上海音乐学院《计算方法及应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《计算方法及应用》2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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、假设要开发一个能够自动翻译文本的系统，从一种语言到另一种语言。在提高翻译准确性方面，以下哪个方面可能是最为重要的？（）A.仅仅依靠词典进行单词的直接替换，不考虑语法和语境B.利用大规模的双语语料库进行训练，学习语言之间的转换模式和语义对应关系C.不进行任何训练，使用简单的规则进行翻译D.随机选择翻译结果，不追求准确性2、在进行教育信息化的改革中，例如在线教育平台的建设、个性化学习系统的开发、教育数据的分析等，需要借助计算思维来优化教育资源的配置和教学效果的提升。在这个领域，以下哪种计算思维的策略和技术能够推动教育的创新和发展？（）A.学习路径规划与推荐B.教育资源数字化与管理C.教学效果评估与改进D.以上都是3、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4、在计算思维的人工智能应用中，关于机器学习和深度学习如何帮助解决复杂问题，以下哪一种论述是最深入的？（）A.机器学习和深度学习是人工智能的重要分支，通过对大量数据的学习和训练，模型能够自动提取特征、发现模式和规律，并进行预测和决策。例如，在图像识别、语音处理、自然语言处理等领域取得了显著的成果。然而，这些技术也面临着数据质量、过拟合、可解释性等挑战B.机器学习和深度学习是神秘而难以理解的技术，只有专业的研究人员才能掌握和应用C.机器学习和深度学习虽然在某些领域表现出色，但在大多数实际问题中并不能提供有效的解决方案D.机器学习和深度学习的应用完全依赖于现成的框架和工具，不需要对其原理和算法有深入的理解5、在数据压缩领域，如果要对大量文本数据进行高效压缩，同时保证解压后的准确性。以下哪种压缩算法是合适的？（）A.哈夫曼编码，基于字符频率进行编码B.LZ77算法，利用重复字符串进行压缩C.算术编码，精度较高的编码方法D.不进行压缩，直接存储原始数据6、在计算思维中，算法的时间复杂度和空间复杂度是衡量算法效率的重要指标。以下关于时间复杂度和空间复杂度的描述中，错误的是？（）A.时间复杂度是指算法执行所需的时间与问题规模之间的关系B.空间复杂度是指算法执行所需的存储空间与问题规模之间的关系C.时间复杂度和空间复杂度越低，算法的效率越高D.时间复杂度和空间复杂度只与算法的设计有关，与编程语言和计算机硬件无关7、在计算思维的分治法（DivideandConquer）策略中，以下描述错误的是：（）A.分治法将一个大问题分解为若干个规模较小、相互独立且与原问题相同类型的子问题B.分别求解这些子问题，然后将子问题的解合并得到原问题的解C.分治法适用于问题可以被均匀分解，并且子问题的解可以容易地合并的情况D.分治法在解决所有问题时都比其他方法更简单、高效8、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9、数据在计算思维中的表示方式有很多种。以下关于数据表示方式的描述中，错误的是？（）A.数据可以用不同的进制表示，如二进制、八进制、十进制、十六进制等B.数据可以用不同的数据类型表示，如整数、浮点数、字符、布尔值等C.数据可以用不同的存储结构表示，如数组、链表、栈、队列、树、图等D.数据的表示方式只与编程语言有关，与问题的本质和算法的设计没有关系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、在操作系统的内存管理中，分页和分段是两种常见的方式。以下关于分页的描述，哪一项是正确的？（）A.页面大小固定B.便于实现内存共享C.可以减少内存碎片D.以上都是12、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13、在解决一个复杂的数学问题时，例如求解高次方程的根或者优化一个多变量的函数，传统的计算方法可能效率低下甚至无法求解。此时，借助计算机的强大计算能力，以下哪种计算思维的技术能够提供更有效的解决方案？（）A.数值计算B.符号计算C.智能算法D.以上都是14、在计算思维的函数式编程（FunctionalProgramming）理念中，以下描述错误的是：（）A.函数式编程强调函数的纯粹性和不可变性，避免副作用B.它鼓励使用高阶函数、递归和函数组合来构建程序C.函数式编程能够提高代码的可读性、可测试性和可并行性D.函数式编程只适用于学术研究和特定领域，在实际开发中应用较少15、关于计算中的网络通信原理，以下关于TCP/IP协议簇和OSI参考模型的描述，不正确的是哪一项？（）A.TCP/IP协议簇是互联网中广泛使用的通信协议体系，包括网络层的IP协议、传输层的TCP和UDP协议等B.OSI参考模型将网络通信分为七层，从物理层到应用层，为网络协议的设计和开发提供了理论框架C.TCP/IP协议簇和OSI参考模型在层次划分和功能定义上有一定的相似性，但也存在差异D.OSI参考模型由于其复杂性和不实用性，已经被TCP/IP协议簇完全取代，在现代网络中不再有任何应用16、在计算思维的随机算法（RandomizedAlgorithm）中，以下描述不正确的是：（）A.随机算法在运行过程中引入随机因素，以期望在平均情况下获得较好的结果B.常见的随机算法有随机快速排序、蒙特卡罗方法等C.随机算法的结果具有不确定性，但在多次运行后可以得到相对稳定的统计特征D.随机算法由于结果不确定，所以在实际应用中很少使用，不如确定性算法可靠17、在进行图像识别和计算机视觉的应用开发中，例如自动驾驶、安防监控、医疗影像诊断等，需要处理大量的图像数据，并提取有意义的特征和信息。在这个领域，以下哪种计算思维的技术和策略能够提高识别的准确性和可靠性？（）A.特征提取与选择B.深度学习模型应用C.图像预处理与增强D.以上都是18、数据在计算思维中的处理方式有很多种。以下关于数据处理方式的描述中，错误的是？（）A.数据可以进行排序、搜索、过滤、聚合等操作，以提取有用的信息B.数据处理可以使用不同的算法和数据结构，如排序算法、搜索算法、哈希表等C.数据处理需要考虑数据的规模、类型、分布等因素，以选择合适的数据处理方法D.数据处理只与计算机科学相关，在其他领域中没有应用19、在进行物流配送的优化时，需要考虑货物的起点和终点、运输工具的容量、路线的选择以及时间限制等多个因素。为了实现高效、低成本的物流配送，以下哪种计算思维的策略能够产生显著的效果？（）A.路径规划算法B.车辆调度优化C.库存管理策略D.以上都是20、关于计算中的加密与解密技术，以下关于对称加密和非对称加密的描述，不正确的是哪一项？（）A.对称加密使用相同的密钥进行加密和解密，加密速度快，但密钥的分发和管理较为困难B.非对称加密使用一对密钥，即公钥和私钥，公钥用于加密，私钥用于解密，安全性较高C.对称加密和非对称加密可以结合使用，以充分发挥它们的优势，提高加密系统的性能和安全性D.非对称加密适用于所有的加密场景，并且在效率和安全性方面都优于对称加密21、计算思维中的动态规划方法常用于解决具有最优子结构的问题。以下关于动态规划的描述，不正确的是（）A.通过保存子问题的解避免重复计算B.适用于所有问题C.通常需要分析问题的最优子结构D.可能需要较大的存储空间22、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23、计算思维中的创新思维是一种重要的思维方式。以下关于创新思维的描述中，错误的是？（）A.创新思维是一种敢于突破传统思维模式，提出新的想法和方法的思维方式B.创新思维可以通过学习创新方法和技巧来培养，也可以通过与他人交流和合作来激发C.创新思维在计算思维中起着重要的作用，可以帮助我们设计出更加高效和智能的算法和系统D.创新思维是一种天生的能力，无法通过学习和培养来提高24、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25、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，继续使用原算法二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）论述计算思维中的计算机图形学中的图形渲染和动画制作，说明图形管线和动画原理，以及在游戏和影视中的应用。2、（本题5分）解释计算思维中的“递归”概念，说明递归算法的适用场景和设计要点，并通过一个具体的问题展示递归算法的求解过程。3、（本题5分）解释计算思维中的“自然语言处理中的计算思维”，说明在文本分类、机器翻译、情感分析等任务中如何运用计算思维解决问题。4、（本题5分）解释计算思维中的抽象代数中的群论和环论，分析在密码学和编码理论中的应用。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个在线影视平台的内容推荐系统中，如何根据用户的观看历史、评分和搜索行为，运用计算思维为用户推荐个性化的影视作品。2、（本题5分）一个城市的公共交通支付系统存在支付方式单一、结算效率低的问题。请运用计算思维，分析如何引入多种支付手段、优化结算流程和数据加密技术来提升支付体验。3、（本题5分）对于一个智能图书馆的座位预约系统，要实现座位的实时状态显示、预约管理和违规处理。请探讨如何运用计算思维优化系统功能。4、（本题5分）一个图书馆的自助借还书系统经常出现故障，影响读者的使用体验。请运用计算思维，研究如何通过硬件检测、软件优化和容错机制来提高系统的稳定性和可靠性。5、（本题5分）一个学校的图书馆管理系统存在借还书流程繁琐、图书检索困难等问题。请以计算思维为指导，分析问题产生的根源，提出优化借还书流程、改进图书检索功能的具体方案，并评估方案的可行性和效果。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在云计算环境下，计算资源的分配和管理需要计算思维的支持。请深入探讨云计算的架构和服务模式，如IaaS、PaaS和SaaS等。分析如何运用计算思维优化资源调度算法，实现负载均衡和成本控制，以及在云计算中保障数据安全和隐私的策略和方法