)化算法和程序的性能。3、（本題5分）計(jì)算思維中的邏輯推理對(duì)于問題的分析和解決至關(guān)重要。深入探討邏輯推理的方法（如命題邏輯、謂詞邏輯、推理規(guī)則等），分析如何運(yùn)用邏輯推理來驗(yàn)證程序的正確性和優(yōu)化算法設(shè)計(jì)，結(jié)合一個(gè)復(fù)雜的邏輯謎題或數(shù)學(xué)證明，說明如何運(yùn)用計(jì)算思維進(jìn)行有效的邏輯推理。4、（本題5分）詳細(xì)論述計(jì)算思維中的并行與并發(fā)處理。探討在多核處理器和分布式系統(tǒng)環(huán)境下，如何設(shè)計(jì)并行和并發(fā)算法來提高計(jì)算效率。分析并行和并發(fā)編程中的同步、互斥和通信等關(guān)鍵問題，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用（如大數(shù)據(jù)處理、云計(jì)算等）進(jìn)行說明。5、（本題5分）在智能推薦系統(tǒng)中，個(gè)性化推薦是提高用戶滿意度的關(guān)鍵。請(qǐng)全面論述計(jì)算思維在智能推薦系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的策略，如用戶畫像構(gòu)建、推薦算法選