學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共2頁朔州陶瓷職業(yè)技術學院《計算方法及應用》2024-2025學年第一學期期末試卷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2分，共30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、在計算機系統(tǒng)的性能評估中，以下哪個指標主要反映CPU的運算速度？（）A.內(nèi)存帶寬B.磁盤I/O速度C.浮點運算性能D.網(wǎng)絡帶寬2、在算法設計中，貪心算法通常用于求解最優(yōu)解。以下關于貪心算法的描述，哪一項是不正確的？（）A.每一步都選擇當前最優(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)化問題D.以上都不對3、在解決一個需要在多個目標之間進行權衡的問題時，例如在軟件開發(fā)中平衡功能、性能和成本，計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算思維？（）A.只關注其中一個目標，忽略其他目標B.對每個目標進行量化評估，建立多目標優(yōu)化模型，尋找最優(yōu)解或滿意解C.憑直覺和經(jīng)驗做出決策，不進行定量分析D.隨機選擇一個解決方案，不考慮其對各個目標的影響4、在進行文本自動分類和信息檢索的任務中，例如對大量的新聞文章、學術文獻、電子郵件等進行分類和檢索，需要利用自然語言處理技術和算法。在這個領域，以下哪種計算思維的技術和策略能夠提高分類和檢索的準確性和效率？（）A.詞向量表示與文本特征提取B.分類算法的應用與改進C.索引結構的設計與優(yōu)化D.以上都是5、在計算思維的應用中，對于一個預測股票價格走勢的任務，以下哪種方法通常不是基于計算思維的（）A.基于歷史數(shù)據(jù)建立數(shù)學模型進行預測B.依靠專家的直覺和經(jīng)驗進行判斷C.運用機器學習算法進行分析D.對多種因素進行量化和綜合評估6、對于計算中的錯誤處理和容錯機制，以下關于異常處理、錯誤恢復策略和可靠性保障的描述，哪一項是正確的？（）A.異常處理用于捕獲和處理程序運行時的錯誤情況，通過合理的異常拋出和捕獲機制，可以增強程序的健壯性。錯誤恢復策略包括重試、回滾、替代操作等，根據(jù)具體情況選擇合適的策略來恢復系統(tǒng)的正常運行。同時，通過冗余設計、備份和校驗等方法來提高系統(tǒng)的可靠性B.錯誤處理和容錯機制會增加程序的復雜性，降低運行效率，因此應該盡量避免使用C.只要程序編寫正確，就不會出現(xiàn)錯誤，不需要考慮錯誤處理和容錯機制D.錯誤處理和容錯機制只適用于大型的關鍵系統(tǒng)，對于小型程序沒有必要7、在計算思維中，對于一個加密和解密的過程，以下哪個原則是至關重要的（）A.加密算法越復雜越好B.加密和解密過程應該是可逆的C.加密后的信息應該難以理解D.加密密鑰應該公開8、在算法分析中，大O記號用于表示算法的漸近復雜度。如果一個算法的時間復雜度為O(n^2)，意味著什么？（）A.算法的執(zhí)行時間與輸入規(guī)模的平方成正比B.算法的執(zhí)行時間與輸入規(guī)模成線性關系C.算法的執(zhí)行時間是固定的D.以上都不對9、在計算思維中，抽象是一種重要的思維方法。以下關于抽象的描述中，錯誤的是？（）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程B.抽象可以分為數(shù)據(jù)抽象和過程抽象，分別用于描述數(shù)據(jù)的結構和操作的流程C.抽象可以幫助人們忽略細節(jié)，關注問題的本質(zhì)和關鍵特征，提高問題解決的效率D.抽象是一種主觀的思維過程，不同的人對同一事物的抽象結果可能會有所不同10、在計算機視覺中，如果要實現(xiàn)目標檢測和跟蹤，例如在視頻中跟蹤一個移動的物體。以下哪種方法和技術是關鍵的？（）A.特征提取，如SIFT或SURF特征B.基于深度學習的目標檢測算法，如YOLO或SSDC.光流法，計算圖像中的像素運動D.以上方法和技術的綜合運用11、在計算中的多媒體技術應用中，以下關于音頻處理和視頻壓縮的描述，不正確的是哪一項？（）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.視頻壓縮通過去除視頻中的冗余信息來減少數(shù)據(jù)量，常見的壓縮標準有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)存儲和傳輸?shù)某杀綝.視頻壓縮技術已經(jīng)非常成熟，無論對于何種類型的視頻，都能實現(xiàn)無損壓縮且壓縮比極高12、在計算思維的函數(shù)式編程（FunctionalProgramming）理念中，以下描述錯誤的是：（）A.函數(shù)式編程強調(diào)函數(shù)的純粹性和不可變性，避免副作用B.它鼓勵使用高階函數(shù)、遞歸和函數(shù)組合來構建程序C.函數(shù)式編程能夠提高代碼的可讀性、可測試性和可并行性D.函數(shù)式編程只適用于學術研究和特定領域，在實際開發(fā)中應用較少13、在計算思維的性能評估和優(yōu)化中，以下關于其指標和策略的描述，哪一個是恰當?shù)?？（）A.性能評估通常使用諸如運行時間、內(nèi)存使用、吞吐量、響應時間等指標來衡量程序或系統(tǒng)的效率。優(yōu)化策略包括算法改進、數(shù)據(jù)結構調(diào)整、代碼優(yōu)化、硬件升級等。在進行性能優(yōu)化時，需要綜合考慮這些指標，通過分析性能瓶頸，選擇合適的優(yōu)化方法，同時要注意避免過度優(yōu)化導致代碼的復雜性增加和可讀性下降B.性能評估和優(yōu)化是一項非常復雜且難以預測的工作，通常無法取得明顯的效果，所以在大多數(shù)情況下可以忽略C.性能評估只關注運行時間，其他指標如內(nèi)存使用等可以忽略，因為運行時間是衡量性能的唯一標準D.性能優(yōu)化主要通過更換更強大的硬件來實現(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，分頁和分段是兩種常見的方式。以下關于分頁的描述，哪一項是正確的？（）A.頁面大小固定B.便于實現(xiàn)內(nèi)存共享C.可以減少內(nèi)存碎片D.以上都是15、對于計算思維中的數(shù)值計算（NumericalComputation），以下說法錯誤的是：（）A.數(shù)值計算用于求解數(shù)學中的數(shù)值問題，如求解方程、積分、微分等B.數(shù)值計算方法可能存在誤差，需要進行誤差分析和控制C.可以使用數(shù)值逼近、迭代法等技術進行數(shù)值計算D.數(shù)值計算在計算機科學中不重要，主要是數(shù)學領域的研究內(nèi)容二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）論述計算思維中的“計算思維與虛擬學習環(huán)境的整合”，舉例說明在虛擬學習環(huán)境中如何培養(yǎng)學生的計算思維，以及虛擬環(huán)境的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。2、（本題5分）論述計算思維中的游戲開發(fā)中的人工智能應用，說明如何在游戲中實現(xiàn)智能角色和關卡設計。3、（本題5分）論述計算思維中的計算考古學中的文物數(shù)字化和遺址建模，說明在考古研究中的應用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述計算思維在水資源管理中的角色。探討如何通過監(jiān)測和分析水資源數(shù)據(jù)，運用優(yōu)化算法進行水資源分配和調(diào)度，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。2、（本題5分）并行計算技術在提高計算性能方面發(fā)揮著重要作用。請詳細論述計算思維如何指導并行程序的設計與實現(xiàn)，包括任務分解、數(shù)據(jù)分配和同步機制，同時舉例說明在不同計算環(huán)境下如何優(yōu)化并行計算的效率。3、（本題5分）在醫(yī)學圖像處理中，準確的診斷和治療決策依賴于對圖像的分析。請深入探討計算思維在醫(yī)學圖像處理中的作用，如圖像分割、病灶檢測、三維重建，并且結合具體的醫(yī)學診斷案例說明其應用價值。4、（本題5分）計算思維在數(shù)據(jù)壓縮和編碼技術中具有重要應用。全面論述如何運用計算思維的熵編碼和字典編碼方法，對文本、圖像和音頻等數(shù)據(jù)進行高效壓縮，減少存儲空間和傳輸帶寬的需求，同時保證數(shù)據(jù)的無損或有損恢復質(zhì)量，分析不同壓縮算法的優(yōu)缺點和適用場景。5、（本題5分）計算思維在語音識別和合成技術中發(fā)揮著重要作用。詳細論述如何運用計算思維的聲學模型和語言模型，提高語音識別的準確率和語音合成的自然度，以語音助手為例，說明計算思維在其中的具體實現(xiàn)和優(yōu)化策略。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某醫(yī)院的病歷管理系統(tǒng)需要進行升級，以滿足電子病歷的存儲、查詢和共享需求。請以計算思維為基礎，探討如何設計新的系統(tǒng)架構，