衡阳师范学院南岳学院《计算方法及软件应用》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页衡阳师范学院南岳学院《计算方法及软件应用》

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15个小题，每小题1分，共15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2、在计算思维的逻辑思维（LogicalThinking）方面，对于逻辑推理（LogicalReasoning）的运用，以下描述不正确的是：（）A.逻辑推理帮助我们根据已知的条件和规则得出合理的结论B.它在程序设计、数学证明、问题分析等领域都发挥着关键作用C.逻辑推理只适用于数学和计算机科学领域，在日常生活中用处不大D.掌握逻辑推理可以避免错误的判断和不合理的结论3、在开发一个在线购物网站时，需要保证系统的安全性、稳定性和可扩展性。不仅要防止用户信息泄露、抵御网络攻击，还要能够应对不断增长的用户数量和交易规模。在这种情况下，以下哪种计算思维的原则对于构建一个可靠的购物平台至关重要？（）A.加密与解密B.负载均衡C.备份与恢复D.以上都是4、对于计算思维中的递归算法，以下关于其特点和适用情况的说明，哪一项是准确的？（）A.递归算法复杂难懂，效率低下，很少有适用的场景B.递归算法是一种直接或间接调用自身函数或方法的算法。它具有简洁、优美的特点，能够用简洁的代码解决某些具有重复结构或可以逐步分解的问题，如计算阶乘、遍历树形结构等。但递归算法可能会导致栈溢出等问题，在实际应用中需要谨慎使用，通常适用于问题规模较小或结构清晰的情况C.递归算法只适用于数学计算，在其他领域几乎没有应用D.递归算法是一种过时的算法，已经被新的算法所取代5、关于计算思维中的计算效率（ComputationalEfficiency）衡量，以下说法不正确的是：（）A.计算效率可以通过运行时间、内存使用、处理器利用率等指标来衡量B.提高计算效率需要综合考虑算法、数据结构、硬件资源等多方面因素C.为了追求计算效率，可以牺牲代码的可读性和可维护性D.不同的应用场景对计算效率的要求不同，需要根据实际需求进行权衡6、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7、关于计算中的软件工程模型，以下哪种模型更适合需求不明确的项目？（）A.瀑布模型B.增量模型C.螺旋模型D.喷泉模型8、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9、对于一个需要进行高性能计算的科学研究项目，例如模拟气候变化。以下哪种硬件架构和计算平台是适合的？（）A.多核CPU服务器，利用多核心并行计算B.GPU加速计算，利用图形处理器的并行能力C.分布式计算集群，多个节点协同计算D.以上架构和平台的结合使用10、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11、在计算思维的指导下，对于一个需要处理实时数据的系统，以下哪个技术通常不是关键（）A.数据缓存B.离线计算C.数据流式处理D.实时数据分析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、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14、在进行并行计算时，计算思维对于任务分解和资源分配至关重要。假设您有一个需要大量计算的任务，比如模拟气候变化模型，以下哪种并行策略更能体现计算思维？（）A.将任务平均分配给多个处理器，不考虑它们的计算能力差异B.根据处理器的性能和任务的特点，进行合理的任务划分和分配，以提高并行效率C.只在一个处理器上进行计算，不使用并行计算D.随机分配任务给处理器，不考虑负载均衡15、对于一个需要进行实时视频流处理的应用，比如视频会议或者直播平台。在降低延迟和提高视频质量方面，以下哪种技术可能是最为关键的？（）A.不进行任何优化，直接传输原始视频流B.采用高效的视频编码算法，如H.265，结合自适应的码率控制和网络拥塞控制机制，能够在有限的带宽下实现低延迟、高质量的视频传输，满足实时视频流应用的严格要求，提升用户体验C.只使用传统的视频编码算法，不考虑新技术D.不关注视频质量和延迟，只保证视频能传输二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）计算思维在社会科学研究中也逐渐得到应用。请举例说明如何运用计算思维分析社会现象、研究人类行为，如社交网络分析、人口流动模型等，并讨论其对社会科学研究方法的影响。2、（本题5分）论述计算思维中的“计算思维与终身学习的关系”，说明计算思维如何为终身学习提供支持和动力，以及在不同人生阶段如何持续发展计算思维。3、（本题5分）详细说明计算思维中的缓存机制，论述在计算机系统中如何利用缓存来提高数据访问速度和系统性能。4、（本题5分）论述计算思维中的神经网络基础，解释神经元的工作原理和神经网络的训练过程，举例说明其在模式识别中的应用。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在网络性能优化和拥塞控制中，保障网络的高效稳定运行是重要任务。请全面论述计算思维在网络性能优化和拥塞控制策略中的应用，如流量控制算法、路由选择优化、带宽分配策略，并且结合实际的网络环境分析其效果。2、（本题5分）在数据挖掘中的关联规则挖掘和序列模式挖掘中，发现数据中的隐藏关系是关键。请深入探讨计算思维在关联规则和序列模式挖掘算法中的应用，如Apriori算法、FP-Growth算法、PrefixSpan算法，并且分析如何处理大规模数据和复杂数据类型。3、（本题5分）详细论述计算思维在语音处理中的技术和算法。分析语音识别、合成等任务中的关键技术和计算方法，以及其应用场景。4、（本题5分）深入研究计算思维中的计算思维在虚拟现实与增强现实中的应用，如场景构建、交互设计、物理模拟等方面，分析如何利用计算思维创造沉浸式的虚拟和增强现实环境，并结合具体的应用案例进行阐述。5、（本题5分）全面论述计算思维在卫星通信系统中的关键技术和优化策略。研究信号传输、资源分配等方面的计算方法和模型。四、分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一个在线教育平台的课程评价系统不够完善，无法准确反映学生对课程的真实感受和学习效果。请运用计算思维，分析如何改进评价指标、收集和分析评价数据，以提供有价值的反馈给教师和课程开发者。2、（本题10分）一款智能健康管理应用在健康数据的分析和疾病预警方面不够准确和及时。请从计算思