兰州博文科技学院《计算思维及数据科学导论》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页兰州博文科技学院

《计算思维及数据科学导论》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30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、当考虑计算思维中的图论（GraphTheory）应用时，以下哪种说法是不正确的？（）A.图论用于研究点和边组成的结构及其性质和关系B.它在网络路由、社交网络分析、交通规划等领域有广泛的应用C.图的遍历算法、最短路径算法、最小生成树算法等是图论中的重要算法D.图论只适用于理论研究，在实际问题中难以直接应用2、计算思维中的递归函数在处理某些问题时非常有效。但递归函数可能会带来一些问题，以下哪个不是递归函数可能导致的问题（）A.代码可读性差B.函数调用开销大C.可能导致栈溢出D.计算结果不准确3、在计算思维中，对于一个优化算法的过程，以下哪个步骤通常不是首先进行的（）A.分析算法的时间和空间复杂度B.尝试不同的算法实现C.确定优化的目标和约束条件D.对算法进行代码优化4、计算思维中的问题分解方法可以将复杂问题简化。对于一个开发在线购物网站的任务，以下哪种分解方式不太合理（）A.将网站分为用户界面、商品管理、订单处理等模块B.先完成网站的整体框架，再逐步添加具体功能C.按照开发人员的技术专长分配任务，不考虑功能模块D.每个模块再进一步细分为更小的子任务5、在分布式系统中，如果要实现数据的一致性复制，即在多个节点上保持数据的相同副本。以下哪种技术和算法是常用的？（）A.主从复制，以一个节点为主进行数据更新B.一致性哈希，将数据均匀分布到多个节点C.两阶段提交协议，保证事务的一致性D.以上技术和算法的组合使用6、在开发一款智能语音助手时，需要处理语音识别、语义理解、对话管理等多个技术难题，并提供自然流畅的交互体验。在这个具有挑战性的任务中，以下哪种计算思维的技术和方法能够实现智能助手的高效能和高可用性？（）A.语音识别算法改进B.语义理解模型训练C.对话流程设计与优化D.以上都是7、在计算中的人工智能算法，以下对于机器学习中的监督学习（如线性回归、决策树）和无监督学习（如聚类、主成分分析）的区别、应用场景和数据要求的描述，哪一种说法是准确的？（）A.监督学习需要有标记的训练数据，用于预测或分类；无监督学习则使用无标记的数据，旨在发现数据中的模式和结构。监督学习适用于预测房价、疾病诊断等，无监督学习适用于客户细分、数据降维等。数据的质量、数量和特征对两种学习方法的效果都有重要影响B.监督学习和无监督学习的原理和应用场景完全相同，可以互相替代C.无监督学习比监督学习更复杂，在实际应用中应尽量避免使用D.监督学习和无监督学习只适用于特定的领域，如金融和医疗，在其他领域没有用处8、计算思维是一种运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。以下关于计算思维的描述中，错误的是？（）A.计算思维包括问题求解中的抽象、算法设计、数据表示和编程实现等方面B.计算思维强调通过计算机程序来解决问题，不涉及其他领域的方法和工具C.计算思维可以帮助人们更好地理解和处理复杂的现实问题，提高问题解决的效率D.计算思维是一种跨学科的思维方式，可以与数学、工程、科学等领域的思维方法相结合9、在计算思维的程序设计方法学中，对于提高代码的可读性、可维护性和可扩展性，以下哪一项描述是最准确的？（）A.程序设计方法学包括结构化编程、面向对象编程、函数式编程等范式。通过合理的代码结构、模块化设计、封装、继承、多态等原则和技术，能够使代码更易于理解、修改和扩展，提高软件开发的效率和质量，降低维护成本B.程序设计方法学只是理论上的概念，在实际编程中，只要能够实现功能，代码的风格和结构并不重要C.程序设计方法学已经过时，现代编程语言的特性使得这些方法不再适用D.程序设计方法学只适用于大型软件开发项目，对于小型程序和个人编程，没有必要遵循10、在计算机网络的安全协议中，SSL/TLS用于加密网络通信。以下关于SSL/TLS的描述，哪一项是正确的？（）A.工作在网络层B.只对数据进行加密，不对控制信息加密C.建立安全连接需要进行证书验证D.以上都不对11、关于计算中的物联网技术，以下关于传感器网络和智能家居的描述，不正确的是哪一项？（）A.传感器网络由大量分布的传感器节点组成，用于采集环境数据和监测物理现象B.智能家居通过物联网技术将家庭设备连接起来，实现智能化控制和远程管理C.传感器网络和智能家居的发展依赖于低功耗通信技术、数据分析和云计算等支持D.物联网技术在传感器网络和智能家居中的应用已经非常成熟，不存在任何技术难题和挑战12、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13、对于计算中的并行计算模型，以下关于共享内存模型和分布式内存模型的架构特点、通信方式和性能影响因素的描述，哪一项是正确的？（）A.共享内存模型中多个处理器共享同一块内存，通信通过内存访问实现，容易出现内存竞争和同步问题；分布式内存模型中每个处理器有自己的本地内存，通信通过消息传递实现，通信开销较大。处理器数量、数据分布和任务划分等因素都会影响并行性能B.共享内存模型和分布式内存模型在性能上没有差异，可以根据喜好选择使用C.分布式内存模型比共享内存模型更先进，应该优先使用分布式内存模型D.并行计算模型只适用于超级计算机，对于普通多核计算机不适用14、在计算思维的算法复杂度分析中，关于评估算法在不同规模输入下的性能表现，以下哪一种解释是最清晰的？（）A.算法复杂度包括时间复杂度和空间复杂度。时间复杂度衡量算法运行所需的时间与输入规模的关系，常见的表示方法有大O记号。空间复杂度则衡量算法运行所需的存储空间与输入规模的关系。通过分析算法的复杂度，可以预测算法在处理大规模数据时的性能，为算法的改进和选择提供依据B.算法复杂度分析只是理论上的研究，对实际编程中的算法优化没有实际帮助C.算法复杂度只需要考虑时间复杂度，空间复杂度可以忽略，因为现代计算机的存储空间通常足够大D.算法复杂度分析是一个非常精确的过程，能够准确计算出算法在任何输入规模下的运行时间和存储空间15、当开发一个智能手机应用程序时，需要考虑不同屏幕尺寸和分辨率的适配，以及用户交互的友好性。以下哪种开发框架和设计原则是需要遵循的？（）A.使用特定手机操作系统的原生开发框架，保证性能B.采用跨平台开发框架，一次开发多平台运行C.忽略屏幕差异，采用固定布局D.不考虑用户体验，只关注功能实现16、对于一个需要进行数据可视化的项目，将复杂的数据以直观的图形展示出来。以下哪种可视化方法和工具是适合的？（）A.柱状图、折线图和饼图等基本图表B.地图可视化，展示地理数据C.交互式可视化，允许用户探索数据D.以上方法和工具的结合使用17、在计算思维的逻辑推理方面，关于形式逻辑和数理逻辑在解决计算问题中的作用，以下哪种说法是最合理的？（）A.形式逻辑和数理逻辑为计算问题的解决提供了严谨的推理框架和方法。形式逻辑帮助我们构建清晰的论证结构，判断命题的真假和推理的有效性；数理逻辑则通过符号化和数学化的方式，更精确地描述和处理逻辑关系，为算法设计和程序正确性证明提供基础B.形式逻辑在计算思维中已经过时，数理逻辑是解决所有计算问题的唯一有效工具C.形式逻辑和数理逻辑对于计算问题的解决作用有限，实际中更多依靠直觉和经验D.形式逻辑和数理逻辑在计算思维中的应用非常简单，无需深入学习和理解就能轻松运用18、在计算思维中，优化算法以提高效率是常见的追求。对于一个旅行商问题（TSP），以下哪种优化策略通常不被采用（）A.贪心算法B.动态规划C.随机搜索D.暴力枚举所有可能路径19、对于一个需要对大量文本数据进行快速分类和检索的应用，比如一个大型在线图书馆的书籍分类系统。在选择数据结构时，以下哪种数据结构可能是最适合的，以提高数据处理的效率和准确性？（）A.简单的线性链表，逐个元素进行查找和操作B.二叉搜索树，通过比较节点值进行快速查找，但在数据不平衡时性能可能下降C.哈希表，能够在平均情况下以常数时间复杂度进行插入、删除和查找操作，非常适合处理大量的、需要快速检索和分类的数据，大大提高系统的响应速度和准确性D.栈结构，按照后进先出的原则操作数据20、在处理一个涉及加密和解密的通信系统时，计算思维对于保障信息安全和效率至关重要。以下哪种方法更能体现计算思维？（）A.使用简单的对称加密算法，如DES，不考虑密钥管理B.采用非对称加密算法，如RSA，结合数字证书进行身份验证和密钥交换C.不进行加密，直接传输明文数据D.使用一种过时的加密算法，不考虑其安全性漏洞21、在计算思维的指导下，评估一个算法的优劣需要综合考虑多个因素。以下哪个因素对于实时性要求高的系统来说最为关键（）A.算法的时间复杂度B.算法的空间复杂度C.算法的可读性D.算法的实现难度22、在计算思维的人工智能应用（ApplicationofArtificialIntelligenceinComputationalThinking）中，以下描述不准确的是：（）A.人工智能中的机器学习、深度学习等技术为计算思维提供了新的方法和思路B.可以利用计算思维来理解和优化人工智能算法的设计和实现C.计算思维在人工智能的数据预处理、模型训练和评估等环节发挥着重要作用D.计算思维与人工智能完全无关，是两个独立的领域23、在设计一个能够处理实时数据流的系统，例如实时监控交通流量数据，计算思维可以指导我们选择合适的架构和算法。以下哪种设计更符合计算思维？（）A.使用传统的数据库存储数据，定期进行分析B.构建基于流处理框架的系统，实时处理和分析数据C.不处理实时数据，只在需要时进行离线分析D.将数据存储在文件中，手动读取和分析24、在程序设计的错误处理中，异常处理机制用于捕获和处理运行时错误。以下关于异常处理的描述，哪一项是正确的？（）A.可以提高程序的健壮性B.会降低程序的执行效率C.应该尽量避免使用D.以上都不对25、在计算机图形处理中，抗锯齿技术用于提高图像的质量。以下哪种抗锯齿方法效果较好但计算成本较高？（）A.超级采样抗锯齿B.多重采样抗锯齿C.形态学抗锯齿D.以上都不对26、在计算机算法的搜索算法中，二叉搜索树在平均情况下的查找效率较高。以下关于二叉搜索树的性质，哪一项是正确的？（）A.左子树的值小于根节点，右子树的值大于根节点B.每个节点的左右子树高度差不超过1C.节点的值是随机分布的D.以上都不对27、在开发一个人工智能聊天机器人，需要理解用户输入、生成合理的回答，并不断学习改进。从计算思维的角度出发，以下哪种方法更有效？（）A.基于预定义的规则和模板生成回答，不具备学习能力B.使用深度学习中的循环神经网络（RNN）或长短时记忆网络（LSTM），通过大量的对话数据进行训练和优化C.随机生成回答，不考虑用户输入的内容D.只回答固定的几个常见问题，不处理复杂的输入28、对于计算思维中的逻辑推理，以下关于其重要性和应用场景的描述，哪一项是恰当的？（）A.逻辑推理在计算思维中不重要，对解决计算问题几乎没有帮助B.逻辑推理是计算思维的重要组成部分，它帮助我们清晰地定义问题、分析条件、得出正确的结论。在程序设计中，通过逻辑判断来控制程序的流程；在数据库查询中，运用逻辑表达式筛选数据；在人工智能中，基于逻辑规则进行推理和决策。逻辑推理能够确保计算过程的准确性和可靠性，是解决各种复杂计算问题的基础C.逻辑推理只适用于数学和理论计算，在实际的计算机应用中用处不大D.逻辑推理虽然重要，但在现代计算技术的发展下，其作用逐渐被弱化29、对于计算思维中的图算法，以下关于其重要性和常见类型的说明，哪一项是恰当的？（）A.图算法不重要，在实际计算中很少用到B.图算法在解决许多实际问题中具有重要作用，如网络路由、社交网络分析、路径规划等。常见的图算法包括最短路径算法（如迪杰斯特拉算法、弗洛伊德算法）、最小生成树算法（如普里姆算法、克鲁斯卡尔算法）、拓扑排序等。这些算法能够有效地处理图结构的数据，为各种应用提供解决方案C.图算法复杂且难以理解，一般只在学术研究中使用D.图算法的应用范围狭窄，只适用于特定领域的专业问题30、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.以上都是二、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入论述计算思维在航空航天领域的应用。研究如何在飞行器设计、轨道计算、飞行控制等方面运用计算思维和相关技术，确保飞行安全和任务成功。2、（本题5分）全面论述计算思维在社交媒体舆论分析中的情感分析和趋势预测。研究如何挖掘用户观点和预测舆论走向。3、（本题5分）详细分析计算思维中的数据结构选择与应用，涵盖常见的数据结构如数组、链表、栈、队列、树、图等，讨论在不同的问题场景下如何选择合适的数据结构来优化程序的性能和存储空间，并通过具体的编程实例进行说明。4、（本题5分）计算思维在数据压缩和编码技术中具有重要应用。全面论述如何运用计算思维的熵编码和字典编码方法，对文本、图像和音频等数据进行高效压缩，减少存储空间和传输带宽的需求，同时保证数据的无损或有损恢复质量，分析不同压缩算法的优缺点和适用场景。5、（本题5分）在网络通信中，计算思维对于协议设计和数据传输优化至关重要。请论述网络协议