學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共2頁(yè)朔州陶瓷職業(yè)技術(shù)學(xué)院《計(jì)算方法及應(yīng)用》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能評(píng)估中，以下哪個(gè)指標(biāo)主要反映CPU的運(yùn)算速度？（）A.內(nèi)存帶寬B.磁盤I/O速度C.浮點(diǎn)運(yùn)算性能D.網(wǎng)絡(luò)帶寬2、在算法設(shè)計(jì)中，貪心算法通常用于求解最優(yōu)解。以下關(guān)于貪心算法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.每一步都選擇當(dāng)前最優(yōu)的決策B.不一定能得到全局最優(yōu)解C.適用于所有的優(yōu)化問(wèn)題D.以上都不對(duì)3、在解決一個(gè)需要在多個(gè)目標(biāo)之間進(jìn)行權(quán)衡的問(wèn)題時(shí)，例如在軟件開(kāi)發(fā)中平衡功能、性能和成本，計(jì)算思維能夠幫助我們做出明智的決策。以下哪種策略更符合計(jì)算思維？（）A.只關(guān)注其中一個(gè)目標(biāo)，忽略其他目標(biāo)B.對(duì)每個(gè)目標(biāo)進(jìn)行量化評(píng)估，建立多目標(biāo)優(yōu)化模型，尋找最優(yōu)解或滿意解C.憑直覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)做出決策，不進(jìn)行定量分析D.隨機(jī)選擇一個(gè)解決方案，不考慮其對(duì)各個(gè)目標(biāo)的影響4、在進(jìn)行文本自動(dòng)分類和信息檢索的任務(wù)中，例如對(duì)大量的新聞文章、學(xué)術(shù)文獻(xiàn)、電子郵件等進(jìn)行分類和檢索，需要利用自然語(yǔ)言處理技術(shù)和算法。在這個(gè)領(lǐng)域，以下哪種計(jì)算思維的技術(shù)和策略能夠提高分類和檢索的準(zhǔn)確性和效率？（）A.詞向量表示與文本特征提取B.分類算法的應(yīng)用與改進(jìn)C.索引結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化D.以上都是5、在計(jì)算思維的應(yīng)用中，對(duì)于一個(gè)預(yù)測(cè)股票價(jià)格走勢(shì)的任務(wù)，以下哪種方法通常不是基于計(jì)算思維的（）A.基于歷史數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)B.依靠專家的直覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷C.運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行分析D.對(duì)多種因素進(jìn)行量化和綜合評(píng)估6、對(duì)于計(jì)算中的錯(cuò)誤處理和容錯(cuò)機(jī)制，以下關(guān)于異常處理、錯(cuò)誤恢復(fù)策略和可靠性保障的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.異常處理用于捕獲和處理程序運(yùn)行時(shí)的錯(cuò)誤情況，通過(guò)合理的異常拋出和捕獲機(jī)制，可以增強(qiáng)程序的健壯性。錯(cuò)誤恢復(fù)策略包括重試、回滾、替代操作等，根據(jù)具體情況選擇合適的策略來(lái)恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí)，通過(guò)冗余設(shè)計(jì)、備份和校驗(yàn)等方法來(lái)提高系統(tǒng)的可靠性B.錯(cuò)誤處理和容錯(cuò)機(jī)制會(huì)增加程序的復(fù)雜性，降低運(yùn)行效率，因此應(yīng)該盡量避免使用C.只要程序編寫正確，就不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，不需要考慮錯(cuò)誤處理和容錯(cuò)機(jī)制D.錯(cuò)誤處理和容錯(cuò)機(jī)制只適用于大型的關(guān)鍵系統(tǒng)，對(duì)于小型程序沒(méi)有必要7、在計(jì)算思維中，對(duì)于一個(gè)加密和解密的過(guò)程，以下哪個(gè)原則是至關(guān)重要的（）A.加密算法越復(fù)雜越好B.加密和解密過(guò)程應(yīng)該是可逆的C.加密后的信息應(yīng)該難以理解D.加密密鑰應(yīng)該公開(kāi)8、在算法分析中，大O記號(hào)用于表示算法的漸近復(fù)雜度。如果一個(gè)算法的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)，意味著什么？（）A.算法的執(zhí)行時(shí)間與輸入規(guī)模的平方成正比B.算法的執(zhí)行時(shí)間與輸入規(guī)模成線性關(guān)系C.算法的執(zhí)行時(shí)間是固定的D.以上都不對(duì)9、在計(jì)算思維中，抽象是一種重要的思維方法。以下關(guān)于抽象的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.抽象是從具體的事物中提取出共同的特征和行為，形成概念和模型的過(guò)程B.抽象可以分為數(shù)據(jù)抽象和過(guò)程抽象，分別用于描述數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和操作的流程C.抽象可以幫助人們忽略細(xì)節(jié)，關(guān)注問(wèn)題的本質(zhì)和關(guān)鍵特征，提高問(wèn)題解決的效率D.抽象是一種主觀的思維過(guò)程，不同的人對(duì)同一事物的抽象結(jié)果可能會(huì)有所不同10、在計(jì)算機(jī)視覺(jué)中，如果要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤，例如在視頻中跟蹤一個(gè)移動(dòng)的物體。以下哪種方法和技術(shù)是關(guān)鍵的？（）A.特征提取，如SIFT或SURF特征B.基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測(cè)算法，如YOLO或SSDC.光流法，計(jì)算圖像中的像素運(yùn)動(dòng)D.以上方法和技術(shù)的綜合運(yùn)用11、在計(jì)算中的多媒體技術(shù)應(yīng)用中，以下關(guān)于音頻處理和視頻壓縮的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.音頻處理包括音頻采集、編輯、合成和特效添加等操作，需要考慮采樣率、量化精度和聲道數(shù)等因素B.視頻壓縮通過(guò)去除視頻中的冗余信息來(lái)減少數(shù)據(jù)量，常見(jiàn)的壓縮標(biāo)準(zhǔn)有H.264、H.265等C.音頻處理和視頻壓縮的目的都是在保證一定質(zhì)量的前提下，降低數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸?shù)某杀綝.視頻壓縮技術(shù)已經(jīng)非常成熟，無(wú)論對(duì)于何種類型的視頻，都能實(shí)現(xiàn)無(wú)損壓縮且壓縮比極高12、在計(jì)算思維的函數(shù)式編程（FunctionalProgramming）理念中，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.函數(shù)式編程強(qiáng)調(diào)函數(shù)的純粹性和不可變性，避免副作用B.它鼓勵(lì)使用高階函數(shù)、遞歸和函數(shù)組合來(lái)構(gòu)建程序C.函數(shù)式編程能夠提高代碼的可讀性、可測(cè)試性和可并行性D.函數(shù)式編程只適用于學(xué)術(shù)研究和特定領(lǐng)域，在實(shí)際開(kāi)發(fā)中應(yīng)用較少13、在計(jì)算思維的性能評(píng)估和優(yōu)化中，以下關(guān)于其指標(biāo)和策略的描述，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.性能評(píng)估通常使用諸如運(yùn)行時(shí)間、內(nèi)存使用、吞吐量、響應(yīng)時(shí)間等指標(biāo)來(lái)衡量程序或系統(tǒng)的效率。優(yōu)化策略包括算法改進(jìn)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)調(diào)整、代碼優(yōu)化、硬件升級(jí)等。在進(jìn)行性能優(yōu)化時(shí)，需要綜合考慮這些指標(biāo)，通過(guò)分析性能瓶頸，選擇合適的優(yōu)化方法，同時(shí)要注意避免過(guò)度優(yōu)化導(dǎo)致代碼的復(fù)雜性增加和可讀性下降B.性能評(píng)估和優(yōu)化是一項(xiàng)非常復(fù)雜且難以預(yù)測(cè)的工作，通常無(wú)法取得明顯的效果，所以在大多數(shù)情況下可以忽略C.性能評(píng)估只關(guān)注運(yùn)行時(shí)間，其他指標(biāo)如內(nèi)存使用等可以忽略，因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)間是衡量性能的唯一標(biāo)準(zhǔn)D.性能優(yōu)化主要通過(guò)更換更強(qiáng)大的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，軟件層面的優(yōu)化作用不大14、在操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理中，分頁(yè)和分段是兩種常見(jiàn)的方式。以下關(guān)于分頁(yè)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.頁(yè)面大小固定B.便于實(shí)現(xiàn)內(nèi)存共享C.可以減少內(nèi)存碎片D.以上都是15、對(duì)于計(jì)算思維中的數(shù)值計(jì)算（NumericalComputation），以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.數(shù)值計(jì)算用于求解數(shù)學(xué)中的數(shù)值問(wèn)題，如求解方程、積分、微分等B.數(shù)值計(jì)算方法可能存在誤差，需要進(jìn)行誤差分析和控制C.可以使用數(shù)值逼近、迭代法等技術(shù)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算D.數(shù)值計(jì)算在計(jì)算機(jī)科學(xué)中不重要，主要是數(shù)學(xué)領(lǐng)域的研究?jī)?nèi)容二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）論述計(jì)算思維中的“計(jì)算思維與虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的整合”，舉例說(shuō)明在虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中如何培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，以及虛擬環(huán)境的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)。2、（本題5分）論述計(jì)算思維中的游戲開(kāi)發(fā)中的人工智能應(yīng)用，說(shuō)明如何在游戲中實(shí)現(xiàn)智能角色和關(guān)卡設(shè)計(jì)。3、（本題5分）論述計(jì)算思維中的計(jì)算考古學(xué)中的文物數(shù)字化和遺址建模，說(shuō)明在考古研究中的應(yīng)用。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）全面論述計(jì)算思維在水資源管理中的角色。探討如何通過(guò)監(jiān)測(cè)和分析水資源數(shù)據(jù)，運(yùn)用優(yōu)化算法進(jìn)行水資源分配和調(diào)度，實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。2、（本題5分）并行計(jì)算技術(shù)在提高計(jì)算性能方面發(fā)揮著重要作用。請(qǐng)?jiān)敿?xì)論述計(jì)算思維如何指導(dǎo)并行程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括任務(wù)分解、數(shù)據(jù)分配和同步機(jī)制，同時(shí)舉例說(shuō)明在不同計(jì)算環(huán)境下如何優(yōu)化并行計(jì)算的效率。3、（本題5分）在醫(yī)學(xué)圖像處理中，準(zhǔn)確的診斷和治療決策依賴于對(duì)圖像的分析。請(qǐng)深入探討計(jì)算思維在醫(yī)學(xué)圖像處理中的作用，如圖像分割、病灶檢測(cè)、三維重建，并且結(jié)合具體的醫(yī)學(xué)診斷案例說(shuō)明其應(yīng)用價(jià)值。4、（本題5分）計(jì)算思維在數(shù)據(jù)壓縮和編碼技術(shù)中具有重要應(yīng)用。全面論述如何運(yùn)用計(jì)算思維的熵編碼和字典編碼方法，對(duì)文本、圖像和音頻等數(shù)據(jù)進(jìn)行高效壓縮，減少存儲(chǔ)空間和傳輸帶寬的需求，同時(shí)保證數(shù)據(jù)的無(wú)損或有損恢復(fù)質(zhì)量，分析不同壓縮算法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)景。5、（本題5分）計(jì)算思維在語(yǔ)音識(shí)別和合成技術(shù)中發(fā)揮著重要作用。詳細(xì)論述如何運(yùn)用計(jì)算思維的聲學(xué)模型和語(yǔ)言模型，提高語(yǔ)音識(shí)別的準(zhǔn)確率和語(yǔ)音合成的自然度，以語(yǔ)音助手為例，說(shuō)明計(jì)算思維在其中的具體實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化策略。四、分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某醫(yī)院的病歷管理系統(tǒng)需要進(jìn)行升級(jí)，以滿足電子病歷的存儲(chǔ)、查詢和共享需求。請(qǐng)以計(jì)算思維為基礎(chǔ)，探討如何設(shè)計(jì)新的系統(tǒng)架構(gòu)，