湖北師范大學文理學院《計算網(wǎng)絡(luò)》2022-2023學年第一學期期末試卷

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《計算網(wǎng)絡(luò)》2022-2023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15個小題，每小題1分，共15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、在密碼學中，對稱加密和非對稱加密都用于保障數(shù)據(jù)的安全。以下哪種情況更適合使用對稱加密？（）A.大量數(shù)據(jù)的加密傳輸B.數(shù)字簽名C.密鑰交換D.以上都不是2、在操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)中，NTFS和FAT32是常見的文件系統(tǒng)格式。以下關(guān)于NTFS的優(yōu)點，哪一項是不正確的？（）A.支持更大的文件和分區(qū)B.提供更好的安全性C.兼容性更好D.以上都不對3、當處理一個涉及大量文本數(shù)據(jù)的自然語言處理任務(wù)，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(shù)，將文本轉(zhuǎn)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4、在操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)中，文件的物理結(jié)構(gòu)有多種。以下哪種物理結(jié)構(gòu)適合隨機訪問？（）A.連續(xù)分配B.鏈接分配C.索引分配D.以上都不對5、在計算思維中，測試和調(diào)試是確保程序正確性的重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于測試和調(diào)試的描述中，錯誤的是？（）A.測試是通過運行程序來檢查程序是否符合預期的功能和性能要求B.調(diào)試是在程序出現(xiàn)錯誤時，通過分析錯誤信息和程序狀態(tài)來找出錯誤的原因并進行修復C.測試和調(diào)試可以使用自動化工具來提高效率，但也需要人工干預來確保正確性D.測試和調(diào)試只需要在程序開發(fā)完成后進行一次，不需要進行多次測試和調(diào)試6、在計算思維的邏輯推理方面，關(guān)于形式邏輯和數(shù)理邏輯在解決計算問題中的作用，以下哪種說法是最合理的？（）A.形式邏輯和數(shù)理邏輯為計算問題的解決提供了嚴謹?shù)耐评砜蚣芎头椒?。形式邏輯幫助我們?gòu)建清晰的論證結(jié)構(gòu)，判斷命題的真假和推理的有效性；數(shù)理邏輯則通過符號化和數(shù)學化的方式，更精確地描述和處理邏輯關(guān)系，為算法設(shè)計和程序正確性證明提供基礎(chǔ)B.形式邏輯在計算思維中已經(jīng)過時，數(shù)理邏輯是解決所有計算問題的唯一有效工具C.形式邏輯和數(shù)理邏輯對于計算問題的解決作用有限，實際中更多依靠直覺和經(jīng)驗D.形式邏輯和數(shù)理邏輯在計算思維中的應(yīng)用非常簡單，無需深入學習和理解就能輕松運用7、在計算機系統(tǒng)中，如果要優(yōu)化內(nèi)存的使用，避免內(nèi)存泄漏和提高內(nèi)存訪問效率。以下哪種編程技巧和工具是有用的？（）A.手動管理內(nèi)存分配和釋放B.使用智能指針和自動內(nèi)存管理機制C.不考慮內(nèi)存問題，讓系統(tǒng)自動處理D.盡量使用大量的全局變量存儲數(shù)據(jù)8、在探討計算思維中的加密與解密算法，以下關(guān)于其作用和類型的描述，哪一項是正確的？（）A.加密與解密算法用于保護信息的安全性和隱私性。加密將明文轉(zhuǎn)換為密文，使未經(jīng)授權(quán)的用戶無法理解；解密則將密文恢復為明文。常見的加密算法包括對稱加密（如AES）和非對稱加密（如RSA）。對稱加密算法加密和解密使用相同的密鑰，效率高但密鑰管理困難；非對稱加密算法使用公鑰和私鑰，安全性高但計算開銷大。根據(jù)不同的應(yīng)用場景和安全需求選擇合適的加密算法至關(guān)重要B.加密與解密算法過于復雜，普通用戶和大多數(shù)應(yīng)用程序不需要使用，只有在涉及高度機密的信息時才需要考慮C.加密與解密算法的安全性完全取決于密鑰的長度，密鑰越長，算法就越安全D.加密與解密算法一旦確定就不能更改，否則會導致數(shù)據(jù)的混亂和不可用9、對于計算思維中的問題分解策略，在處理復雜問題時，以下哪一項闡述是最恰當?shù)模浚ǎ〢.問題分解是將一個復雜的大問題逐步拆解為若干個較小、更易于管理和解決的子問題。通過清晰地定義每個子問題的邊界和相互關(guān)系，可以有條不紊地進行解決。這有助于降低問題的整體難度，提高解決問題的效率和準確性，同時也便于對解決方案進行組合和集成B.問題分解只是將問題簡單地分割成幾個部分，各部分之間沒有明確的關(guān)聯(lián)和邏輯順序，解決子問題的順序也無關(guān)緊要C.問題分解會使問題變得更加復雜，增加解決問題的難度，因此在大多數(shù)情況下應(yīng)該盡量避免使用這種方法D.問題分解只適用于一些特定類型的問題，對于大多數(shù)復雜問題，采用直接整體解決的方法更為有效10、對于計算中的圖算法，以下關(guān)于深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索的描述，不正確的是哪一項？（）A.深度優(yōu)先搜索從起始節(jié)點開始，沿著一條路徑盡可能深地訪問節(jié)點，直到無法繼續(xù)，然后回溯B.廣度優(yōu)先搜索則從起始節(jié)點開始，逐層地訪問相鄰節(jié)點，先訪問距離起始節(jié)點近的節(jié)點C.深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索都可以用于圖的遍歷、尋找路徑、判斷連通性等問題D.深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索的時間復雜度和空間復雜度在所有類型的圖中都是相同的11、在解決一個需要處理不確定性和模糊性的問題時，例如在醫(yī)療診斷中根據(jù)癥狀推斷疾病，計算思維可以幫助我們采用適當?shù)姆椒āＲ韵履姆N方法更合適？（）A.基于確定性的規(guī)則進行診斷，忽略不確定性B.運用模糊邏輯和概率推理，綜合考慮各種可能性和不確定性C.完全依靠醫(yī)生的經(jīng)驗和直覺進行診斷D.不進行任何分析，隨機給出診斷結(jié)果12、在計算中的算法效率評估中，以下關(guān)于大O記號和漸近分析的描述，不正確的是哪一項？（）A.大O記號用于描述算法的時間復雜度和空間復雜度的上界，它忽略了低階項和常數(shù)因子，關(guān)注算法在輸入規(guī)模趨于無窮大時的增長趨勢B.漸近分析可以幫助我們比較不同算法的效率，選擇在大規(guī)模數(shù)據(jù)下性能更優(yōu)的算法C.即使兩個算法的大O記號相同，它們在實際運行中的性能也可能有很大差異，還需要考慮具體的硬件環(huán)境和數(shù)據(jù)特征D.大O記號能夠準確地反映算法在所有輸入情況下的實際運行時間，是評估算法效率的唯一可靠指標13、當設(shè)計一個數(shù)據(jù)庫來存儲學生的信息，包括姓名、學號、成績等。如果需要頻繁地根據(jù)學號查詢學生的成績，同時要保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性。以下哪種數(shù)據(jù)庫設(shè)計方案是較為合理的？（）A.使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，創(chuàng)建合適的表結(jié)構(gòu)和索引B.采用非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，以鍵值對的方式存儲數(shù)據(jù)C.使用文本文件直接存儲數(shù)據(jù)，通過程序進行查詢D.將數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存中，不使用持久化存儲14、關(guān)于計算思維中的分治法，以下對于其原理和優(yōu)勢的闡述，哪一項是正確的？（）A.分治法是一種沒有科學依據(jù)的方法，效果不穩(wěn)定B.分治法的原理是將一個復雜的問題分成若干個規(guī)模較小、相互獨立且與原問題相同類型的子問題，然后分別求解這些子問題，最后將子問題的解合并得到原問題的解。其優(yōu)勢在于可以降低問題的復雜度，提高解決問題的效率，并且可以利用遞歸或迭代的方式實現(xiàn)。分治法適用于許多可以分解和合并的問題，如排序算法中的歸并排序C.分治法只適用于特定類型的問題，通用性不強D.分治法在解決問題時會引入更多的復雜性，不建議使用15、在計算機系統(tǒng)中，緩存的作用是提高數(shù)據(jù)的訪問速度。以下關(guān)于緩存的描述，哪一項是錯誤的？（）A.緩存越大，性能越好B.緩存的數(shù)據(jù)是主存數(shù)據(jù)的副本C.緩存需要采用合適的替換策略D.以上都不對二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）計算思維在自然科學研究中發(fā)揮著重要作用。請闡述如何利用計算思維進行科學模擬和實驗，例如氣候模型、生物進化模擬等，并討論計算結(jié)果的可靠性和有效性。2、（本題5分）闡述計算思維中的“加密與解密”技術(shù)，說明其原理和應(yīng)用場景，舉例描述常見的加密算法和其在信息安全中的重要性。3、（本題5分）解釋計算思維中的“計算思維在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用”，舉例說明在疾病診斷、治療方案制定、醫(yī)療數(shù)據(jù)分析等方面如何運用計算思維。4、（本題5分）詳細說明計算思維中的計算天文學中的天體數(shù)據(jù)處理和模型模擬，論述在天文學研究中的應(yīng)用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）計算思維中的搜索策略在解決問題時需要根據(jù)具體情況選擇合適的方法。闡述常見的搜索策略（如深度優(yōu)先搜索、廣度優(yōu)先搜索、啟發(fā)式搜索）的特點和適用場景，分析如何在不同的問題中運用這些搜索策略提高搜索效率，通過具體問題（如圖的遍歷、解謎游戲）說明搜索策略的選擇和應(yīng)用。2、（本題5分）深入論述計算思維在環(huán)境監(jiān)測與保護中的應(yīng)用。研究如何利用傳感器收集環(huán)境數(shù)據(jù)，運用數(shù)據(jù)分析和模型預測環(huán)境變化趨勢，以及制定相應(yīng)的保護措施。3、（本題5分）深入研究計算思維中的計算可視化技術(shù)，解釋如何將復雜的數(shù)據(jù)和計算過程通過圖形、圖表等可視化方式呈現(xiàn)，以幫助人們更好地理解和分析問題，分析計算可視化的設(shè)計原則和方法，并通過實際的可視化案例進行說明。4、（本題5分）計算思維在智能控制領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。深入探討智能控制的方法（如模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制），分析如何運用計算思維設(shè)計智能控制器，通過實際的控制系統(tǒng)（如工業(yè)自動化生產(chǎn)線、機器人控制系統(tǒng)）說明智能控制的優(yōu)勢和應(yīng)用。5、（本題5分）詳細探討計算思維中的數(shù)據(jù)庫設(shè)計與管理，包括關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫等，分析如何根據(jù)應(yīng)用需求進行數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)存儲和查詢優(yōu)化，以實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)管理和訪問，并通過實際的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用案例進行闡述。四、分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）假設(shè)要創(chuàng)建一個智能倉儲機器人調(diào)度系統(tǒng)，能夠高效完成貨物搬運和存儲任務(wù)。請詳盡分析其中所運用的計算思維和機器人控制技術(shù)。2、（本題10分）假設(shè)