重庆第二师范学院《计算思维实践》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《计算思维实践》2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在密码学中，对称加密和非对称加密都用于保障数据的安全。以下哪种情况更适合使用对称加密？（）A.大量数据的加密传输B.数字签名C.密钥交换D.以上都不是2、关于计算中的逻辑思维和推理，以下关于命题逻辑和谓词逻辑的描述，不正确的是哪一项？（）A.命题逻辑研究由命题和逻辑连接词组成的表达式及其推理规则，命题是可以判断真假的陈述句B.谓词逻辑在命题逻辑的基础上引入了量词和谓词，能够更精确地表达和推理关于对象及其属性的陈述C.命题逻辑和谓词逻辑都可以用于形式化地描述问题、验证证明和设计逻辑电路等领域D.掌握了命题逻辑和谓词逻辑，就能够解决所有涉及逻辑推理的问题，无需其他的逻辑工具和方法3、关于计算中的自然语言处理技术，以下关于词法分析、句法分析和语义理解的描述，不正确的是哪一项？（）A.词法分析负责将文本分割为单词、识别词汇类别和词干提取等B.句法分析确定句子的语法结构，分析句子中单词之间的关系C.语义理解旨在理解文本的含义和意图，涉及词汇语义、句子语义和篇章语义等层面D.自然语言处理中的词法分析、句法分析和语义理解是相互独立的，没有任何交互和依赖关系4、在进行音乐创作和音频处理时，利用计算机技术可以实现作曲、编曲、混音等操作。对于创作一首具有创新性和感染力的音乐作品，以下哪种计算思维的方法能够激发创作灵感并提高制作效率？（）A.音频合成与特效处理B.节奏与旋律生成算法C.风格模仿与创新D.以上都是5、在计算思维的代码优化（CodeOptimization）实践中，以下描述不正确的是：（）A.代码优化可以从算法改进、代码重构、编译器优化等多个层面进行B.优化代码时需要注意不要引入新的错误或降低代码的可读性C.只有在程序运行速度明显缓慢或占用大量资源时才需要进行代码优化D.代码优化是一个持续的过程，即使程序已经能够正常运行6、在计算思维的错误处理（ErrorHandling）方面，以下描述不正确的是：（）A.错误处理是在程序运行过程中检测和处理可能出现的错误情况B.良好的错误处理机制可以提高程序的稳定性和可靠性C.错误处理只需要在程序的关键部分进行，其他地方可以忽略D.错误处理应该包括错误检测、错误报告和错误恢复等环节7、在算法分析中，大O记号用于表示算法的渐近复杂度。如果一个算法的时间复杂度为O(n^2)，意味着什么？（）A.算法的执行时间与输入规模的平方成正比B.算法的执行时间与输入规模成线性关系C.算法的执行时间是固定的D.以上都不对8、在算法设计中，贪心算法通常用于求解最优解。以下关于贪心算法的描述，哪一项是不正确的？（）A.每一步都选择当前最优的决策B.不一定能得到全局最优解C.适用于所有的优化问题D.以上都不对9、在进行自然灾害的预测和应对中，例如地震、洪水、台风等，需要整合气象数据、地理信息、历史灾害数据等多源信息，并利用模型进行风险评估和预警。在这个复杂的系统中，以下哪种计算思维的方法能够提高预测的准确性和应对的及时性？（）A.灾害模型建立与验证B.数据融合与分析C.应急响应方案优化D.以上都是10、对于计算思维中的抽象化概念，在简化复杂系统和问题的理解与处理时，以下哪种观点是最有见地的？（）A.抽象化是将具体的、复杂的现实世界中的事物和问题，去除细节和非关键因素，提取出其本质特征和关键属性，形成概念模型或数学模型的过程。通过抽象化，可以忽略次要因素，专注于核心问题，从而更有效地进行思考、设计和解决问题B.抽象化会导致信息的丢失，因此在大多数情况下，应该尽量保留问题的所有细节，避免进行抽象C.抽象化只是一种理论上的概念，在实际的计算问题解决中很难应用，也没有太大的实际价值D.抽象化是将问题变得更加复杂和难以理解的过程，不利于问题的解决和系统的设计11、在计算思维的图形图像处理技术中，关于如何实现图像的生成、编辑和分析，以下哪一项说明是最详尽的？（）A.图形图像处理涉及对图像的获取、数字化、编码、存储、增强、压缩、分割、识别等操作。通过使用数学算法和计算机程序，可以实现图像的几何变换、颜色调整、滤波去噪、特征提取等功能。在医疗、娱乐、安防等领域有着广泛的应用B.图形图像处理技术只需要掌握一些基本的图像处理软件的操作即可，不需要深入了解其背后的数学原理和算法C.图形图像处理技术主要依赖于高性能的图形硬件，软件算法的作用相对较小D.图形图像处理技术的发展已经达到了瓶颈，很难再有新的突破和应用12、在处理一个需要对大量图像进行快速压缩的任务时，计算思维可以指导我们选择合适的压缩算法。以下哪种压缩算法在这种情况下更有可能被采用？（）A.无损压缩算法，如Huffman编码，保证完全还原原始图像B.有损压缩算法，如JPEG压缩，在一定程度上损失细节以实现高压缩比C.不进行压缩，直接存储原始图像D.使用一种非常复杂但压缩比很低的算法13、在进行金融风险管理时，需要预测市场波动、评估投资组合的风险以及制定相应的应对策略。由于金融市场的复杂性和不确定性，以下哪种计算思维的方法能够帮助做出更明智的决策？（）A.风险模拟B.数据分析与建模C.策略优化D.以上都是14、在计算思维的并行算法设计（ParallelAlgorithmDesign）中，以下描述不正确的是：（）A.并行算法设计需要考虑任务划分、数据分配、通信开销等因素B.可以使用消息传递、共享内存等方式实现并行计算C.并行算法的性能提升与处理器数量成正比，处理器越多性能越好D.设计并行算法时需要注意负载平衡和同步问题，以充分发挥并行计算的优势15、在进行科学研究时，常常需要处理和分析海量的数据。例如，在天文学中，对星系的观测会产生大量的图像和光谱数据；在生物学中，基因测序会产生庞大的碱基序列信息。面对如此巨大的数据量，以下哪种计算思维的策略能够帮助科学家更快速、准确地从数据中提取有价值的信息？（）A.数据挖掘B.数据压缩C.数据可视化D.以上都是二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细说明计算思维中的金融科技中的量化交易和风险建模，论述利用数学模型和算法进行金融交易决策和风险控制的方法。2、（本题5分）解释计算思维中的模拟退火算法，分析其原理和在优化问题中的应用，举例说明如何控制温度参数。3、（本题5分）论述计算思维中的“计算思维与教育信息化”，说明计算思维如何推动教育信息化的发展，以及教育信息化为计算思维教育带来的机遇和挑战。4、（本题5分）在计算思维中，如何进行性能调优以提高系统的整体运行效率是一个持续的过程。请论述性能调优的步骤和方法，包括硬件优化、软件优化等方面，并举例说明在服务器系统中的应用。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）计算思维中的启发式搜索算法在解决复杂优化问题时具有重要应用。阐述启发式搜索算法（如A*算法、模拟退火算法、遗传算法）的原理和特点，分析这些算法在求解组合优化问题（如旅行商问题、背包问题）中的优势和局限性，通过实际案例说明如何应用启发式搜索算法找到近似最优解。2、（本题5分）计算思维在密码学中的应用对于信息安全保护具有关键意义。深入探讨如何运用计算思维设计复杂的加密算法和密钥管理系统，确保信息在传输和存储过程中的安全性，分析常见加密算法的原理和优缺点，以及如何应对密码破解的威胁。3、（本题5分）在人工智能伦理和社会影响方面，计算思维也起着重要的作用。请论述人工智能技术带来的伦理问题，如算法偏见、数据隐私和就业替代等。分析如何运用计算思维制定合理的伦理准则和政策，促进人工智能的健康发展，保障社会公平和人类福祉，举例说明在不同领域中人工智能伦理问题的具体表现和解决方案。4、（本题5分）在多媒体信息处理中的音频和视频编码技术中，提高压缩比和保持感官质量是重要目标。请全面论述计算思维在音频和视频编码算法中的应用，如H.264编码、AAC编码、VP9编码，并且分析如何适应不同的传输带宽和终端设备要求。5、（本题5分）计算思维在农业信息化中的应用推动了农业现代化的发展。请深入探讨农业信息化中的遥感技术、精准农业和农产品溯源等方面。分析如何运用计算思维提高农业生产效率、保障农产品质量安全，举例说明在智慧农业中的计算思维应用和实践效果。四、分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一个电子政务系统在信息共享和业务协同方面存在障碍，影响政务服务的效率和质量。请运用计算思维，分析如何通过数据标准化、接口规范和流程优化来促进信息共享和业务协同。2、（本题10分）在一个股票交易分析系统中，要从大量的交易数据中挖掘