大连外国语大学《计算方法类》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《计算方法类》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、对于一个需要进行图像识别和分类的任务，例如识别手写数字。以下哪种机器学习算法和技术是常用的？（）A.决策树算法，基于特征进行分类B.支持向量机（SVM），寻找最优分类超平面C.朴素贝叶斯分类器，基于概率进行分类D.以上算法和技术的结合使用2、计算思维在科学研究中有很多应用。以下关于计算思维在科学研究中的应用的描述中，错误的是？（）A.计算思维可以帮助科学家更好地理解和分析科学数据，发现科学规律B.计算思维可以帮助科学家设计和实现科学实验，提高实验的效率和准确性C.计算思维可以帮助科学家开发科学计算软件，进行数值模拟和数据分析D.计算思维只在计算机科学领域的科学研究中有应用，在其他领域的科学研究中没有实际价值3、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4、在计算中的分治法，以下对于其基本思想、典型应用（如归并排序和快速傅里叶变换）和优点的描述，哪一种是正确的？（）A.分治法将一个复杂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，分别求解子问题，然后将子问题的解合并得到原问题的解。归并排序和快速傅里叶变换是分治法的典型应用。分治法的优点包括降低问题的复杂性、提高算法的效率和可并行性B.分治法只适用于一些特定的数学问题，对于实际的应用问题很少使用C.分治法的实现非常复杂，需要很高的编程技巧，不适合初学者使用D.分治法的效率总是低于直接求解问题的方法，因此不应该使用分治法5、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6、当设计一个数据库的备份和恢复策略，以防止数据丢失和灾难恢复。以下哪种方法是有效的？（）A.定期全量备份，恢复时使用最新备份B.增量备份，结合全量备份进行恢复C.异地存储备份数据，防止本地灾害D.以上方法的组合使用7、计算思维中的递归是一种重要的算法设计方法。以下关于递归的描述中，错误的是？（）A.递归是指一个函数在其内部调用自身的过程B.递归可以将一个复杂的问题分解为若干个相同或相似的子问题，通过逐步求解子问题来得到原问题的解C.递归需要注意递归的终止条件，否则会导致无限递归，造成程序崩溃D.递归只适用于数学问题和理论问题，在实际应用中很少使用8、在计算思维中，对于一个需要处理不确定性的问题，以下哪种方法通常被采用（）A.忽略不确定性B.使用概率和统计方法C.凭直觉处理D.以上都不是9、当设计一个网络协议，需要考虑协议的可靠性、效率和灵活性。以下哪种协议设计原则和方法是重要的？（）A.分层设计，将功能划分到不同层次B.错误检测和纠错机制，保证数据可靠传输C.流量控制和拥塞控制，提高网络效率D.以上原则和方法的综合考虑10、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11、在计算思维的人工智能应用（ApplicationofArtificialIntelligenceinComputationalThinking）中，以下描述不准确的是：（）A.人工智能中的机器学习、深度学习等技术为计算思维提供了新的方法和思路B.可以利用计算思维来理解和优化人工智能算法的设计和实现C.计算思维在人工智能的数据预处理、模型训练和评估等环节发挥着重要作用D.计算思维与人工智能完全无关，是两个独立的领域12、在进行机器人控制和自动化的任务中，例如工业机器人的操作、服务机器人的导航、无人机的飞行控制等，需要实现精确的运动控制和智能决策。在这个领域，以下哪种计算思维的方法和技术能够确保机器人的高效运行和安全性？（）A.运动规划与轨迹生成B.传感器数据融合与处理C.控制算法的设计与优化D.以上都是13、在计算思维中的数据结构选择方面，以下关于其考虑因素和影响的论述，哪一个是正确的？（）A.选择数据结构时不需要考虑具体问题，随便选择一种都可以B.选择合适的数据结构对于提高程序的效率和性能至关重要。在选择数据结构时，需要考虑数据的操作需求（如插入、删除、查找等）、数据量的大小、存储空间的限制、算法的复杂度等因素。不同的数据结构（如数组、链表、栈、队列、树、图等）在不同的场景下具有不同的优势和劣势，正确的选择可以大大提高程序的运行效率和可读性C.数据结构的选择对程序性能影响不大，主要取决于编程者的个人喜好D.数据结构的选择只需要考虑数据的类型，其他因素无关紧要14、在数据结构的图中，深度优先搜索和广度优先搜索是两种常见的遍历算法。以下关于深度优先搜索的描述，哪一项是正确的？（）A.先访问离起始节点近的节点B.采用队列实现C.可能会陷入死循环D.以上都不对15、在计算中的人工智能算法，以下对于机器学习中的监督学习（如线性回归、决策树）和无监督学习（如聚类、主成分分析）的区别、应用场景和数据要求的描述，哪一种说法是准确的？（）A.监督学习需要有标记的训练数据，用于预测或分类；无监督学习则使用无标记的数据，旨在发现数据中的模式和结构。监督学习适用于预测房价、疾病诊断等，无监督学习适用于客户细分、数据降维等。数据的质量、数量和特征对两种学习方法的效果都有重要影响B.监督学习和无监督学习的原理和应用场景完全相同，可以互相替代C.无监督学习比监督学习更复杂，在实际应用中应尽量避免使用D.监督学习和无监督学习只适用于特定的领域，如金融和医疗，在其他领域没有用处16、关于计算思维中的并行计算概念，以下对于其优势和挑战的解释，哪一种是准确的？（）A.并行计算没有什么优势，反而带来很多技术难题，不值得推广B.并行计算通过同时使用多个计算资源（如多核处理器、计算机集群等）来执行计算任务，能够显著提高计算速度，缩短处理大规模数据和复杂问题的时间。然而，并行计算也面临着任务分配、数据同步、通信开销、线程安全等挑战，需要精心设计算法和架构，以充分发挥其优势并克服潜在的问题C.并行计算只适用于超级计算机和大型科研项目，对普通的计算任务没有帮助D.并行计算技术已经非常成熟，不需要考虑任何挑战和限制，可以随意使用17、假设要开发一个能够根据用户输入自动生成音乐的程序。在音乐生成的算法和模型方面，以下哪种方法可能是最有创新性和潜力的？（）A.基于预定义的音乐模板和规则进行生成B.利用深度学习中的生成对抗网络（GAN），让生成器和判别器相互博弈，从而创作出新颖和富有创意的音乐作品，为音乐生成领域带来新的可能性和突破C.不使用任何算法和模型，随机组合音符D.仅仅复制现有的音乐片段，进行拼接18、在一个多人在线游戏的服务器端编程中，需要处理大量玩家的实时交互和数据同步。以下哪种技术或架构可能是最为关键的，以确保游戏的流畅性和稳定性？（）A.单机架构，所有计算在一台服务器上完成B.客户端-服务器架构，将游戏逻辑和数据处理集中在服务器端，通过高效的网络通信和数据同步机制，确保玩家之间的实时交互准确无误，维持游戏的流畅性和稳定性，为玩家提供优质的游戏体验C.分布式架构，但节点之间通信效率低下D.不考虑架构设计，随意编写服务器端程序19、在计算思维的性能评估和优化中，以下关于其指标和策略的描述，哪一个是恰当的？（）A.性能评估通常使用诸如运行时间、内存使用、吞吐量、响应时间等指标来衡量程序或系统的效率。优化策略包括算法改进、数据结构调整、代码优化、硬件升级等。在进行性能优化时，需要综合考虑这些指标，通过分析性能瓶颈，选择合适的优化方法，同时要注意避免过度优化导致代码的复杂性增加和可读性下降B.性能评估和优化是一项非常复杂且难以预测的工作，通常无法取得明显的效果，所以在大多数情况下可以忽略C.性能评估只关注运行时间，其他指标如内存使用等可以忽略，因为运行时间是衡量性能的唯一标准D.性能优化主要通过更换更强大的硬件来实现，软件层面的优化作用不大20、在解决一个复杂的数学问题时，需要设计一种高效的算法。如果问题涉及到对大量数据进行排序和查找，同时要求时间复杂度尽可能低。以下哪种算法可能是最合适的选择？（）A.冒泡排序算法，通过反复比较相邻元素进行排序B.快速排序算法，采用分治的思想，平均性能较好C.插入排序算法，简单直观但效率较低D.选择排序算法，每次选择最小元素进行排序二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释计算思维中的计算机网络中的路由算法和拥塞控制，分析不同路由算法的特点和拥塞控制的方法。2、（本题5分）解释计算思维中的模式识别概念，分析在数据分析和问题解决中如何发现和利用模式，以及模式识别的局限性。3、（本题5分）详细说明计算思维中的智能医疗中的诊断和治疗辅助，论述医学影像分析、疾病预测和个性化治疗的计算方法和应用。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）对于一个在线教育平台，需要支持课程发布、学生选课、学习进度跟踪和教学评估等功能。请分析如何通过计算思维来构建这个平台，确保其稳定性和用户体验。2、（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。3、（本题5分）考虑开发一个智能旅游行程规划系统，能够根据用户的时间、预算和兴趣生成最佳行程。请深入分析其中所运用的计算思维和优化算法来满足用户需求。4、（本题5分）对于一个智能物流包裹分拣系统，需要快速准确地对包裹进行分类和派送。请具体分析实现这一功能所运用的计算思维和机器视觉技术。5、（本题5分）考虑一个智能交通拥堵疏导系统，根据实时路况和历史数据制定疏导方案。请深入探讨计算思维在缓解拥堵中的作用。四、论述题（本大题