2025年智能科學(xué)與技術(shù)專升本真題試卷（含答案）考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分。下列每小題備選答案中，只有一個(gè)是符合題意的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)的代表字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)。)1.一個(gè)字節(jié)（Byte）通常由多少個(gè)二進(jìn)制位（bit）組成？A.8B.16C.32D.642.在計(jì)算機(jī)中，指令和數(shù)據(jù)都以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)，區(qū)分它們的主要依靠是？A.存儲(chǔ)單元的地址B.CPU的類型C.控制器的操作D.使用的總線不同3.下列關(guān)于運(yùn)算器的描述，正確的是？A.運(yùn)算器是CPU的控制器部分B.運(yùn)算器主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的輸入和輸出C.運(yùn)算器執(zhí)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算D.運(yùn)算器直接與存儲(chǔ)器交互4.下列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，屬于非線性結(jié)構(gòu)的是？A.數(shù)組B.隊(duì)列C.棧D.樹(shù)5.在線性表中，刪除一個(gè)元素的最壞情況時(shí)間復(fù)雜度是？A.O(1)B.O(n)C.O(logn)D.O(n^2)6.下列關(guān)于算法的描述，錯(cuò)誤的是？A.算法具有有窮性B.算法必須能夠被執(zhí)行C.算法的結(jié)果可以是輸出或改變狀態(tài)D.算法可以不基于數(shù)學(xué)邏輯7.下列排序算法中，不穩(wěn)定排序的是？A.冒泡排序B.插入排序C.選擇排序D.快速排序8.操作系統(tǒng)通過(guò)什么機(jī)制管理內(nèi)存資源？A.設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序B.進(jìn)程調(diào)度C.內(nèi)存分配與回收D.文件系統(tǒng)9.TCP/IP協(xié)議棧中，負(fù)責(zé)提供端到端可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議是？A.IP協(xié)議B.TCP協(xié)議C.UDP協(xié)議D.ICMP協(xié)議10.在人工智能發(fā)展史上，符號(hào)主義（Symbolicism）和連接主義（Connectionism）是兩大主要流派。下列屬于連接主義代表性技術(shù)的是？A.基于規(guī)則的專家系統(tǒng)B.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)C.邏輯回歸模型D.決策樹(shù)二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將正確答案填寫(xiě)在橫線上。)1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的五大基本組成部件是：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和______。2.在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，隊(duì)列是一種先進(jìn)先出（FIFO）的線性表，它有______和______兩個(gè)主要操作。3.算法的空間復(fù)雜度通常用算法執(zhí)行過(guò)程中臨時(shí)占用的存儲(chǔ)空間來(lái)衡量，一般表示為_(kāi)_____。4.冒泡排序在最好情況下的時(shí)間復(fù)雜度是______。5.操作系統(tǒng)中的“進(jìn)程”是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中正在運(yùn)行的程序的一個(gè)實(shí)例，它具有動(dòng)態(tài)性、并發(fā)性、獨(dú)立性、異步性和______等特征。6.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為廣域網(wǎng)（WAN）、局域網(wǎng)（LAN）和城域網(wǎng)（MAN），按傳輸介質(zhì)劃分，可以分為有線網(wǎng)絡(luò)和______。7.人工智能的核心目標(biāo)是讓機(jī)器能夠模擬、延伸甚至超越人類的______能力。8.C語(yǔ)言中，用于動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的函數(shù)是______和______。9.離散數(shù)學(xué)是研究離散量結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)分支，其研究對(duì)象通常具有______，與連續(xù)數(shù)學(xué)相對(duì)。10.機(jī)器學(xué)習(xí)的基本任務(wù)包括分類、回歸、聚類和降維等，其中______任務(wù)旨在將數(shù)據(jù)點(diǎn)劃分為不同的類別。三、名詞解釋（每題3分，共15分。請(qǐng)給出下列名詞的準(zhǔn)確定義。)1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2.算法復(fù)雜度3.進(jìn)程上下文切換4.IP地址5.人工智能四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題。)1.簡(jiǎn)述馮·諾依曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)。2.解釋什么是遞歸算法，并舉例說(shuō)明其應(yīng)用場(chǎng)景。3.操作系統(tǒng)為什么要進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度？簡(jiǎn)述進(jìn)程調(diào)度的基本功能。4.簡(jiǎn)述TCP協(xié)議與UDP協(xié)議的主要區(qū)別。五、計(jì)算題（每題10分，共20分。請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程并給出結(jié)果。)1.給定一個(gè)線性表（L），其元素為：L=[12,5,8,23,16,7]。假設(shè)使用冒泡排序?qū)υ摼€性表進(jìn)行升序排序，請(qǐng)寫(xiě)出前兩輪排序后的線性表狀態(tài)。2.假設(shè)有一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)需要通過(guò)TCP連接在客戶端和服務(wù)器之間傳輸一個(gè)大小為1MB（假設(shè)1MB=1024*1024字節(jié)）的數(shù)據(jù)塊。如果TCP的頭部開(kāi)銷為20字節(jié)，且數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐禃r(shí)間（RTT）為100毫秒，假設(shè)每RTT可以傳輸一個(gè)TCP段。請(qǐng)估算完成這次數(shù)據(jù)傳輸大約需要的時(shí)間（不考慮網(wǎng)絡(luò)擁塞和其他傳輸開(kāi)銷）。六、論述題（10分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，闡述人工智能發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)及其可能的應(yīng)對(duì)方向。）試卷答案一、單項(xiàng)選擇題1.A2.C3.C4.D5.B6.D7.C8.C9.B10.B二、填空題1.輸出設(shè)備2.入隊(duì)（或Enqueue）、出隊(duì)（或Dequeue）3.空間復(fù)雜度4.O(n)5.共享性6.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)7.智能或認(rèn)知8.malloc、free9.孤立性10.分類三、名詞解釋1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：指相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)元素的集合，以及它們之間的邏輯關(guān)系和操作。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、組織數(shù)據(jù)的方式，旨在實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)訪問(wèn)和修改。*解析思路：考察對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本定義的理解。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)注數(shù)據(jù)元素本身及其組織方式（邏輯結(jié)構(gòu)）和操作（運(yùn)算）。2.算法復(fù)雜度：通常指算法執(zhí)行所需的時(shí)間或空間資源的量度，一般表示為問(wèn)題規(guī)模n的函數(shù)。算法復(fù)雜度分為時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，常用大O表示法描述。*解析思路：考察對(duì)算法復(fù)雜度概念及其分類（時(shí)間、空間）及表示法（大O）的掌握。3.進(jìn)程上下文切換：指操作系統(tǒng)為了從一個(gè)進(jìn)程切換到另一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行，而保存當(dāng)前進(jìn)程的執(zhí)行狀態(tài)（上下文），并加載下一個(gè)要運(yùn)行進(jìn)程的執(zhí)行狀態(tài)的過(guò)程。切換涉及CPU寄存器、程序計(jì)數(shù)器、內(nèi)存映射等信息的保存和恢復(fù)。*解析思路：考察對(duì)進(jìn)程上下文切換概念、目的及涉及內(nèi)容的理解。4.IP地址：是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）網(wǎng)絡(luò)中用于唯一標(biāo)識(shí)設(shè)備（如計(jì)算機(jī)、路由器）的地址。它是一組數(shù)字，用于在網(wǎng)絡(luò)中定位和尋址數(shù)據(jù)包。IPv4地址通常表示為四個(gè)用點(diǎn)分隔的十進(jìn)制數(shù)，IPv6地址則為八組用冒號(hào)分隔的十六進(jìn)制數(shù)。*解析思路：考察對(duì)IP地址基本概念、作用及IPv4表示法的掌握。5.人工智能：是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，致力于研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)。其核心目標(biāo)是使機(jī)器能夠像人一樣思考、學(xué)習(xí)、推理、感知、理解語(yǔ)言和解決問(wèn)題。*解析思路：考察對(duì)人工智能基本定義、目標(biāo)和主要研究方向的掌握。四、簡(jiǎn)答題1.馮·諾依曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)：*采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令。*計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成。*指令和數(shù)據(jù)存放在存儲(chǔ)器中，程序存儲(chǔ)執(zhí)行方式（存儲(chǔ)程序概念）。*指令由操作碼和地址碼組成，操作碼指明操作類型，地址碼指明操作對(duì)象。*按存儲(chǔ)程序原理工作，控制器按地址順序從存儲(chǔ)器中取出指令并執(zhí)行。*使用總線（數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線）連接各部件。*以運(yùn)算器為中心（早期）或以存儲(chǔ)器為中心（后期）的馮·諾依曼結(jié)構(gòu)。*解析思路：要求對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)展史上最重要的體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)有全面的認(rèn)識(shí)，能列舉其主要構(gòu)成要素和核心思想。2.解釋什么是遞歸算法，并舉例說(shuō)明其應(yīng)用場(chǎng)景。*解釋：遞歸算法是指一個(gè)函數(shù)直接或間接地調(diào)用自身來(lái)解決問(wèn)題的算法。遞歸算法通常將一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題分解為若干個(gè)規(guī)模更小但結(jié)構(gòu)相似的子問(wèn)題，通過(guò)解決這些子問(wèn)題來(lái)最終解決原問(wèn)題。遞歸算法必須有一個(gè)明確的終止條件（基準(zhǔn)情形），否則會(huì)導(dǎo)致無(wú)限遞歸。*應(yīng)用場(chǎng)景舉例：計(jì)算階乘（n!）、求解斐波那契數(shù)列第n項(xiàng)、遍歷樹(shù)形結(jié)構(gòu)（如二叉樹(shù)的深度優(yōu)先搜索）、快速排序和歸并排序等算法都采用了遞歸技術(shù)。*解析思路：考察對(duì)遞歸定義、核心要素（自我調(diào)用、終止條件）的理解，并能舉出常見(jiàn)的遞歸應(yīng)用實(shí)例。3.操作系統(tǒng)為什么要進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度？簡(jiǎn)述進(jìn)程調(diào)度的基本功能。*原因：在單核CPU系統(tǒng)中，宏觀上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程，但微觀上CPU只能執(zhí)行一個(gè)進(jìn)程的指令。進(jìn)程調(diào)度是為了決定哪個(gè)進(jìn)程在何時(shí)獲得CPU的使用權(quán)，以提高CPU的利用率和系統(tǒng)的整體效率（吞吐量）。它解決了多個(gè)進(jìn)程共享有限CPU資源的矛盾。*基本功能：*處理進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換：如從就緒態(tài)變?yōu)檫\(yùn)行態(tài)。*選擇進(jìn)程：根據(jù)特定的調(diào)度算法（如優(yōu)先級(jí)、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)）從就緒隊(duì)列中選擇一個(gè)進(jìn)程分配CPU。*切換上下文：保存當(dāng)前進(jìn)程的上下文，加載選定進(jìn)程的上下文。*提高系統(tǒng)性能：通過(guò)合理的調(diào)度策略優(yōu)化CPU利用率、系統(tǒng)吞吐量、周轉(zhuǎn)時(shí)間、等待時(shí)間等指標(biāo)。*解析思路：考察對(duì)進(jìn)程調(diào)度必要性的理解（資源共享與CPU效率）以及調(diào)度所執(zhí)行的基本操作和目標(biāo)。4.簡(jiǎn)述TCP協(xié)議與UDP協(xié)議的主要區(qū)別。*連接性：TCP是面向連接的協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸前必須在發(fā)送方和接收方之間建立連接；UDP是無(wú)連接的協(xié)議，發(fā)送數(shù)據(jù)前無(wú)需建立連接。*可靠性：TCP提供可靠的、面向字節(jié)流的服務(wù)。它通過(guò)序列號(hào)、確認(rèn)應(yīng)答（ACK）、超時(shí)重傳、流量控制和擁塞控制等機(jī)制保證數(shù)據(jù)完整、按序、無(wú)差錯(cuò)地傳輸；UDP提供不可靠的、盡力而為的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，不保證數(shù)據(jù)是否到達(dá)、是否按序、有無(wú)差錯(cuò)。*傳輸效率：由于TCP需要維護(hù)連接狀態(tài)、進(jìn)行多次確認(rèn)和重傳等，其傳輸效率相對(duì)較低，開(kāi)銷較大；UDP由于沒(méi)有這些機(jī)制，傳輸效率高，開(kāi)銷小。*傳輸單位：TCP傳輸?shù)氖亲止?jié)流，發(fā)送方應(yīng)用程序發(fā)送的數(shù)據(jù)會(huì)被TCP緩存，并組裝成合適大小的報(bào)文段發(fā)送；UDP傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)報(bào)，每個(gè)UDP數(shù)據(jù)報(bào)是獨(dú)立的，包含完整的源/目的端口、長(zhǎng)度和校驗(yàn)和，按邊發(fā)送，應(yīng)用程序需要自己保證數(shù)據(jù)的完整性。*頭部開(kāi)銷：TCP頭部最小20字節(jié)，可能因選項(xiàng)增加；UDP頭部固定為8字節(jié)。*解析思路：要求能清晰對(duì)比TCP和UDP在關(guān)鍵特性上的差異，如連接方式、可靠性機(jī)制、效率、傳輸單位及頭部大小等。五、計(jì)算題1.冒泡排序前兩輪結(jié)果。*初始狀態(tài)：[12,5,8,23,16,7]*第一輪（升序）：*比較12和5，交換，[5,12,8,23,16,7]*比較12和8，交換，[5,8,12,23,16,7]*比較23和16，交換，[5,8,12,16,23,7]*比較23和7，交換，[5,8,12,16,7,23]*第一輪結(jié)束狀態(tài)：[5,8,12,16,7,23]*第二輪：*比較5和8，不交換，[5,8,12,16,7,23]*比較12和16，不交換，[5,8,12,16,7,23]*比較16和7，交換，[5,8,12,7,16,23]*第二輪結(jié)束狀態(tài)：[5,8,12,7,16,23]*解析思路：嚴(yán)格按照冒泡排序的規(guī)則，從前往后依次比較相鄰元素，若逆序則交換，每一輪將當(dāng)前未排序部分的最大元素“冒泡”到末尾。需要細(xì)心執(zhí)行每一步操作。2.TCP傳輸估算時(shí)間。*數(shù)據(jù)量：1MB=1024*1024Bytes=1,048,576Bytes。*TCP頭部開(kāi)銷：20Bytes。*每段有效數(shù)據(jù)量：1,048,576Bytes-20Bytes=1,048,556Bytes。*估算段數(shù)：需要估算每個(gè)TCP段能傳輸多少字節(jié)。題目未明確凈荷（Payload）大小，通常TCP段包含頭部和凈荷。假設(shè)最小傳輸單元（考慮頭部）約為40字節(jié)（20Header+20Payload，Payload可?。?，則段數(shù)約為1,048,556/40≈26,214段。為簡(jiǎn)化計(jì)算，假設(shè)每個(gè)RTT傳輸約1MB（即忽略頭部影響或假設(shè)頭部開(kāi)銷包含在總傳輸時(shí)間內(nèi)），或者更精確地，考慮一個(gè)段包含20字節(jié)頭部和足夠大的凈荷。假設(shè)一個(gè)段大小為1KB（1024字節(jié)，即896字節(jié)凈荷），則需要1,048,556/896≈1171段。假設(shè)一個(gè)段大小為2KB（2048字節(jié)，即1984字節(jié)凈荷），則需要1,048,556/1984≈529段。為估算，取中間值或簡(jiǎn)化模型。這里采用簡(jiǎn)化模型，假設(shè)總傳輸時(shí)間約等于往返次數(shù)乘以RTT。往返次數(shù)約為總字節(jié)數(shù)除以一個(gè)合理段的凈荷大小。取一個(gè)段凈荷為1KB（1024Bytes），則段數(shù)約1,048,576/1024≈1024段。往返次數(shù)約為1024次。*總時(shí)間估算：往返時(shí)間（RTT）=100ms?？倳r(shí)間≈往返次數(shù)*RTT≈1024*100ms=102,400ms。*換算：102,400ms=102.4秒。*更精確模型：如果考慮每個(gè)段傳輸需要RTT，最后一個(gè)段傳輸完成后，等待確認(rèn)也需要RTT。第一個(gè)段傳輸時(shí)間RTT，之后每個(gè)段需要2RTT（發(fā)送+接收確認(rèn)）?？倳r(shí)間≈(段數(shù)-1)*2*RTT+RTT=(1024-1)*2*100ms+100ms≈204800ms+100ms=204900ms≈204.9秒。這個(gè)結(jié)果明顯過(guò)長(zhǎng)，說(shuō)明簡(jiǎn)化模型（每個(gè)RTT傳輸1MB）不適用。實(shí)際TCP有擁塞控制，不會(huì)一次性發(fā)完。*修正估算：考慮TCP慢啟動(dòng)等機(jī)制，平均每個(gè)RTT傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)是逐漸增加的。一個(gè)更合理的估算可能是總時(shí)間遠(yuǎn)小于102.4秒。例如，如果每個(gè)RTT傳輸約1KB，需要1024個(gè)RTT，總時(shí)間約1024*100ms=102.4秒。如果每個(gè)RTT傳輸約2KB，需要約529個(gè)RTT，總時(shí)間約529*100ms=52.9秒?？紤]到TCP效率，估計(jì)在幾十秒到一兩分鐘之間比較合理。這里提供一個(gè)基于段大小為2KB的估算：段數(shù)≈1,048,556/2048≈529?？倳r(shí)間≈(段數(shù)-1)*2*RTT+RTT≈528*2*100ms+100ms=1060*100ms=106,000ms=106秒。這個(gè)估算仍然偏長(zhǎng)。更現(xiàn)實(shí)的估算可能需要結(jié)合TCP擁塞控制模型，但題目要求簡(jiǎn)單估算，且未提供更詳細(xì)參數(shù)。此處提供一個(gè)相對(duì)中間的、基于每段約2KB的粗略估算結(jié)果。*最終估算結(jié)果：大約需要55秒到106秒的時(shí)間。選擇一個(gè)中間值85秒作為答案。*解析思路：計(jì)算題需要清晰的步驟和單位換算。對(duì)于TCP問(wèn)題，關(guān)鍵在于理解TCP如何工作（連接、頭部、確認(rèn)、RTT），并選擇一個(gè)合理的模型進(jìn)行估算。需要意識(shí)到簡(jiǎn)化模型的局限性，并給出一個(gè)基于常見(jiàn)TCP行為的合適數(shù)學(xué)估算。六、論述題1.數(shù)據(jù)依賴與質(zhì)量問(wèn)題：AI，特別是機(jī)器學(xué)習(xí)，高度依賴大規(guī)模、高質(zhì)量的標(biāo)注數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練。獲取、標(biāo)注和維護(hù)這些數(shù)據(jù)成本高昂，且現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)常存在噪聲、偏差和不完整性，影響模型性能和公平性。2.算法可解釋性與透明度：許多先進(jìn)的AI模型（如深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）如同“黑箱”，其決策過(guò)程難以解釋，這在對(duì)決策有嚴(yán)格要求的應(yīng)用領(lǐng)域（如醫(yī)療、金融、法律）構(gòu)成障礙，也引發(fā)信任和責(zé)任問(wèn)題。3.泛化能力與魯棒性：模型在訓(xùn)練數(shù)據(jù)上表現(xiàn)良好，但在面對(duì)未見(jiàn)過(guò)的數(shù)據(jù)或微小擾動(dòng)時(shí)，性能可能急劇下降（過(guò)擬合、對(duì)抗攻擊），缺乏足夠的泛化能力和魯棒性。4.計(jì)算資源需求：訓(xùn)練大型AI模型需要巨大的