大連外國語大學(xué)《計算方法類》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《計算方法類》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批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、對于一個需要進行圖像識別和分類的任務(wù)，例如識別手寫數(shù)字。以下哪種機器學(xué)習(xí)算法和技術(shù)是常用的？（）A.決策樹算法，基于特征進行分類B.支持向量機（SVM），尋找最優(yōu)分類超平面C.樸素貝葉斯分類器，基于概率進行分類D.以上算法和技術(shù)的結(jié)合使用2、計算思維在科學(xué)研究中有很多應(yīng)用。以下關(guān)于計算思維在科學(xué)研究中的應(yīng)用的描述中，錯誤的是？（）A.計算思維可以幫助科學(xué)家更好地理解和分析科學(xué)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律B.計算思維可以幫助科學(xué)家設(shè)計和實現(xiàn)科學(xué)實驗，提高實驗的效率和準(zhǔn)確性C.計算思維可以幫助科學(xué)家開發(fā)科學(xué)計算軟件，進行數(shù)值模擬和數(shù)據(jù)分析D.計算思維只在計算機科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)研究中有應(yīng)用，在其他領(lǐng)域的科學(xué)研究中沒有實際價值3、在進行并行計算時，計算思維對于任務(wù)分解和資源分配至關(guān)重要。假設(shè)您有一個需要大量計算的任務(wù)，比如模擬氣候變化模型，以下哪種并行策略更能體現(xiàn)計算思維？（）A.將任務(wù)平均分配給多個處理器，不考慮它們的計算能力差異B.根據(jù)處理器的性能和任務(wù)的特點，進行合理的任務(wù)劃分和分配，以提高并行效率C.只在一個處理器上進行計算，不使用并行計算D.隨機分配任務(wù)給處理器，不考慮負載均衡4、在計算中的分治法，以下對于其基本思想、典型應(yīng)用（如歸并排序和快速傅里葉變換）和優(yōu)點的描述，哪一種是正確的？（）A.分治法將一個復(fù)雜問題分解為若干個規(guī)模較小、相互獨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，對于實際的應(yīng)用問題很少使用C.分治法的實現(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5、關(guān)于計算中的搜索算法，以下關(guān)于順序搜索、二分搜索和哈希搜索的比較，不正確的是哪一項？（）A.順序搜索逐個檢查數(shù)組中的元素，直到找到目標(biāo)元素或遍歷完整個數(shù)組，適用于無序數(shù)組B.二分搜索要求數(shù)組已排序，通過不斷將搜索范圍縮小一半來查找目標(biāo)元素，效率較高C.哈希搜索通過將元素映射到哈希表中的特定位置來實現(xiàn)快速查找，但可能存在哈希沖突的問題D.無論數(shù)組的大小和數(shù)據(jù)的分布情況如何，哈希搜索總是比二分搜索和順序搜索更高效6、當(dāng)設(shè)計一個數(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)時使用最新備份B.增量備份，結(jié)合全量備份進行恢復(fù)C.異地存儲備份數(shù)據(jù)，防止本地災(zāi)害D.以上方法的組合使用7、計算思維中的遞歸是一種重要的算法設(shè)計方法。以下關(guān)于遞歸的描述中，錯誤的是？（）A.遞歸是指一個函數(shù)在其內(nèi)部調(diào)用自身的過程B.遞歸可以將一個復(fù)雜的問題分解為若干個相同或相似的子問題，通過逐步求解子問題來得到原問題的解C.遞歸需要注意遞歸的終止條件，否則會導(dǎo)致無限遞歸，造成程序崩潰D.遞歸只適用于數(shù)學(xué)問題和理論問題，在實際應(yīng)用中很少使用8、在計算思維中，對于一個需要處理不確定性的問題，以下哪種方法通常被采用（）A.忽略不確定性B.使用概率和統(tǒng)計方法C.憑直覺處理D.以上都不是9、當(dāng)設(shè)計一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，需要考慮協(xié)議的可靠性、效率和靈活性。以下哪種協(xié)議設(shè)計原則和方法是重要的？（）A.分層設(shè)計，將功能劃分到不同層次B.錯誤檢測和糾錯機制，保證數(shù)據(jù)可靠傳輸C.流量控制和擁塞控制，提高網(wǎng)絡(luò)效率D.以上原則和方法的綜合考慮10、在進行藝術(shù)創(chuàng)作的數(shù)字化過程中，例如數(shù)字繪畫、動畫制作、數(shù)字雕塑等，需要將傳統(tǒng)的藝術(shù)技巧與計算機技術(shù)相結(jié)合。為了創(chuàng)作出具有獨特藝術(shù)風(fēng)格和表現(xiàn)力的作品，以下哪種計算思維的融合能夠發(fā)揮重要作用？（）A.數(shù)字工具的運用與創(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11、在計算思維的人工智能應(yīng)用（ApplicationofArtificialIntelligenceinComputationalThinking）中，以下描述不準(zhǔn)確的是：（）A.人工智能中的機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)為計算思維提供了新的方法和思路B.可以利用計算思維來理解和優(yōu)化人工智能算法的設(shè)計和實現(xiàn)C.計算思維在人工智能的數(shù)據(jù)預(yù)處理、模型訓(xùn)練和評估等環(huán)節(jié)發(fā)揮著重要作用D.計算思維與人工智能完全無關(guān)，是兩個獨立的領(lǐng)域12、在進行機器人控制和自動化的任務(wù)中，例如工業(yè)機器人的操作、服務(wù)機器人的導(dǎo)航、無人機的飛行控制等，需要實現(xiàn)精確的運動控制和智能決策。在這個領(lǐng)域，以下哪種計算思維的方法和技術(shù)能夠確保機器人的高效運行和安全性？（）A.運動規(guī)劃與軌跡生成B.傳感器數(shù)據(jù)融合與處理C.控制算法的設(shè)計與優(yōu)化D.以上都是13、在計算思維中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇方面，以下關(guān)于其考慮因素和影響的論述，哪一個是正確的？（）A.選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時不需要考慮具體問題，隨便選擇一種都可以B.選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對于提高程序的效率和性能至關(guān)重要。在選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，需要考慮數(shù)據(jù)的操作需求（如插入、刪除、查找等）、數(shù)據(jù)量的大小、存儲空間的限制、算法的復(fù)雜度等因素。不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如數(shù)組、鏈表、棧、隊列、樹、圖等）在不同的場景下具有不同的優(yōu)勢和劣勢，正確的選擇可以大大提高程序的運行效率和可讀性C.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇對程序性能影響不大，主要取決于編程者的個人喜好D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇只需要考慮數(shù)據(jù)的類型，其他因素?zé)o關(guān)緊要14、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖中，深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索是兩種常見的遍歷算法。以下關(guān)于深度優(yōu)先搜索的描述，哪一項是正確的？（）A.先訪問離起始節(jié)點近的節(jié)點B.采用隊列實現(xiàn)C.可能會陷入死循環(huán)D.以上都不對15、在計算中的人工智能算法，以下對于機器學(xué)習(xí)中的監(jiān)督學(xué)習(xí)（如線性回歸、決策樹）和無監(jiān)督學(xué)習(xí)（如聚類、主成分分析）的區(qū)別、應(yīng)用場景和數(shù)據(jù)要求的描述，哪一種說法是準(zhǔn)確的？（）A.監(jiān)督學(xué)習(xí)需要有標(biāo)記的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，用于預(yù)測或分類；無監(jiān)督學(xué)習(xí)則使用無標(biāo)記的數(shù)據(jù)，旨在發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的模式和結(jié)構(gòu)。監(jiān)督學(xué)習(xí)適用于預(yù)測房價、疾病診斷等，無監(jiān)督學(xué)習(xí)適用于客戶細分、數(shù)據(jù)降維等。數(shù)據(jù)的質(zhì)量、數(shù)量和特征對兩種學(xué)習(xí)方法的效果都有重要影響B(tài).監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)的原理和應(yīng)用場景完全相同，可以互相替代C.無監(jiān)督學(xué)習(xí)比監(jiān)督學(xué)習(xí)更復(fù)雜，在實際應(yīng)用中應(yīng)盡量避免使用D.監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)只適用于特定的領(lǐng)域，如金融和醫(yī)療，在其他領(lǐng)域沒有用處16、關(guān)于計算思維中的并行計算概念，以下對于其優(yōu)勢和挑戰(zhàn)的解釋，哪一種是準(zhǔn)確的？（）A.并行計算沒有什么優(yōu)勢，反而帶來很多技術(shù)難題，不值得推廣B.并行計算通過同時使用多個計算資源（如多核處理器、計算機集群等）來執(zhí)行計算任務(wù)，能夠顯著提高計算速度，縮短處理大規(guī)模數(shù)據(jù)和復(fù)雜問題的時間。然而，并行計算也面臨著任務(wù)分配、數(shù)據(jù)同步、通信開銷、線程安全等挑戰(zhàn)，需要精心設(shè)計算法和架構(gòu)，以充分發(fā)揮其優(yōu)勢并克服潛在的問題C.并行計算只適用于超級計算機和大型科研項目，對普通的計算任務(wù)沒有幫助D.并行計算技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不需要考慮任何挑戰(zhàn)和限制，可以隨意使用17、假設(shè)要開發(fā)一個能夠根據(jù)用戶輸入自動生成音樂的程序。在音樂生成的算法和模型方面，以下哪種方法可能是最有創(chuàng)新性和潛力的？（）A.基于預(yù)定義的音樂模板和規(guī)則進行生成B.利用深度學(xué)習(xí)中的生成對抗網(wǎng)絡(luò)（GAN），讓生成器和判別器相互博弈，從而創(chuàng)作出新穎和富有創(chuàng)意的音樂作品，為音樂生成領(lǐng)域帶來新的可能性和突破C.不使用任何算法和模型，隨機組合音符D.僅僅復(fù)制現(xiàn)有的音樂片段，進行拼接18、在一個多人在線游戲的服務(wù)器端編程中，需要處理大量玩家的實時交互和數(shù)據(jù)同步。以下哪種技術(shù)或架構(gòu)可能是最為關(guān)鍵的，以確保游戲的流暢性和穩(wěn)定性？（）A.單機架構(gòu)，所有計算在一臺服務(wù)器上完成B.客戶端-服務(wù)器架構(gòu)，將游戲邏輯和數(shù)據(jù)處理集中在服務(wù)器端，通過高效的網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)同步機制，確保玩家之間的實時交互準(zhǔn)確無誤，維持游戲的流暢性和穩(wěn)定性，為玩家提供優(yōu)質(zhì)的游戲體驗C.分布式架構(gòu)，但節(jié)點之間通信效率低下D.不考慮架構(gòu)設(shè)計，隨意編寫服務(wù)器端程序19、在計算思維的性能評估和優(yōu)化中，以下關(guān)于其指標(biāo)和策略的描述，哪一個是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.性能評估通常使用諸如運行時間、內(nèi)存使用、吞吐量、響應(yīng)時間等指標(biāo)來衡量程序或系統(tǒng)的效率。優(yōu)化策略包括算法改進、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)調(diào)整、代碼優(yōu)化、硬件升級等。在進行性能優(yōu)化時，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.性能評估和優(yōu)化是一項非常復(fù)雜且難以預(yù)測的工作，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.性能評估只關(guān)注運行時間，其他指標(biāo)如內(nèi)存使用等可以忽略，因為運行時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大的硬件來實現(xiàn)，軟件層面的優(yōu)化作用不大20、在解決一個復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題時，需要設(shè)計一種高效的算法。如果問題涉及到對大量數(shù)據(jù)進行排序和查找，同時要求時間復(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，簡單直觀但效率較低D.選擇排序算法，每次選擇最小元素進行排序二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋計算思維中的計算機網(wǎng)絡(luò)中的路由算法和擁塞控制，分析不同路由算法的特點和擁塞控制的方法。2、（本題5分）解釋計算思維中的模式識別概念，分析在數(shù)據(jù)分析和問題解決中如何發(fā)現(xiàn)和利用模式，以及模式識別的局限性。3、（本題5分）詳細說明計算思維中的智能醫(yī)療中的診斷和治療輔助，論述醫(yī)學(xué)影像分析、疾病預(yù)測和個性化治療的計算方法和應(yīng)用。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）對于一個在線教育平臺，需要支持課程發(fā)布、學(xué)生選課、學(xué)習(xí)進度跟蹤和教學(xué)評估等功能。請分析如何通過計算思維來構(gòu)建這個平臺，確保其穩(wěn)定性和用戶體驗。2、（本題5分）一個電子政務(wù)系統(tǒng)在信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同方面存在障礙，影響政務(wù)服務(wù)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(biāo)準(zhǔn)化、接口規(guī)范和流程優(yōu)化來促進信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同。3、（本題5分）考慮開發(fā)一個智能旅游行程規(guī)劃系統(tǒng)，能夠根據(jù)用戶的時間、預(yù)算和興趣生成最佳行程。請深入分析其中所運用的計算思維和優(yōu)化算法來滿足用戶需求。4、（本題5分）對于一個智能物流包裹分揀系統(tǒng)，需要快速準(zhǔn)確地對包裹進行分類和派送。請具體分析實現(xiàn)這一功能所運用的計算思維和機器視覺技術(shù)。5、（本題5分）考慮一個智能交通擁堵疏導(dǎo)系統(tǒng)，根據(jù)實時路況和歷史數(shù)據(jù)制定疏導(dǎo)方案。請深入探討計算思維在緩解擁堵中的作用。四、論述題（本大題