泸州医疗器械职业学院《计算思维与人工智能基础工》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《计算思维与人工智能基础工》2023-2024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、当面对一个需要处理大量并发请求的网络服务，比如在线游戏服务器，计算思维有助于优化系统性能。以下哪种策略在这种情况下最为有效？（）A.使用简单的服务器架构，不做任何优化，期望能够应对高并发B.采用分布式架构，将任务分配到多个服务器节点上，并通过负载均衡来提高处理能力C.不断增加单个服务器的硬件配置，以提升性能D.限制用户的并发访问数量，以降低服务器压力2、在计算机体系结构的存储层次中，缓存未命中时的处理方式有多种。以下哪种方式可以减少未命中的损失？（）A.回写B.直写C.预取D.以上都不对3、在计算机图形学中，光栅化和光线追踪是两种常见的渲染技术。以下关于它们的描述，哪一项是正确的？（）A.光线追踪的效果更真实，但计算量大B.光栅化的速度快，但效果不如光线追踪C.两者在效果和性能上没有明显区别D.以上都不对4、数据结构是计算机科学中用于组织和存储数据的方式。以下关于数据结构的描述中，错误的是？（）A.数据结构包括线性结构、树形结构、图形结构等多种类型，每种类型都有其特定的应用场景B.数据结构的选择会影响算法的效率和实现难度，因此在设计算法时需要根据问题的特点选择合适的数据结构C.数据结构可以用编程语言中的数据类型和数据结构库来实现，也可以自己定义新的数据结构D.数据结构只与计算机科学相关，在其他领域中没有应用5、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6、关于计算思维中的数据可视化（DataVisualization），以下说法不准确的是：（）A.数据可视化是将数据以图形、图表等直观的形式展示，帮助人们更好地理解和分析数据B.有效的数据可视化能够揭示数据中的隐藏模式、趋势和关系C.选择合适的数据可视化方式取决于数据的类型、目的和受众D.数据可视化只是为了让数据看起来更漂亮，对数据分析没有实质作用7、在处理大规模数据时，计算思维能够帮助我们从海量信息中提取有价值的知识。想象您正在分析一个大型电商网站的用户购买行为数据，以优化推荐系统。以下哪种策略最能体现计算思维在这个情境中的应用？（）A.随机抽取一部分数据进行简单分析，根据结果做出推测B.对所有数据进行全面的手动检查和分类C.运用数据挖掘技术，自动发现数据中的隐藏模式和关联，例如哪些商品经常被一起购买D.只关注最近一周的数据，忽略之前的历史数据8、在计算思维的模拟与仿真（SimulationandEmulation）中，以下描述错误的是：（）A.模拟与仿真是通过建立模型来模仿真实系统的行为和性能B.可以用于预测系统的未来状态、优化系统设计和评估不同策略的效果C.模拟与仿真的结果完全准确，能够替代真实系统的实验和测试D.建立有效的模拟与仿真模型需要对系统的原理和运行机制有深入的理解9、关于计算思维中的面向对象编程（Object-OrientedProgramming），以下说法不准确的是：（）A.面向对象编程将数据和操作数据的方法封装在对象中，通过对象之间的交互来实现程序功能B.它具有封装性、继承性和多态性等重要特性，提高了代码的复用性和可维护性C.面向对象编程适用于所有类型的程序开发，是解决问题的最优编程范式D.理解和运用面向对象编程需要掌握类、对象、属性、方法等基本概念10、计算思维中的图算法在许多领域有应用。对于判断一个图是否存在环的问题，以下哪种算法通常被使用（）A.深度优先搜索B.广度优先搜索C.最短路径算法D.以上都不是11、在进行艺术创作的数字化过程中，例如数字绘画、动画制作、数字雕塑等，需要将传统的艺术技巧与计算机技术相结合。为了创作出具有独特艺术风格和表现力的作品，以下哪种计算思维的融合能够发挥重要作用？（）A.数字工具的运用与创新B.艺术风格的算法模拟C.创意与技术的协同D.以上都是12、在开发一个在线购物网站时，需要考虑用户的并发访问和数据的实时更新。为了确保系统的稳定性和响应性能，以下哪种技术架构和策略是需要重点关注的？（）A.采用单体架构，将所有功能集成在一个应用中B.构建分布式系统，使用缓存和负载均衡C.使用传统的文件存储方式来保存数据D.不考虑并发和性能问题，先实现功能13、在计算机网络的路由算法中，距离矢量路由算法和链路状态路由算法各有特点。以下关于距离矢量路由算法的描述，哪一项是正确的？（）A.收敛速度快B.能避免路由环路C.消息传递量小D.以上都不对14、在计算中的算法效率分析中，以下对于大O记号、平均情况和最坏情况时间复杂度的理解和应用的描述，哪一种说法是准确的？（）A.大O记号用于描述算法的渐进性能，给出了算法运行时间的上界估计。平均情况时间复杂度考虑了所有可能输入的平均性能，最坏情况时间复杂度则关注最不利的输入。在实际分析中，通常关注最坏情况时间复杂度来评估算法的性能上限B.大O记号和时间复杂度的分析过于理论化，在实际编程中没有实际用途C.只需要关注算法的平均情况时间复杂度，最坏情况时间复杂度不重要D.大O记号能够精确地给出算法的运行时间，而不仅仅是一个估计15、关于计算中的软件工程方法，以下关于敏捷开发和瀑布模型的比较，不正确的是哪一项？（）A.敏捷开发强调快速迭代、用户反馈和团队协作，能够适应需求的变化B.瀑布模型则按照线性顺序依次进行需求分析、设计、编码、测试和维护等阶段C.敏捷开发适用于需求不确定、变化频繁的项目；瀑布模型适用于需求明确、稳定的项目D.敏捷开发完全摒弃了文档的重要性，而瀑布模型则非常注重文档的完整性和规范性16、在解决一个资源分配问题，例如为多个项目分配有限的预算，计算思维可以帮助我们做出合理的决策。以下哪种策略更能体现计算思维的应用？（）A.平均分配预算给每个项目，不考虑项目的优先级和需求B.根据项目的预期收益和紧急程度，建立数学模型来优化预算分配C.让项目负责人自行决定所需预算，不进行统一规划D.随机分配预算，不考虑任何因素17、关于计算中的搜索算法，以下关于顺序搜索、二分搜索和哈希搜索的比较，不正确的是哪一项？（）A.顺序搜索逐个检查数组中的元素，直到找到目标元素或遍历完整个数组，适用于无序数组B.二分搜索要求数组已排序，通过不断将搜索范围缩小一半来查找目标元素，效率较高C.哈希搜索通过将元素映射到哈希表中的特定位置来实现快速查找，但可能存在哈希冲突的问题D.无论数组的大小和数据的分布情况如何，哈希搜索总是比二分搜索和顺序搜索更高效18、在计算中的递归与迭代的比较中，以下对于它们的实现方式、性能差异和适用场景的分析，哪一种描述是全面的？（）A.递归通过函数自身调用解决问题，代码简洁但可能存在栈溢出风险；迭代通过循环结构实现，性能通常更优但代码可能较复杂。对于简单的、可清晰分解为递归形式的问题，递归更直观；对于复杂的、需要高效性能的问题，迭代更合适。同时，一些问题可以同时用递归和迭代实现，但效果可能不同B.递归和迭代是完全相同的概念，只是表达方式不同C.递归总是比迭代更高效，应该优先使用递归D.迭代只适用于简单的循环操作，对于复杂的问题无法使用19、在进行游戏人工智能（AI）的设计时，需要为游戏中的角色赋予智能行为，使其能够根据环境和玩家的动作做出合理的反应。为了创建具有挑战性和趣味性的游戏AI，以下哪种计算思维的方法和技术能够提供有效的解决方案？（）A.决策树与策略规划B.机器学习算法训练C.行为模拟与优化D.以上都是20、在数据挖掘的关联规则挖掘中，Apriori算法的核心思想是？（）A.从频繁项集生成候选项集B.通过随机抽样发现关联规则C.基于聚类的方法挖掘规则D.以上都不对21、在当今数字化时代，计算思维对于解决复杂问题至关重要。假设你正在开发一个智能交通管理系统，需要实时处理大量的车辆位置和行驶数据，以优化交通流量和减少拥堵。在设计算法时，以下哪种策略是最为关键的？（）A.简单地按照车辆到达顺序进行处理，不考虑其他因素B.采用基于贪心算法的策略，每次选择局部最优的决策，以期望达到整体最优C.运用动态规划的方法，将问题分解为多个子问题，并通过保存子问题的解来避免重复计算，从而有效地处理大规模数据，实现全局最优的交通流量优化，这在处理复杂的实时数据和长期规划方面具有显著优势D.随机选择处理方式，不遵循任何特定的算法逻辑22、在进行大数据分析的项目中，例如对电商平台的用户行为数据、社交媒体的舆情数据、金融交易数据等进行挖掘和洞察，需要选择合适的工具和技术，并设计有效的分析流程。在这个过程中，以下哪种计算思维的决策能够提升分析的效果和价值？（）A.数据清洗与预处理方法B.分析模型的选择与应用C.结果可视化与解读D.以上都是23、关于计算思维中的递归思想，当应用于解决问题时，以下哪一种解释是最易于理解的？（）A.递归是一种通过不断将问题分解为更小的、与原问题相似的子问题，直到达到一个简单的、可直接解决的基本情况，然后从这些基本情况逐步返回并解决原问题的方法。递归可以使复杂的问题变得简洁明了，但需要注意避免无限递归和处理好递归的终止条件B.递归是一种复杂且效率低下的解决问题的方式，通常应该尽量避免使用，而选择迭代等其他方法C.递归就是函数自己调用自己，不需要考虑问题的规模和边界条件，系统会自动处理好一切D.递归只适用于数学计算类问题，对于其他领域的问题，如实际生活中的问题，很少能够应用24、计算思维强调算法的可扩展性。对于一个处理小数据量表现良好但处理大数据量性能急剧下降的算法，以下哪种改进方法不太可能提高其可扩展性（）A.优化算法的时间复杂度B.增加硬件资源C.简化算法逻辑D.保持算法不变，只增加注释25、在进行数据可视化时，计算思维有助于我们选择合适的图表类型和展示方式来清晰地传达信息。假设您有一组关于不同城市气温变化的数据，以下哪种可视化方法最能有效地呈现数据趋势？（）A.使用饼图展示每个城市的气温比例B.运用折线图展示各城市气温随时间的变化C.用柱状图比较不同城市在同一时间的气温D.不进行可视化，直接以表格形式呈现数据26、在解决一个需要优化算法性能的问题时，计算思维可以帮助我们找到瓶颈并进行改进。例如，一个图像处理算法运行速度很慢，以下哪种方法更可能有效？（）A.不做任何分析，直接尝试修改代码中的随机部分B.对算法进行性能分析，找出耗时最多的部分，针对性地进行优化，如使用更高效的数据结构或算法C.重新编写整个算法，不基于原有的架构D.忽略性能问题，继续使用原算法27、在操作系统的文件系统中，NTFS和FAT32是常见的文件系统格式。以下关于NTFS的优点，哪一项是不正确的？（）A.支持更大的文件和分区B.提供更好的安全性C.兼容性更好D.以上都不对28、在计算问题中，有时需要通过穷举所有可能的情况来找到最优解。以下哪种算法常用于这种穷举搜索？（）A.回溯算法B.冒泡排序算法C.快速排序算法D.归并排序算法29、在计算思维中，抽象是一种重要的思维方法。以下关于抽象的描述中，错误的是？（）A.抽象是从具体的事物中提取出共同的特征和行为，形成概念和模型的过程B.抽象可以分为数据抽象和过程抽象，分别用于描述数据的结构和操作的流程C.抽象可以帮助人们忽略细节，关注问题的本质和关键特征，提高问题解决的效率D.抽象是一种主观的思维过程，不同的人对同一事物的抽象结果可能会有所不同30、编程中的调试技巧是一种重要的编程能力。以下关于调试技巧的描述中，错误的是？（）A.调试技巧包括使用调试工具、设置断点、查看变量值、单步执行等方法B.调试技巧可以帮助我们快速定位程序中的错误，提高编程效率C.调试技巧需要不断地实践和积累经验，才能掌握得更好D.调试技巧只适用于专业程序员，对于初学者来说没有必要掌握二、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）计算思维在智能控制领域中发挥着重要作用。深入探讨智能控制的方法（如模糊控制、神经网络控制），分析如何运用计算思维设计智能控制器，通过实际的控制系统（如工业自动化生产线、机器人控制系统）说明智能控制的优势和应用。2、（本题5分）在人工智能中的对抗生成网络（GAN）中，生成逼真的数据是目标。请详细论述计算思维在GAN模型设计和训练中的关键问题，如生成器和判别器的架构、训练策略、模式崩溃问题，并且分析如何提高生成数据的质量和多样性。3、（本题5分）在数据清洗和预处理过程中，去除噪声和异常值是重要环节。请全面论述计算思维在数据清洗和预处理方法中的策略，如缺失值处理、异常值检测、重复数据删除，并且分析如何评估数据清洗的效果和对后续分析的影响。4、（本题5分）计算思维在生物医学工程中的应用对于医疗设备的研发和医疗技术的进步具有重要意义。深入探讨如何运用计算思维的信号处理和控制系统设计，开发先进的医疗设备（如心脏起搏器、人工耳蜗），提