天津铁道职业技术学院《计算神经科学》2023-2024学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页天津铁道职业技术学院《计算神经科学》

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20个小题，每小题2分，共40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、关于计算中的并行计算，以下对于并行算法的设计原则、性能提升因素和面临的挑战的描述，哪一项是准确的？（）A.并行算法的设计原则包括任务分解、数据划分、通信优化和负载均衡等。通过合理的并行化，可以显著提高计算性能，但也面临着数据依赖、同步开销、通信延迟等挑战。性能提升的因素包括处理器数量、任务并行度、数据局部性等B.并行计算只适用于超级计算机和大型数据中心，对于普通个人电脑没有意义C.并行算法的设计非常简单，不需要考虑太多因素，只要将任务分配到多个处理器上就行D.并行计算总是能够带来线性的性能提升，即处理器数量增加一倍，性能也提升一倍2、在计算思维中，对于一个需要同时处理多个任务的情况，以下哪种调度策略通常能提高系统的整体效率（）A.先来先服务B.短作业优先C.优先级调度D.随机调度3、对于计算思维中的数据结构选择，在满足不同应用需求和提高算法效率方面，以下哪一个观点是最合理的？（）A.数据结构的选择取决于问题的性质、数据的特点和操作的频繁程度。例如，对于频繁插入和删除操作的应用，链表可能更合适；对于快速查找和排序需求，二叉搜索树或哈希表可能是更好的选择。合理选择数据结构可以显著提高算法的效率和性能B.数据结构的选择并不重要，任何一种数据结构都可以用于解决各种问题，只需要在编程时灵活运用即可C.数据结构越复杂，其性能就越好，因此在实际应用中应尽量选择复杂的数据结构D.数据结构的学习和理解难度较大，为了降低编程的复杂性，应该尽量选择简单的数据结构，即使效率稍低也可以接受4、计算思维强调问题的形式化描述。对于一个求解方程x^2-5x+6=0的问题，以下哪种形式化描述是准确的（）A.寻找使得等式成立的x值B.计算x的平方减去5倍的x再加上6的结果C.分析方程的系数和常数项D.以上都不准确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、在计算思维的迭代和循环结构方面，以下关于其作用和应用场景的描述，哪种说法是正确的？（）A.迭代和循环结构只是编程中的一些语法形式，没有实际的作用B.迭代和循环结构是实现重复操作和处理大量数据的重要手段。它们可以用于遍历数组、执行重复计算、模拟过程等。例如，在计算数列的和、查找数组中的特定元素、生成一系列图形等场景中，通过合理使用迭代和循环结构，可以大大简化代码，提高编程效率，使程序能够处理各种规模的数据和复杂的任务C.迭代和循环结构容易导致程序混乱，应尽量少用D.迭代和循环结构只适用于简单的计算任务，对于复杂的逻辑不适用7、在计算中的编译原理中，以下关于词法分析和语法分析的描述，不正确的是哪一项？（）A.词法分析将输入的源程序分解为单词符号，如标识符、关键字、运算符等B.语法分析则根据语法规则检查单词符号的组合是否符合编程语言的语法结构C.词法分析和语法分析是编译过程中的两个独立阶段，彼此之间没有任何关联D.高效的词法分析和语法分析算法对于提高编译系统的性能和准确性至关重要8、对于一个需要进行数据加密存储的系统，比如云存储服务。在加密密钥的管理方面，以下哪种方法可能是最安全和可靠的？（）A.将加密密钥明文存储在系统中，容易被窃取B.采用硬件安全模块（HSM）来存储和管理加密密钥，提供物理级别的安全保护，防止密钥被非法访问和篡改，确保数据加密的安全性和可靠性，保护用户在云存储中的敏感信息C.不管理加密密钥，让用户自己负责D.使用简单的密码作为加密密钥，安全性低9、在计算思维中，算法的可读性是一个重要的问题。以下关于算法可读性的描述中，错误的是？（）A.算法的可读性是指算法的代码易于理解和阅读的程度B.算法的可读性可以通过良好的代码结构、变量命名、注释等方式来提高C.算法的可读性对于团队合作和代码维护非常重要，应该尽量提高算法的可读性D.算法的可读性只对于专业程序员有意义，对于非专业人员来说没有必要考虑算法的可读性10、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11、在计算思维的并行计算概念中，以下关于其优势和挑战的描述，哪一个是恰当的？（）A.并行计算通过同时利用多个计算资源（如多核处理器、计算机集群）来加速计算任务。其优势在于能够显著缩短处理大规模数据和复杂问题的时间，提高计算效率。然而，并行计算也面临着任务分解、数据分配、同步和通信等挑战，需要精心设计算法和程序架构，以充分发挥并行性能并避免资源竞争和死锁等问题B.并行计算虽然能够提高计算速度，但由于其复杂性和高成本，在大多数情况下不值得采用C.并行计算只适用于科学计算和高性能计算领域，对于普通的应用程序开发没有意义D.并行计算是一种全新的、独立的计算模式，与传统的串行计算没有任何关系12、在计算机系统的性能评估中，以下哪个指标主要反映CPU的运算速度？（）A.内存带宽B.磁盘I/O速度C.浮点运算性能D.网络带宽13、在一个分布式系统中，需要确保各个节点之间的数据一致性。以下哪种一致性模型可能是最适合对实时性要求较高的应用场景？（）A.强一致性，保证数据在任何时刻都是一致的，但可能会有较高的延迟B.最终一致性，允许数据在一段时间内不一致，但最终会达到一致，延迟较低C.弱一致性，数据一致性程度较低，不适合对一致性要求高的场景D.不考虑数据一致性，随意更新数据14、当设计一个算法来解决一个动态规划问题，例如计算最长公共子序列，计算思维要求我们找到问题的最优子结构和重叠子问题。以下哪种方法更符合计算思维？（）A.暴力搜索所有可能的子序列，比较它们的长度B.利用递归方法，不考虑重复计算的子问题C.建立动态规划表，记录中间结果，避免重复计算D.随机生成一些子序列，选择其中较长的15、在计算机体系结构中，指令流水线可以提高CPU的执行效率。以下关于指令流水线的描述，哪一项是错误的？（）A.可以同时执行多条指令B.会增加指令的执行时间C.需要解决流水线冒险问题D.以上都不对16、计算思维中的排序算法稳定性是一个重要概念。以下关于排序算法稳定性的描述，正确的是（）A.稳定的排序算法在排序后相同元素的相对顺序不变B.所有排序算法都应该是稳定的C.不稳定的排序算法效率一定比稳定的排序算法高D.排序算法的稳定性对结果没有影响17、在解决一个路径规划问题，比如为机器人找到从起点到终点的最优路径，计算思维能够帮助我们选择合适的算法。以下哪种算法在这种情况下更适用？（）A.深度优先搜索算法，尽可能深入地探索路径B.广度优先搜索算法，逐层扩展搜索范围C.A*算法，结合启发式信息估计路径成本，更有可能找到最优路径D.随机游走算法，随机选择前进方向18、在一个密码学应用中，比如保护网络通信的安全，需要选择一种加密算法。以下哪种加密算法可能是最能提供高强度安全性的？（）A.简单的对称加密算法，如DESB.非对称加密算法，如RSA，其安全性基于数学难题，具有更高的安全性和灵活性，适用于密钥交换和数字签名等场景，能够为网络通信提供可靠的安全保障C.不使用加密算法，直接传输明文数据D.选择一种已经被破解的加密算法19、编程中的面向对象编程是一种重要的编程思想。以下关于面向对象编程的描述中，错误的是？（）A.面向对象编程是一种将数据和操作数据的方法封装在一起的编程思想B.面向对象编程中的类和对象是对现实世界中的事物和概念的抽象和模拟C.面向对象编程具有封装性、继承性、多态性等特点，可以提高代码的可维护性和可扩展性D.面向对象编程只适用于大型项目，对于小型项目来说没有必要使用面向对象编程20、假设正在设计一个智能家居系统，能够自动控制灯光、温度和家电等设备。在实现设备之间的通信和协同工作方面，以下哪种通信协议可能是最合适的？（）A.HTTP，常用于网页浏览B.Bluetooth，短距离无线通信C.Zigbee，专为低功耗、短距离的物联网设备设计，能够有效地支持智能家居中众多设备之间的通信和协同工作，实现智能化的控制和管理，提升家居生活的便利性和舒适度D.自定义一种通信协议，不遵循任何标准二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述计算思维中的排序算法优化，说明如何针对不同的数据特点选择合适的排序算法并进行优化。2、（本题5分）阐述计算思维中的“计算思维与项目式学习的整合”，举例说明在项目式学习中如何运用计算思维解决实际问题，培养学生的综合能力。3、（本题5分）阐述计算思维中的“计算思维与未来社会的发展”，说明计算思维在推动科技进步、社会变革和人类发展方面的潜在作用和影响。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）假设要为一个学校设计一个课程安排系统，需考虑教师资源、教室容量、学生选课需求和课程时间冲突等问题。请详细分析如何运用计算思维来生成合理的课程表。2、（本题5分）某在线旅游预订平台的酒店评价系统存在虚假评价和评价可信度低的问题。请从计算思维的角度思考如何通过数据清洗、文本分析和用户信用评估来提高评价的真实性和可靠性。3、（本题5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。4、（本题5分）对于一个智能物流仓储的货物分类系统，要根据货物的属性、尺寸和重量快速准确地进行分类。请探讨如何运用计算思维来优化分类流程。5、（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