昆明铁道职业技术学院《计算方法及软件应用》2023-2024学年第二学期期末试卷

装订线装订线PAGE2第1页，共3页昆明铁道职业技术学院《计算方法及软件应用》

2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、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、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2、计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。以下关于计算思维特点的描述，不正确的是（）A.是概念化，不是程序化B.是根本的，不是刻板的技能C.是计算机的思维方式，不是人的思维方式D.是数学和工程思维的互补与融合3、计算思维中的并行计算思想可以提高计算速度。在处理一个大规模数据的计算任务时，以下哪种情况不太适合采用并行计算（）A.计算任务可以分解为相互独立的子任务B.数据之间存在复杂的依赖关系C.硬件支持多核或分布式计算D.任务对时间要求紧迫4、在计算中的并行计算领域，以下关于其概念和优势的描述，不正确的是哪一项？（）A.并行计算是指同时使用多个计算资源（如多核处理器、计算机集群等）来解决一个问题，以提高计算速度B.并行计算可以通过任务并行（将一个大任务分解为多个独立的子任务同时执行）或数据并行（对大量数据进行分区并同时处理）的方式实现C.并行计算能够显著缩短计算时间，但也面临着任务分配、数据同步、通信开销等挑战D.所有的计算问题都可以通过并行计算来获得显著的性能提升，无需考虑问题本身的性质和特点5、在计算思维的优化算法应用中，对于在多种可能的解决方案中寻找最优解，以下哪一种描述是最贴切的？（）A.优化算法通过系统地搜索和评估可能的解决方案空间，利用数学模型和启发式方法，在满足一定约束条件的前提下，找到使目标函数达到最优值的解。常见的优化算法包括贪心算法、动态规划、模拟退火等，它们在资源分配、路径规划、调度等领域有着广泛的应用B.优化算法总是能够找到绝对的最优解，不存在误差和近似情况C.优化算法的应用非常简单，不需要对问题进行深入分析和建模，直接应用即可得到理想的结果D.优化算法只适用于理论研究，在实际问题中由于问题的复杂性和不确定性，很难发挥作用6、在计算机图形学的三维建模中，多边形建模和参数化建模各有优缺点。以下关于多边形建模的优点，哪一项是正确的？（）A.模型精度高B.易于修改C.计算量小D.以上都不对7、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8、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9、在计算机图形学中，如果要实现实时的物理模拟，例如物体的碰撞和运动。以下哪种物理引擎和算法是常用的？（）A.Bullet物理引擎，模拟刚体动力学B.PhysX物理引擎，支持多种物理效果C.自定义的物理算法，根据具体需求实现D.以上引擎和算法的结合使用10、在计算思维的算法复杂度分析（AnalysisofAlgorithmComplexity）中，以下描述错误的是：（）A.算法复杂度包括时间复杂度和空间复杂度，用于评估算法的效率B.时间复杂度表示算法执行所需的时间与输入规模之间的关系C.空间复杂度表示算法执行所需的存储空间与输入规模之间的关系D.算法复杂度分析只对大型问题有意义，对于小型问题可以忽略11、关于计算中的逻辑思维和推理，以下关于命题逻辑和谓词逻辑的描述，不正确的是哪一项？（）A.命题逻辑研究由命题和逻辑连接词组成的表达式及其推理规则，命题是可以判断真假的陈述句B.谓词逻辑在命题逻辑的基础上引入了量词和谓词，能够更精确地表达和推理关于对象及其属性的陈述C.命题逻辑和谓词逻辑都可以用于形式化地描述问题、验证证明和设计逻辑电路等领域D.掌握了命题逻辑和谓词逻辑，就能够解决所有涉及逻辑推理的问题，无需其他的逻辑工具和方法12、假设要开发一个能够自动生成诗歌的程序，需要对语言的模式和结构有深入的理解和模拟。在实现这个程序时，以下哪种技术可能是最为关键的？（）A.基于模板的生成，使用固定的诗歌模板填充词汇B.自然语言处理中的词法分析和句法分析技术，理解输入文本的结构C.深度学习中的循环神经网络（RNN）及其变体，如长短期记忆网络（LSTM）和门控循环单元（GRU），能够学习语言的长期依赖关系和模式，生成富有创意和连贯性的诗歌文本，为自动诗歌生成提供强大的技术支持D.简单的随机组合词汇，生成所谓的“诗歌”13、在计算机网络中，如果要确保数据在传输过程中的安全性和完整性，防止数据被篡改和窃取。以下哪种加密和认证技术是常用且有效的？（）A.对称加密算法，如AES，加密和解密使用相同密钥B.非对称加密算法，如RSA，使用公钥和私钥C.哈希函数，用于生成数据的摘要D.以上技术结合使用14、关于计算思维中的启发式算法（HeuristicAlgorithm），以下说法不准确的是：（）A.启发式算法是基于经验和直觉的算法，不一定能保证得到最优解B.它在解决复杂的组合优化问题时常常能够快速找到较好的近似解C.启发式算法的性能很大程度上取决于问题的特点和算法的设计D.启发式算法总是能够在短时间内找到最优解，比精确算法更可靠15、在计算思维中，错误处理和容错机制是重要的考虑因素。对于一个在线投票系统，以下哪种错误处理方式不太恰当（）A.对重复投票进行检测和拒绝B.当系统出现故障时，保存当前投票数据C.忽略所有错误，继续进行投票D.提供错误提示信息，引导用户正确操作16、在人工智能领域，机器学习和深度学习是重要的分支。以下关于深度学习的描述，哪一项是不准确的？（）A.基于多层神经网络B.需要大量的数据进行训练C.比机器学习的性能更好D.常用于图像识别和语音处理17、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18、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19、在计算思维中，算法设计是重要的环节。对于一个需要找出一组数中的最大值的问题，以下哪种算法设计思路是不合适的（）A.依次比较每个数，记录当前最大的数B.先对数组进行排序，然后取最后一个数C.随机选择一个数作为最大值，然后与其他数比较更新D.同时比较每两个数，较大的数再与其他数比较20、在计算中的加密算法方面，以下对于对称加密（如AES）和非对称加密（如RSA）的工作原理、安全性和应用场景的比较，哪一种说法是正确的？（）A.对称加密使用相同的密钥进行加密和解密，速度快但密钥分发困难；非对称加密使用公钥和私钥对，密钥管理方便但速度较慢。对称加密适用于大量数据的加密传输，非对称加密适用于密钥交换和数字签名等。两者结合使用可以提高系统的安全性B.对称加密和非对称加密在安全性上没有区别，可以随意选择使用C.非对称加密比对称加密更安全，应该完全取代对称加密D.加密算法只适用于网络通信，在其他领域没有应用21、计算思维要求对问题进行精确的定义。对于一个计算圆形面积的问题，以下哪个是精确的问题定义（）A.给定圆的半径，计算其面积B.估计一个圆的面积C.随便给出一些关于圆的信息，计算面积D.以上都不是22、在开发一款智能语音助手时，需要处理语音识别、语义理解、对话管理等多个技术难题，并提供自然流畅的交互体验。在这个具有挑战性的任务中，以下哪种计算思维的技术和方法能够实现智能助手的高效能和高可用性？（）A.语音识别算法改进B.语义理解模型训练C.对话流程设计与优化D.以上都是23、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24、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25、对于计算中的图算法，以下关于深度优先搜索和广度优先搜索的描述，不正确的是哪一项？（）A.深度优先搜索从起始节点开始，沿着一条路径尽可能深地访问节点，直到无法继续，然后回溯B.广度优先搜索则从起始节点开始，逐层地访问相邻节点，先访问距离起始节点近的节点C.深度优先搜索和广度优先搜索都可以用于图的遍历、寻找路径、判断连通性等问题D.深度优先搜索和广度优先搜索的时间复杂度和空间复杂度在所有类型的图中都是相同的二、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）解释计算思维中的“可计算性”理论，说明哪些问题是可计算的，哪些是不可计算的，以及可计算性理论对于理解计算本质的意义。3、（本题5分）阐述计算思维中的“计算思维与工程思维的结合”，举例说明在工程项目中如何运用计算思维和工程思维提高项目的成功率和质量。4、（本题5分）计算思维在地理信息系统（GIS）中的应用，如空间分析、地图绘制等，为地理研究和决策提供了有力支持。请阐述计算思维在GIS中的具体体现和作用，并讨论如何利用GIS解决实际的地理问题。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）考虑一个智能家庭能源管理系统，能够监测电器能耗、优化用电策略和实现远程控制。请深入分析如何运用计算思维来降低家庭能源消耗。2、（本题5分）对于一个智能仓库的库存管理系统，要实现库存的实时监控、自动补货和库存成本控制。请探讨如何运用计算思维来优化库存管理策略。3、（本题5分）在一个在线社交网络的好友推荐系统中，要根据用户的社交关系和兴趣爱好推荐可能的好友。请深入分析如何运用计算思维和图算法来实现精准推荐。4、（本题5分）考虑开发一个智能语音助手，能够理解用户的语音指令并完成相应任务。请全面分析其中所涉及的计算思维和语音识别与理解技术。5、（本题5分）在一个视频监控系统中，要实现对异常行为的自动检测和报警。请详尽分析其中所运用的计算思维和图像处理技术。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在医学图像处理和诊断中，计算思维可以辅助医生更准确地发现病变。全面论述如何运用计算思维的图