裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁中國礦業(yè)大學徐海學院

《計算思維與數(shù)據(jù)科學》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在解決一個路徑規(guī)劃問題，比如為機器人找到從起點到終點的最優(yōu)路徑，計算思維能夠幫助我們選擇合適的算法。以下哪種算法在這種情況下更適用？（）A.深度優(yōu)先搜索算法，盡可能深入地探索路徑B.廣度優(yōu)先搜索算法，逐層擴展搜索范圍C.A*算法，結合啟發(fā)式信息估計路徑成本，更有可能找到最優(yōu)路徑D.隨機游走算法，隨機選擇前進方向2、在計算中的遞歸與迭代的比較中，以下對于它們的實現(xiàn)方式、性能差異和適用場景的分析，哪一種描述是全面的？（）A.遞歸通過函數(shù)自身調用解決問題，代碼簡潔但可能存在棧溢出風險；迭代通過循環(huán)結構實現(xiàn)，性能通常更優(yōu)但代碼可能較復雜。對于簡單的、可清晰分解為遞歸形式的問題，遞歸更直觀；對于復雜的、需要高效性能的問題，迭代更合適。同時，一些問題可以同時用遞歸和迭代實現(xiàn)，但效果可能不同B.遞歸和迭代是完全相同的概念，只是表達方式不同C.遞歸總是比迭代更高效，應該優(yōu)先使用遞歸D.迭代只適用于簡單的循環(huán)操作，對于復雜的問題無法使用3、對于計算思維中的錯誤處理和容錯機制，以下關于其意義和實現(xiàn)方式的說明，哪一項是準確的？（）A.錯誤處理和容錯機制在計算中可有可無，對系統(tǒng)的正常運行影響不大B.錯誤處理和容錯機制對于確保系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性具有重要意義。在計算過程中，可能會出現(xiàn)各種錯誤，如用戶輸入錯誤、硬件故障、網(wǎng)絡異常等。通過合理的錯誤檢測、錯誤報告和錯誤恢復策略，可以使系統(tǒng)在遇到錯誤時能夠繼續(xù)運行或優(yōu)雅地終止，減少損失和風險。實現(xiàn)容錯機制可以采用備份與恢復、冗余設計、異常處理等方式C.錯誤處理和容錯機制會增加系統(tǒng)的復雜度和成本，應該盡量避免使用D.錯誤處理和容錯機制只適用于關鍵的系統(tǒng)和應用，一般的程序不需要考慮4、計算思維中的圖算法在許多領域有應用。對于判斷一個圖是否存在環(huán)的問題，以下哪種算法通常被使用（）A.深度優(yōu)先搜索B.廣度優(yōu)先搜索C.最短路徑算法D.以上都不是5、在計算思維的并行處理思想中，關于如何提高計算效率和應對大規(guī)模數(shù)據(jù)處理，以下哪一種論述是最深入的？（）A.并行處理是通過同時執(zhí)行多個計算任務或操作來提高計算速度和效率的方法。它可以基于多核處理器、分布式計算系統(tǒng)或云計算平臺實現(xiàn)。在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)和復雜計算問題時，合理地劃分任務、分配資源和協(xié)調并行執(zhí)行，能夠顯著縮短計算時間，提高系統(tǒng)的性能和響應能力B.并行處理只適用于超級計算機和大型數(shù)據(jù)中心，對于普通個人計算機和小型系統(tǒng)沒有實際意義C.并行處理雖然能夠提高計算效率，但會增加系統(tǒng)的復雜性和成本，因此在一般情況下不建議使用D.并行處理是一種自動完成的過程，無需人為干預和設計，系統(tǒng)會根據(jù)任務自動選擇是否進行并行處理6、在計算思維的人工智能應用中，關于機器學習和深度學習如何幫助解決復雜問題，以下哪一種論述是最深入的？（）A.機器學習和深度學習是人工智能的重要分支，通過對大量數(shù)據(jù)的學習和訓練，模型能夠自動提取特征、發(fā)現(xiàn)模式和規(guī)律，并進行預測和決策。例如，在圖像識別、語音處理、自然語言處理等領域取得了顯著的成果。然而，這些技術也面臨著數(shù)據(jù)質量、過擬合、可解釋性等挑戰(zhàn)B.機器學習和深度學習是神秘而難以理解的技術，只有專業(yè)的研究人員才能掌握和應用C.機器學習和深度學習雖然在某些領域表現(xiàn)出色，但在大多數(shù)實際問題中并不能提供有效的解決方案D.機器學習和深度學習的應用完全依賴于現(xiàn)成的框架和工具，不需要對其原理和算法有深入的理解7、在進行圖像識別和計算機視覺的應用開發(fā)中，例如自動駕駛、安防監(jiān)控、醫(yī)療影像診斷等，需要處理大量的圖像數(shù)據(jù)，并提取有意義的特征和信息。在這個領域，以下哪種計算思維的技術和策略能夠提高識別的準確性和可靠性？（）A.特征提取與選擇B.深度學習模型應用C.圖像預處理與增強D.以上都是8、在計算思維的問題建模（ProblemModeling）過程中，以下描述不正確的是：（）A.問題建模是將實際問題轉化為數(shù)學或計算模型，以便用計算機求解B.建模時需要對問題進行合理的假設和簡化，同時保留關鍵因素C.不同的問題可能需要采用不同的建模方法和技術D.問題建模一旦完成，就不能再進行修改和完善，即使發(fā)現(xiàn)模型不準確9、在計算機體系結構的存儲層次中，緩存未命中時的處理方式有多種。以下哪種方式可以減少未命中的損失？（）A.回寫B(tài).直寫C.預取D.以上都不對10、在進行基因編輯的研究中，需要對大量的基因序列進行分析和操作，以實現(xiàn)特定的基因修飾和治療效果。在這個高度復雜和精密的領域，以下哪種計算思維的手段能夠助力研究的深入開展？（）A.基因序列比對與分析B.編輯算法設計C.效果預測與評估D.以上都是11、當開發(fā)一個跨平臺的桌面應用程序，需要在Windows、Mac和Linux等操作系統(tǒng)上運行。以下哪種開發(fā)框架和工具能夠提供較好的支持？（）A.Qt框架，跨平臺的圖形用戶界面框架B..NETFramework，僅限Windows平臺C.JavaSwing，主要用于Java應用D.特定操作系統(tǒng)的原生開發(fā)工具12、關于計算中的邏輯思維和推理，以下關于命題邏輯和謂詞邏輯的描述，不正確的是哪一項？（）A.命題邏輯研究由命題和邏輯連接詞組成的表達式及其推理規(guī)則，命題是可以判斷真假的陳述句B.謂詞邏輯在命題邏輯的基礎上引入了量詞和謂詞，能夠更精確地表達和推理關于對象及其屬性的陳述C.命題邏輯和謂詞邏輯都可以用于形式化地描述問題、驗證證明和設計邏輯電路等領域D.掌握了命題邏輯和謂詞邏輯，就能夠解決所有涉及邏輯推理的問題，無需其他的邏輯工具和方法13、在處理一個需要對大量圖像進行快速壓縮的任務時，計算思維可以指導我們選擇合適的壓縮算法。以下哪種壓縮算法在這種情況下更有可能被采用？（）A.無損壓縮算法，如Huffman編碼，保證完全還原原始圖像B.有損壓縮算法，如JPEG壓縮，在一定程度上損失細節(jié)以實現(xiàn)高壓縮比C.不進行壓縮，直接存儲原始圖像D.使用一種非常復雜但壓縮比很低的算法14、在設計一個算法來解決迷宮問題，即找到從入口到出口的最短路徑。如果迷宮的規(guī)模較大且結構復雜，以下哪種算法思路可能是最有效的？（）A.深度優(yōu)先搜索算法，盡可能深入地探索路徑B.廣度優(yōu)先搜索算法，逐層擴展搜索范圍C.隨機游走算法，依靠隨機選擇來尋找路徑D.回溯算法，不斷嘗試和回退15、在面向對象編程中，類和對象是核心概念。以下關于類和對象的關系，哪一項是準確的？（）A.類是對象的模板，對象是類的實例B.對象是類的模板，類是對象的實例C.類和對象沒有直接關系D.以上都不對16、當處理一個涉及大量文本數(shù)據(jù)的自然語言處理任務，比如文本分類或情感分析，計算思維可以引導我們選擇有效的數(shù)據(jù)處理和分析方法。以下哪種策略更符合計算思維？（）A.手動閱讀和分析每一篇文本，進行分類和標注B.運用詞袋模型或詞嵌入技術，將文本轉換為數(shù)值向量，然后使用機器學習算法進行分類C.忽略文本的語義和語法信息，只根據(jù)文本長度進行分類D.隨機選擇一些文本作為樣本，不進行全面分析17、在當今數(shù)字化時代，計算思維對于解決復雜問題至關重要。假設你正在開發(fā)一個智能交通管理系統(tǒng)，需要實時處理大量的車輛位置和行駛數(shù)據(jù)，以優(yōu)化交通流量和減少擁堵。在設計算法時，以下哪種策略是最為關鍵的？（）A.簡單地按照車輛到達順序進行處理，不考慮其他因素B.采用基于貪心算法的策略，每次選擇局部最優(yōu)的決策，以期望達到整體最優(yōu)C.運用動態(tài)規(guī)劃的方法，將問題分解為多個子問題，并通過保存子問題的解來避免重復計算，從而有效地處理大規(guī)模數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全局最優(yōu)的交通流量優(yōu)化，這在處理復雜的實時數(shù)據(jù)和長期規(guī)劃方面具有顯著優(yōu)勢D.隨機選擇處理方式，不遵循任何特定的算法邏輯18、關于計算中的物聯(lián)網(wǎng)技術，以下關于傳感器網(wǎng)絡和智能家居的描述，不正確的是哪一項？（）A.傳感器網(wǎng)絡由大量分布的傳感器節(jié)點組成，用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)和監(jiān)測物理現(xiàn)象B.智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術將家庭設備連接起來，實現(xiàn)智能化控制和遠程管理C.傳感器網(wǎng)絡和智能家居的發(fā)展依賴于低功耗通信技術、數(shù)據(jù)分析和云計算等支持D.物聯(lián)網(wǎng)技術在傳感器網(wǎng)絡和智能家居中的應用已經(jīng)非常成熟，不存在任何技術難題和挑戰(zhàn)19、對于一個需要處理自然語言文本的情感分析任務，例如判斷一篇評論是積極還是消極的。在選擇模型和特征時，以下哪種方法可能是最能提高分析準確性的？（）A.僅使用詞袋模型，不考慮詞序和語法B.結合詞向量和深度學習模型，如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡或循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡，能夠捕捉文本中的語義和上下文信息，更好地理解文本的情感傾向，顯著提高情感分析的準確性和可靠性C.不使用任何模型和特征，依靠人工判斷D.只考慮文本中的關鍵詞，忽略其他信息20、在進行音樂創(chuàng)作和音頻處理時，利用計算機技術可以實現(xiàn)作曲、編曲、混音等操作。對于創(chuàng)作一首具有創(chuàng)新性和感染力的音樂作品，以下哪種計算思維的方法能夠激發(fā)創(chuàng)作靈感并提高制作效率？（）A.音頻合成與特效處理B.節(jié)奏與旋律生成算法C.風格模仿與創(chuàng)新D.以上都是二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）計算思維在醫(yī)學領域也有諸多應用，如疾病診斷、藥物研發(fā)等。請舉例說明計算思維如何助力醫(yī)學研究和實踐，并討論在醫(yī)學應用中需要注意的倫理和法律問題。2、（本題5分）論述計算思維中的“計算思維在新聞傳播中的應用”，說明在新聞采集、編輯、傳播和效果評估等方面如何運用計算思維適應新媒體環(huán)境。3、（本題5分）詳細說明計算思維中的計算環(huán)境學中的環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測和污染治理模擬，論述在環(huán)境研究中的應用。4、（本題5分）在計算思維中，數(shù)據(jù)的表示和存儲方式直接影響數(shù)據(jù)的處理效率。請論述常見的數(shù)據(jù)表示方法（如二進制、十進制、字符編碼等），以及不同存儲方式（順序存儲、鏈式存儲、索引存儲等）的特點和應用場景。5、（本題5分）論述計算思維中的“計算思維與教育評價體系的改革”，說明計算思維能力應如何納入教育評價體系，以及對現(xiàn)有評價體系的挑戰(zhàn)和改進方向。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）對于一個城市公共交通調度系統(tǒng)，要根據(jù)客流量和車輛運行狀況進行動態(tài)調度。請仔細分析如何運用計算思維來提高公交服務的效率和質量。2、（本題5分）某金融投資平臺的投資組合推薦系統(tǒng)不能滿足用戶的個性化風險偏好。請以計算思維為指導，研究如何通過風險評估模型和優(yōu)化算法來為用戶提供更精準的投資組合建議。3、（本題5分）在一個在線金融交易平臺的風險評估系統(tǒng)中，如何運用計算思維評估交易風險和保障資金安全。4、（本題5分）假設要創(chuàng)建一個智能旅游景點推薦系統(tǒng)，能夠根據(jù)用戶的歷史足跡和偏好推薦新景點。請深入分析其中所運用的計算思維和個性化推薦技術。5、（本題5分）考慮一個智能交通擁堵疏導系統(tǒng)，根據(jù)實時路況和歷史數(shù)據(jù)制定疏導方案。請深入探討計算思維在緩解擁堵中的作用。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在強化學習算法中，智能體通過與環(huán)境交互來學習最優(yōu)策略。請詳細論述計算思維在強化學習算法設計和應用中的關鍵問題，如策略評估、值函數(shù)估計、探索與利