天津鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院《計(jì)算神經(jīng)科學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁天津鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院《計(jì)算神經(jīng)科學(xué)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、關(guān)于計(jì)算中的并行計(jì)算，以下對于并行算法的設(shè)計(jì)原則、性能提升因素和面臨的挑戰(zhàn)的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.并行算法的設(shè)計(jì)原則包括任務(wù)分解、數(shù)據(jù)劃分、通信優(yōu)化和負(fù)載均衡等。通過合理的并行化，可以顯著提高計(jì)算性能，但也面臨著數(shù)據(jù)依賴、同步開銷、通信延遲等挑戰(zhàn)。性能提升的因素包括處理器數(shù)量、任務(wù)并行度、數(shù)據(jù)局部性等B.并行計(jì)算只適用于超級計(jì)算機(jī)和大型數(shù)據(jù)中心，對于普通個人電腦沒有意義C.并行算法的設(shè)計(jì)非常簡單，不需要考慮太多因素，只要將任務(wù)分配到多個處理器上就行D.并行計(jì)算總是能夠帶來線性的性能提升，即處理器數(shù)量增加一倍，性能也提升一倍2、在計(jì)算思維中，對于一個需要同時處理多個任務(wù)的情況，以下哪種調(diào)度策略通常能提高系統(tǒng)的整體效率（）A.先來先服務(wù)B.短作業(yè)優(yōu)先C.優(yōu)先級調(diào)度D.隨機(jī)調(diào)度3、對于計(jì)算思維中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇，在滿足不同應(yīng)用需求和提高算法效率方面，以下哪一個觀點(diǎn)是最合理的？（）A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇取決于問題的性質(zhì)、數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和操作的頻繁程度。例如，對于頻繁插入和刪除操作的應(yīng)用，鏈表可能更合適；對于快速查找和排序需求，二叉搜索樹或哈希表可能是更好的選擇。合理選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以顯著提高算法的效率和性能B.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇并不重要，任何一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都可以用于解決各種問題，只需要在編程時靈活運(yùn)用即可C.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其性能就越好，因此在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)盡量選擇復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)和理解難度較大，為了降低編程的復(fù)雜性，應(yīng)該盡量選擇簡單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即使效率稍低也可以接受4、計(jì)算思維強(qiáng)調(diào)問題的形式化描述。對于一個求解方程x^2-5x+6=0的問題，以下哪種形式化描述是準(zhǔn)確的（）A.尋找使得等式成立的x值B.計(jì)算x的平方減去5倍的x再加上6的結(jié)果C.分析方程的系數(shù)和常數(shù)項(xiàng)D.以上都不準(zhǔn)確5、在處理一個需要對大量圖像進(jìn)行快速壓縮的任務(wù)時，計(jì)算思維可以指導(dǎo)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(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)高壓縮比C.不進(jìn)行壓縮，直接存儲原始圖像D.使用一種非常復(fù)雜但壓縮比很低的算法6、在計(jì)算思維的迭代和循環(huán)結(jié)構(gòu)方面，以下關(guān)于其作用和應(yīng)用場景的描述，哪種說法是正確的？（）A.迭代和循環(huán)結(jié)構(gòu)只是編程中的一些語法形式，沒有實(shí)際的作用B.迭代和循環(huán)結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)重復(fù)操作和處理大量數(shù)據(jù)的重要手段。它們可以用于遍歷數(shù)組、執(zhí)行重復(fù)計(jì)算、模擬過程等。例如，在計(jì)算數(shù)列的和、查找數(shù)組中的特定元素、生成一系列圖形等場景中，通過合理使用迭代和循環(huán)結(jié)構(gòu)，可以大大簡化代碼，提高編程效率，使程序能夠處理各種規(guī)模的數(shù)據(jù)和復(fù)雜的任務(wù)C.迭代和循環(huán)結(jié)構(gòu)容易導(dǎo)致程序混亂，應(yīng)盡量少用D.迭代和循環(huán)結(jié)構(gòu)只適用于簡單的計(jì)算任務(wù)，對于復(fù)雜的邏輯不適用7、在計(jì)算中的編譯原理中，以下關(guān)于詞法分析和語法分析的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.詞法分析將輸入的源程序分解為單詞符號，如標(biāo)識符、關(guān)鍵字、運(yùn)算符等B.語法分析則根據(jù)語法規(guī)則檢查單詞符號的組合是否符合編程語言的語法結(jié)構(gòu)C.詞法分析和語法分析是編譯過程中的兩個獨(dú)立階段，彼此之間沒有任何關(guān)聯(lián)D.高效的詞法分析和語法分析算法對于提高編譯系統(tǒng)的性能和準(zhǔn)確性至關(guān)重要8、對于一個需要進(jìn)行數(shù)據(jù)加密存儲的系統(tǒng)，比如云存儲服務(wù)。在加密密鑰的管理方面，以下哪種方法可能是最安全和可靠的？（）A.將加密密鑰明文存儲在系統(tǒng)中，容易被竊取B.采用硬件安全模塊（HSM）來存儲和管理加密密鑰，提供物理級別的安全保護(hù)，防止密鑰被非法訪問和篡改，確保數(shù)據(jù)加密的安全性和可靠性，保護(hù)用戶在云存儲中的敏感信息C.不管理加密密鑰，讓用戶自己負(fù)責(zé)D.使用簡單的密碼作為加密密鑰，安全性低9、在計(jì)算思維中，算法的可讀性是一個重要的問題。以下關(guān)于算法可讀性的描述中，錯誤的是？（）A.算法的可讀性是指算法的代碼易于理解和閱讀的程度B.算法的可讀性可以通過良好的代碼結(jié)構(gòu)、變量命名、注釋等方式來提高C.算法的可讀性對于團(tuán)隊(duì)合作和代碼維護(hù)非常重要，應(yīng)該盡量提高算法的可讀性D.算法的可讀性只對于專業(yè)程序員有意義，對于非專業(yè)人員來說沒有必要考慮算法的可讀性10、在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時，計(jì)算思維能夠幫助我們從海量信息中提取有價值的知識。想象您正在分析一個大型電商網(wǎng)站的用戶購買行為數(shù)據(jù)，以優(yōu)化推薦系統(tǒng)。以下哪種策略最能體現(xiàn)計(jì)算思維在這個情境中的應(yīng)用？（）A.隨機(jī)抽取一部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行簡單分析，根據(jù)結(jié)果做出推測B.對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的手動檢查和分類C.運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，自動發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的隱藏模式和關(guān)聯(lián)，例如哪些商品經(jīng)常被一起購買D.只關(guān)注最近一周的數(shù)據(jù)，忽略之前的歷史數(shù)據(jù)11、在計(jì)算思維的并行計(jì)算概念中，以下關(guān)于其優(yōu)勢和挑戰(zhàn)的描述，哪一個是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.并行計(jì)算通過同時利用多個計(jì)算資源（如多核處理器、計(jì)算機(jī)集群）來加速計(jì)算任務(wù)。其優(yōu)勢在于能夠顯著縮短處理大規(guī)模數(shù)據(jù)和復(fù)雜問題的時間，提高計(jì)算效率。然而，并行計(jì)算也面臨著任務(wù)分解、數(shù)據(jù)分配、同步和通信等挑戰(zhàn)，需要精心設(shè)計(jì)算法和程序架構(gòu)，以充分發(fā)揮并行性能并避免資源競爭和死鎖等問題B.并行計(jì)算雖然能夠提高計(jì)算速度，但由于其復(fù)雜性和高成本，在大多數(shù)情況下不值得采用C.并行計(jì)算只適用于科學(xué)計(jì)算和高性能計(jì)算領(lǐng)域，對于普通的應(yīng)用程序開發(fā)沒有意義D.并行計(jì)算是一種全新的、獨(dú)立的計(jì)算模式，與傳統(tǒng)的串行計(jì)算沒有任何關(guān)系12、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能評估中，以下哪個指標(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13、在一個分布式系統(tǒng)中，需要確保各個節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)一致性。以下哪種一致性模型可能是最適合對實(shí)時性要求較高的應(yīng)用場景？（）A.強(qiáng)一致性，保證數(shù)據(jù)在任何時刻都是一致的，但可能會有較高的延遲B.最終一致性，允許數(shù)據(jù)在一段時間內(nèi)不一致，但最終會達(dá)到一致，延遲較低C.弱一致性，數(shù)據(jù)一致性程度較低，不適合對一致性要求高的場景D.不考慮數(shù)據(jù)一致性，隨意更新數(shù)據(jù)14、當(dāng)設(shè)計(jì)一個算法來解決一個動態(tài)規(guī)劃問題，例如計(jì)算最長公共子序列，計(jì)算思維要求我們找到問題的最優(yōu)子結(jié)構(gòu)和重疊子問題。以下哪種方法更符合計(jì)算思維？（）A.暴力搜索所有可能的子序列，比較它們的長度B.利用遞歸方法，不考慮重復(fù)計(jì)算的子問題C.建立動態(tài)規(guī)劃表，記錄中間結(jié)果，避免重復(fù)計(jì)算D.隨機(jī)生成一些子序列，選擇其中較長的15、在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中，指令流水線可以提高CPU的執(zhí)行效率。以下關(guān)于指令流水線的描述，哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.可以同時執(zhí)行多條指令B.會增加指令的執(zhí)行時間C.需要解決流水線冒險(xiǎn)問題D.以上都不對16、計(jì)算思維中的排序算法穩(wěn)定性是一個重要概念。以下關(guān)于排序算法穩(wěn)定性的描述，正確的是（）A.穩(wěn)定的排序算法在排序后相同元素的相對順序不變B.所有排序算法都應(yīng)該是穩(wěn)定的C.不穩(wěn)定的排序算法效率一定比穩(wěn)定的排序算法高D.排序算法的穩(wěn)定性對結(jié)果沒有影響17、在解決一個路徑規(guī)劃問題，比如為機(jī)器人找到從起點(diǎn)到終點(diǎn)的最優(yōu)路徑，計(jì)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(kuò)展搜索范圍C.A*算法，結(jié)合啟發(fā)式信息估計(jì)路徑成本，更有可能找到最優(yōu)路徑D.隨機(jī)游走算法，隨機(jī)選擇前進(jìn)方向18、在一個密碼學(xué)應(yīng)用中，比如保護(hù)網(wǎng)絡(luò)通信的安全，需要選擇一種加密算法。以下哪種加密算法可能是最能提供高強(qiáng)度安全性的？（）A.簡單的對稱加密算法，如DESB.非對稱加密算法，如RSA，其安全性基于數(shù)學(xué)難題，具有更高的安全性和靈活性，適用于密鑰交換和數(shù)字簽名等場景，能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)通信提供可靠的安全保障C.不使用加密算法，直接傳輸明文數(shù)據(jù)D.選擇一種已經(jīng)被破解的加密算法19、編程中的面向?qū)ο缶幊淌且环N重要的編程思想。以下關(guān)于面向?qū)ο缶幊痰拿枋鲋?，錯誤的是？（）A.面向?qū)ο缶幊淌且环N將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法封裝在一起的編程思想B.面向?qū)ο缶幊讨械念惡蛯ο笫菍ΜF(xiàn)實(shí)世界中的事物和概念的抽象和模擬C.面向?qū)ο缶幊叹哂蟹庋b性、繼承性、多態(tài)性等特點(diǎn)，可以提高代碼的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性D.面向?qū)ο缶幊讨贿m用于大型項(xiàng)目，對于小型項(xiàng)目來說沒有必要使用面向?qū)ο缶幊?0、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個智能家居系統(tǒng)，能夠自動控制燈光、溫度和家電等設(shè)備。在實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的通信和協(xié)同工作方面，以下哪種通信協(xié)議可能是最合適的？（）A.HTTP，常用于網(wǎng)頁瀏覽B.Bluetooth，短距離無線通信C.Zigbee，專為低功耗、短距離的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備設(shè)計(jì)，能夠有效地支持智能家居中眾多設(shè)備之間的通信和協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)智能化的控制和管理，提升家居生活的便利性和舒適度D.自定義一種通信協(xié)議，不遵循任何標(biāo)準(zhǔn)二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）論述計(jì)算思維中的排序算法優(yōu)化，說明如何針對不同的數(shù)據(jù)特點(diǎn)選擇合適的排序算法并進(jìn)行優(yōu)化。2、（本題5分）闡述計(jì)算思維中的“計(jì)算思維與項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的整合”，舉例說明在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中如何運(yùn)用計(jì)算思維解決實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。3、（本題5分）闡述計(jì)算思維中的“計(jì)算思維與未來社會的發(fā)展”，說明計(jì)算思維在推動科技進(jìn)步、社會變革和人類發(fā)展方面的潛在作用和影響。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）假設(shè)要為一個學(xué)校設(shè)計(jì)一個課程安排系統(tǒng)，需考慮教師資源、教室容量、學(xué)生選課需求和課程時間沖突等問題。請?jiān)敿?xì)分析如何運(yùn)用計(jì)算思維來生成合理的課程表。2、（本題5分）某在線旅游預(yù)訂平臺的酒店評價系統(tǒng)存在虛假評價和評價可信度低的問題。請從計(jì)算思維的角度思考如何通過數(shù)據(jù)清洗、文本分析和用戶信用評估來提高評價的真實(shí)性和可靠性。3、（本題5分）一個電子政務(wù)系統(tǒng)在信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同方面存在障礙，影響政務(wù)服務(wù)的效率和質(zhì)量。請運(yùn)用計(jì)算思維，分析如何通過數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、接口規(guī)范和流程優(yōu)化來促進(jìn)信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同。4、（本題5分）對于一個智能物流倉儲的貨物分類系統(tǒng)，要根據(jù)貨物的屬性、尺寸和重量快速準(zhǔn)確地進(jìn)行分類。請?zhí)接懭绾芜\(yùn)用計(jì)算思維來優(yōu)化分類流程。5、（本題5分）一個城市的公共交通支付系統(tǒng)存在支付方式單一、結(jié)算效率低的問題