西藏警官高等专科学校《计算思维与人工智能基础工》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页西藏警官高等专科学校

《计算思维与人工智能基础工》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15个小题，每小题2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、在解决一个涉及多个变量和约束条件的优化问题时，例如在有限的资源下安排生产计划以实现最大利润，计算思维可以帮助我们找到最佳解决方案。以下哪种思路最能体现计算思维的应用？（）A.尝试所有可能的组合，计算每种组合的利润，然后选择最大值B.凭直觉和经验做出决策，不进行系统性的分析C.建立数学模型，运用优化算法，如线性规划或遗传算法，来找到最优解D.随机选择一些方案，选择其中看起来较好的方案2、在操作系统中，进程和线程是重要的概念。以下关于进程和线程的描述，哪一项是错误的？（）A.一个进程可以包含多个线程B.线程比进程的开销小C.进程之间的通信比线程之间的通信更复杂D.线程不能独立执行3、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4、在计算思维中，逻辑思维是一种重要的思维方式。以下关于逻辑思维的描述中，错误的是？（）A.逻辑思维是一种基于逻辑规则和推理的思维方式，可以帮助我们分析和解决问题B.逻辑思维包括命题逻辑、谓词逻辑、模态逻辑等多种类型，每种类型都有其特定的应用场景C.逻辑思维可以用编程语言中的逻辑运算符和控制结构来实现，也可以用自然语言来表达D.逻辑思维是一种绝对正确的思维方式，不会出现错误和偏差5、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6、在计算机系统中，如果要优化内存的使用，避免内存泄漏和提高内存访问效率。以下哪种编程技巧和工具是有用的？（）A.手动管理内存分配和释放B.使用智能指针和自动内存管理机制C.不考虑内存问题，让系统自动处理D.尽量使用大量的全局变量存储数据7、在设计一个数据库系统来存储和管理大量的学生成绩数据，包括课程、学期、成绩等信息，计算思维在优化数据结构和查询效率方面起着重要作用。以下哪种设计方案更能体现计算思维？（）A.使用简单的表格结构存储所有数据，不考虑索引和关系B.建立规范化的数据库结构，通过主键、外键和索引来提高数据的一致性和查询效率C.将所有数据存储在一个大文件中，通过顺序搜索查找数据D.不考虑数据的存储和管理，只关注数据的输入和输出8、当需要在计算机中表示和处理图像时，如果图像的质量要求很高，细节丰富，同时需要进行频繁的编辑和处理。以下哪种图像格式是最为适合的？（）A.JPEG格式，压缩比高，文件较小B.PNG格式，支持透明背景和无损压缩C.BMP格式，未压缩，保留原始图像信息D.GIF格式，适用于简单的动画9、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，不考虑其安全性漏洞10、在计算机程序中，控制结构用于决定程序的执行流程。以下哪种控制结构可以根据条件的真假重复执行一段代码？（）A.顺序结构B.选择结构C.循环结构D.以上都不是11、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12、在计算中的随机算法，以下对于蒙特卡罗方法和拉斯维加斯算法的特点、误差控制和适用问题的描述，哪一种是恰当的？（）A.蒙特卡罗方法通过随机抽样和统计来求解问题，结果存在一定的误差但可以通过增加抽样次数来控制；拉斯维加斯算法总是能得到正确的结果，但运行时间不确定。蒙特卡罗方法适用于数值计算和概率问题，拉斯维加斯算法适用于求解存在不确定性但必须得到正确结果的问题B.蒙特卡罗方法和拉斯维加斯算法没有区别，只是名称不同C.随机算法的结果不可靠，不应该在重要的计算中使用D.蒙特卡罗方法和拉斯维加斯算法只适用于数学游戏，在实际应用中没有用处13、在开发一个能够处理海量数据的分布式存储系统时，计算思维在数据分布和容错方面起着关键作用。以下哪种方法更能体现计算思维？（）A.将数据随机分布在各个节点上，不考虑数据的关联性和访问频率B.根据数据的特征和访问模式，采用合适的分区策略和副本机制，确保数据的可靠性和高效访问C.不使用分布式存储，将所有数据存储在一个节点上D.不考虑容错，一旦节点故障数据就丢失14、计算思维中的迭代思想常用于解决问题。比如计算一个数的平方根，以下哪种迭代方法是常见的（）A.二分法B.随机逼近法C.牛顿迭代法D.以上都是15、对于一个需要进行大规模数值计算的科学问题，例如天气预报模型。以下哪种编程语言和计算框架能够提供高效的计算支持？（）A.Fortran语言，擅长科学计算B.JavaScript语言，用于网页开发C.Python语言，结合NumPy和SciPy库D.HTML语言，用于网页设计二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）阐述计算思维中的“计算思维与个性化学习”，说明如何利用计算思维实现根据学生的个体差异提供个性化的学习方案和支持。2、（本题5分）阐述计算思维中的“计算思维与素质教育的深化”，说明计算思维在素质教育中的地位和作用，以及如何通过计算思维教育深化素质教育改革。3、（本题5分）计算思维在金融领域的应用越来越广泛，如风险评估、投资策略优化等。请解释在这些应用中计算思维的体现，以及如何利用数据分析和算法来做出更明智的金融决策。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在人工智能伦理和可解释性方面，确保算法的公正性和透明度是重要问题。请详细论述计算思维在构建可解释的人工智能模型中的方法和挑战，如特征重要性分析、模型可视化、解释性框架设计，并且分析如何平衡模型性能和可解释性。2、（本题5分）在自动化控制系统中，精确的计算和实时响应是必要的。请详细论述计算思维在自动化控制系统设计中的应用，如控制器设计、系统建模、稳定性分析，同时结合实际的工业自动化场景说明其重要性。3、（本题5分）云计算为用户提供了便捷的计算资源和服务。请深入探讨计算思维在云计算环境下的资源分配和任务调度策略，包括虚拟机部署、资源弹性伸缩、成本优化，并且分析如何满足不同用户的需求和服务质量要求。4、（本题5分）计算思维中的贪心算法和动态规划算法在解决具有最优子结构性质的问题时各有特点。详细比较贪心算法和动态规划算法的原理、适用场景和优缺点，通过具体问题（如找零钱问题、背包问题的不同变种）说明如何选择合适的算法来获得最优解或近似最优解。5、（本题5分）全面论述计算思维中的分布式计算框架。分析分布式计算的原理和架构，研究常见的分布式计算框架（如Hadoop、Spark）的特点和应用场景，探讨在大规模数据处理中的分布式计算策略。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分