哈爾濱音樂學(xué)院《計(jì)算方法A》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁哈爾濱音樂學(xué)院《計(jì)算方法A》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、對于計(jì)算中的算法設(shè)計(jì)，以下關(guān)于貪心算法和動態(tài)規(guī)劃算法的特點(diǎn)及適用場景的比較，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.貪心算法在每一步都選擇當(dāng)前看起來最優(yōu)的決策，不考慮整體的最優(yōu)解，通常適用于一些簡單的、局部最優(yōu)解能接近全局最優(yōu)解的問題；動態(tài)規(guī)劃算法則通過將問題分解為重疊的子問題，并保存子問題的解來避免重復(fù)計(jì)算，適用于具有最優(yōu)子結(jié)構(gòu)和重疊子問題的問題。但動態(tài)規(guī)劃算法的實(shí)現(xiàn)通常比貪心算法更復(fù)雜，空間復(fù)雜度也更高B.貪心算法和動態(tài)規(guī)劃算法在本質(zhì)上是相同的，只是名稱不同，可以相互替代使用C.貪心算法總是能得到最優(yōu)解，而動態(tài)規(guī)劃算法在大多數(shù)情況下無法得到最優(yōu)解D.貪心算法和動態(tài)規(guī)劃算法都只適用于理論研究，在實(shí)際編程中很少使用2、在計(jì)算思維的應(yīng)用中，對于一個設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的任務(wù)，以下哪個原則不是首要考慮的（）A.數(shù)據(jù)的一致性B.數(shù)據(jù)庫的美觀程度C.數(shù)據(jù)的完整性D.數(shù)據(jù)的查詢效率3、在進(jìn)行地理信息系統(tǒng)（GIS）的應(yīng)用開發(fā)中，例如城市規(guī)劃、資源管理、導(dǎo)航系統(tǒng)等，需要處理空間數(shù)據(jù)和地理信息，并進(jìn)行分析和可視化展示。在這個過程中，以下哪種計(jì)算思維的技術(shù)和方法能夠提供有效的支持？（）A.空間數(shù)據(jù)模型與存儲B.地理分析算法應(yīng)用C.地圖可視化設(shè)計(jì)D.以上都是4、在計(jì)算思維中，算法的可擴(kuò)展性是一個重要的問題。以下關(guān)于算法可擴(kuò)展性的描述中，錯誤的是？（）A.算法的可擴(kuò)展性是指算法能夠適應(yīng)問題規(guī)模的增長和變化的能力B.算法的可擴(kuò)展性可以通過設(shè)計(jì)靈活的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法框架來實(shí)現(xiàn)C.算法的可擴(kuò)展性需要考慮算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，以確保算法在大規(guī)模問題上的效率D.算法的可擴(kuò)展性只與算法的設(shè)計(jì)有關(guān)，與編程語言和計(jì)算機(jī)硬件無關(guān)5、在計(jì)算機(jī)組成原理中，Cache與主存之間的數(shù)據(jù)交換是以什么為單位的？（）A.字節(jié)B.字C.塊D.頁6、在計(jì)算中的隨機(jī)算法，以下對于蒙特卡羅方法和拉斯維加斯算法的特點(diǎn)、誤差控制和適用問題的描述，哪一種是恰當(dāng)?shù)?？（）A.蒙特卡羅方法通過隨機(jī)抽樣和統(tǒng)計(jì)來求解問題，結(jié)果存在一定的誤差但可以通過增加抽樣次數(shù)來控制；拉斯維加斯算法總是能得到正確的結(jié)果，但運(yùn)行時間不確定。蒙特卡羅方法適用于數(shù)值計(jì)算和概率問題，拉斯維加斯算法適用于求解存在不確定性但必須得到正確結(jié)果的問題B.蒙特卡羅方法和拉斯維加斯算法沒有區(qū)別，只是名稱不同C.隨機(jī)算法的結(jié)果不可靠，不應(yīng)該在重要的計(jì)算中使用D.蒙特卡羅方法和拉斯維加斯算法只適用于數(shù)學(xué)游戲，在實(shí)際應(yīng)用中沒有用處7、關(guān)于計(jì)算思維中的回溯法（Backtracking），以下說法不準(zhǔn)確的是：（）A.回溯法通過嘗試不同的選擇，如果當(dāng)前選擇導(dǎo)致無解則回溯并嘗試其他選擇B.它常用于解決組合優(yōu)化、搜索等問題，如八皇后問題、背包問題等C.回溯法需要設(shè)計(jì)合理的剪枝策略來減少不必要的搜索，提高效率D.回溯法總是能夠找到問題的所有解，不會遺漏任何可能的情況8、在計(jì)算思維的指導(dǎo)下，評估一個算法的優(yōu)劣需要綜合考慮多個因素。以下哪個因素對于實(shí)時性要求高的系統(tǒng)來說最為關(guān)鍵（）A.算法的時間復(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9、在計(jì)算思維的抽象思維能力培養(yǎng)中，以下關(guān)于其重要性和方法的描述，哪種說法是恰當(dāng)?shù)?？（）A.抽象思維在計(jì)算思維中不重要，不需要特別培養(yǎng)B.抽象思維是計(jì)算思維的核心能力之一，它幫助我們忽略細(xì)節(jié)，抓住問題的本質(zhì)和關(guān)鍵特征，建立簡潔、通用的模型。通過對現(xiàn)實(shí)世界中的問題進(jìn)行抽象，可以將其轉(zhuǎn)化為可計(jì)算的形式，便于用計(jì)算機(jī)解決。培養(yǎng)抽象思維的方法包括學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)模型、分析實(shí)際問題的共性、進(jìn)行概念抽象等。這有助于提高我們解決復(fù)雜問題的能力和創(chuàng)新能力C.抽象思維難以培養(yǎng)，而且在實(shí)際計(jì)算中作用不明顯，不必花費(fèi)精力D.抽象思維只適用于理論研究，對實(shí)際的編程和計(jì)算操作沒有幫助10、對于計(jì)算中的遞歸思想，以下關(guān)于其概念和應(yīng)用的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.遞歸是指一個函數(shù)在其定義中直接或間接地調(diào)用自身的方法，通過不斷將問題分解為更小的相同類型的子問題來求解B.遞歸算法在處理具有重復(fù)結(jié)構(gòu)或可以逐步簡化的問題時非常有效，如階乘計(jì)算、斐波那契數(shù)列生成等C.雖然遞歸算法簡潔直觀，但在某些情況下可能會導(dǎo)致棧溢出錯誤，并且其執(zhí)行效率可能不如非遞歸算法D.遞歸算法總是比非遞歸算法更易于理解和實(shí)現(xiàn)，并且在所有情況下都能提供更高效的解決方案11、計(jì)算思維要求對問題進(jìn)行合理的抽象。對于一個描述學(xué)生成績的問題，如果只關(guān)注成績的等級（如優(yōu)、良、中、差），而不關(guān)心具體分?jǐn)?shù)，這是一種（）A.過度抽象B.合理抽象C.抽象不足D.以上都不是12、在構(gòu)建一個智慧城市的框架中，需要整合交通管理、能源供應(yīng)、環(huán)境監(jiān)測、公共服務(wù)等多個領(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13、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，常見的內(nèi)存管理方式有分頁式、分段式和段頁式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)時間，確保各個進(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，無需考慮虛擬內(nèi)存和緩存機(jī)制14、關(guān)于計(jì)算思維中的面向?qū)ο缶幊蹋∣bject-OrientedProgramming），以下說法不準(zhǔn)確的是：（）A.面向?qū)ο缶幊虒?shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法封裝在對象中，通過對象之間的交互來實(shí)現(xiàn)程序功能B.它具有封裝性、繼承性和多態(tài)性等重要特性，提高了代碼的復(fù)用性和可維護(hù)性C.面向?qū)ο缶幊踢m用于所有類型的程序開發(fā)，是解決問題的最優(yōu)編程范式D.理解和運(yùn)用面向?qū)ο缶幊绦枰莆疹悺ο?、屬性、方法等基本概?5、當(dāng)需要在計(jì)算機(jī)中表示和處理圖像時，如果圖像的質(zhì)量要求很高，細(xì)節(jié)豐富，同時需要進(jìn)行頻繁的編輯和處理。以下哪種圖像格式是最為適合的？（）A.JPEG格式，壓縮比高，文件較小B.PNG格式，支持透明背景和無損壓縮C.BMP格式，未壓縮，保留原始圖像信息D.GIF格式，適用于簡單的動畫二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋計(jì)算思維中的“計(jì)算思維在應(yīng)急管理中的應(yīng)用”，舉例說明在災(zāi)害預(yù)警、救援指揮、資源調(diào)配等方面如何運(yùn)用計(jì)算思維應(yīng)對突發(fā)事件。2、（本題5分）解釋計(jì)算思維中的計(jì)算化學(xué)中的分子模擬和反應(yīng)動力學(xué)，分析在化學(xué)研究和藥物設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。3、（本題5分）論述計(jì)算思維中的游戲開發(fā)中的人工智能應(yīng)用，說明如何在游戲中實(shí)現(xiàn)智能角色和關(guān)卡設(shè)計(jì)。4、（本題5分）闡述計(jì)算思維中的“計(jì)算思維與創(chuàng)新教育模式的探索”，說明如何基于計(jì)算思維構(gòu)建創(chuàng)新的教育模式，以培養(yǎng)適應(yīng)未來社會需求的創(chuàng)新人才。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述計(jì)算思維在音樂推薦系統(tǒng)中的用戶偏好分析和算法。研究如何根據(jù)用戶喜好推薦音樂作品。2、（本題5分）深入研究計(jì)算思維中的計(jì)算思維在語音識別與合成技術(shù)中的應(yīng)用，包括聲學(xué)模型、語言模型、語音信號處理等方面，分析如何利用計(jì)算思維提高語音處理的準(zhǔn)確性和自然度，并結(jié)合具體的語音技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行闡述。3、（本題5分）深入研究計(jì)算思維中的計(jì)算思維在大數(shù)據(jù)分析中的關(guān)鍵技術(shù)和方法，包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)挖掘算法、可視化分析等方面，分析如何運(yùn)用計(jì)算思維從海量數(shù)據(jù)中提取有價值的信息，并結(jié)合實(shí)際的大數(shù)據(jù)分析案例進(jìn)行說明。4、（本題5分）深入論述計(jì)算思維在醫(yī)學(xué)影像診斷中的圖像分析技術(shù)。分析如何利用算法提高診斷的準(zhǔn)確性和效率。5、（本題5分）在網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化和擁塞控制中，保障網(wǎng)絡(luò)的高效穩(wěn)定運(yùn)行是重要任務(wù)。請全面論述計(jì)算思維在網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化和擁塞控制策略中的應(yīng)用，如流量控制算法、路由選擇優(yōu)化、帶寬分配策略，并且結(jié)合實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境分析其效果。四、分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）考慮一個音樂推薦系統(tǒng)，如何根據(jù)用戶的音樂喜好、歷史播放記錄和當(dāng)前流行趨勢，運(yùn)用計(jì)算思維為用戶推薦個性化的音樂曲目。2、（本題10分）假設(shè)要為一個電商直播平臺設(shè)計(jì)互動功能，如點(diǎn)贊、評論、抽獎和商