2025年大學(xué)《信息與計(jì)算科學(xué)》專業(yè)題庫——軟件工程與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共40分）1.軟件生命周期模型中，下列哪個(gè)階段主要關(guān)注軟件的功能和性能需求？A.需求分析B.設(shè)計(jì)C.測(cè)試D.運(yùn)維2.在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中，用于表示對(duì)象之間相互關(guān)系的是？A.類B.對(duì)象C.繼承D.關(guān)聯(lián)3.軟件測(cè)試中，下列哪種測(cè)試方法主要用于驗(yàn)證軟件是否滿足指定需求？A.單元測(cè)試B.集成測(cè)試C.系統(tǒng)測(cè)試D.回歸測(cè)試4.需求分析階段常用的工具和方法不包括？A.用例圖B.狀態(tài)圖C.類圖D.數(shù)據(jù)流圖5.軟件設(shè)計(jì)模式中，用于封裝變化的部分的是？A.單例模式B.工廠模式C.觀察者模式D.策略模式6.下列哪種軟件架構(gòu)模式強(qiáng)調(diào)組件之間的松耦合？A.MVCB.MVAC.MVVMD.MVP7.軟件項(xiàng)目管理中，用于跟蹤項(xiàng)目進(jìn)度和成本的工具是？A.Gantt圖B.PERT圖C.WBS圖D.魚骨圖8.軟件維護(hù)的類型中，下列哪種類型主要涉及對(duì)軟件功能的增加或修改？A.正常維護(hù)B.改進(jìn)維護(hù)C.缺陷維護(hù)D.預(yù)防維護(hù)9.下列哪種測(cè)試技術(shù)主要用于發(fā)現(xiàn)軟件中的邏輯錯(cuò)誤？A.黑盒測(cè)試B.白盒測(cè)試C.灰盒測(cè)試D.靜態(tài)測(cè)試10.軟件配置管理中，用于跟蹤軟件變更的工具是？A.版本控制系統(tǒng)B.需求管理工具C.測(cè)試管理工具D.項(xiàng)目管理工具11.機(jī)器學(xué)習(xí)的三大主要類型中，下列哪種類型主要從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)模式并用于分類或回歸？A.監(jiān)督學(xué)習(xí)B.無監(jiān)督學(xué)習(xí)C.半監(jiān)督學(xué)習(xí)D.強(qiáng)化學(xué)習(xí)12.下列哪種算法屬于監(jiān)督學(xué)習(xí)中的分類算法？A.K-means聚類B.K近鄰C.主成分分析D.Apriori關(guān)聯(lián)規(guī)則13.在機(jī)器學(xué)習(xí)中，用于表示特征和標(biāo)簽之間關(guān)系的是？A.決策樹B.支持向量機(jī)C.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)D.貝葉斯網(wǎng)絡(luò)14.下列哪種技術(shù)用于選擇最相關(guān)的特征子集以用于機(jī)器學(xué)習(xí)模型？A.特征縮放B.特征編碼C.特征選擇D.過采樣15.機(jī)器學(xué)習(xí)模型評(píng)估中，用于衡量模型在未知數(shù)據(jù)上泛化能力的指標(biāo)是？A.準(zhǔn)確率B.召回率C.F1分?jǐn)?shù)D.AUC16.在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，用于計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間加權(quán)輸入和偏差的和的是？A.激活函數(shù)B.權(quán)重C.偏差D.輸出層17.下列哪種機(jī)器學(xué)習(xí)算法適用于處理序列數(shù)據(jù)？A.決策樹B.支持向量機(jī)C.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)D.K-means聚類18.在機(jī)器學(xué)習(xí)中，用于處理不平衡數(shù)據(jù)集的技術(shù)是？A.數(shù)據(jù)增強(qiáng)B.過采樣C.特征選擇D.模型集成19.下列哪種模型屬于深度學(xué)習(xí)中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)？A.RNNB.LSTMC.CNND.GRU20.機(jī)器學(xué)習(xí)中的過擬合現(xiàn)象指的是？A.模型在訓(xùn)練數(shù)據(jù)上表現(xiàn)良好，但在測(cè)試數(shù)據(jù)上表現(xiàn)差B.模型在測(cè)試數(shù)據(jù)上表現(xiàn)良好，但在訓(xùn)練數(shù)據(jù)上表現(xiàn)差C.模型在訓(xùn)練數(shù)據(jù)和測(cè)試數(shù)據(jù)上都表現(xiàn)差D.模型在訓(xùn)練數(shù)據(jù)和測(cè)試數(shù)據(jù)上都表現(xiàn)良好二、填空題（每題2分，共20分）1.軟件生命周期模型中，需求分析階段的主要任務(wù)是______。2.在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中，______是用來封裝對(duì)象的數(shù)據(jù)和行為的基本單元。3.軟件測(cè)試中，______測(cè)試主要用于驗(yàn)證軟件是否滿足指定需求。4.軟件設(shè)計(jì)模式中，______模式用于創(chuàng)建對(duì)象，而不需要指定具體類。5.軟件項(xiàng)目管理中，______圖用于跟蹤項(xiàng)目進(jìn)度和成本。6.機(jī)器學(xué)習(xí)的三大主要類型中，______學(xué)習(xí)主要從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)模式并用于分類或回歸。7.下列哪種算法屬于監(jiān)督學(xué)習(xí)中的分類算法：______。8.在機(jī)器學(xué)習(xí)中，用于表示特征和標(biāo)簽之間關(guān)系的是______。9.機(jī)器學(xué)習(xí)模型評(píng)估中，用于衡量模型在未知數(shù)據(jù)上泛化能力的指標(biāo)是______。10.在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，用于計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間加權(quán)輸入和偏差的和的是______。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述軟件生命周期模型的主要階段及其特點(diǎn)。2.解釋面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的繼承和關(guān)聯(lián)的概念，并舉例說明它們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中的作用。3.描述軟件測(cè)試的主要類型及其目的。4.簡(jiǎn)述機(jī)器學(xué)習(xí)中特征選擇的重要性及其常用方法。5.解釋過擬合現(xiàn)象及其對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)模型性能的影響，并提出相應(yīng)的解決方法。四、綜合題（每題20分，共60分）1.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的軟件系統(tǒng)，用于管理學(xué)生信息。請(qǐng)描述該系統(tǒng)的需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和維護(hù)過程，并說明每個(gè)階段的主要任務(wù)和產(chǎn)出。2.假設(shè)你有一組包含房?jī)r(jià)和房屋特征的數(shù)據(jù)集，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型來預(yù)測(cè)房?jī)r(jià)。描述你的模型選擇、特征工程、訓(xùn)練和評(píng)估過程，并解釋你的選擇和結(jié)果。3.考慮一個(gè)實(shí)際的業(yè)務(wù)問題，例如客戶流失預(yù)測(cè)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案來解決這個(gè)問題，包括數(shù)據(jù)收集、預(yù)處理、模型選擇、訓(xùn)練、評(píng)估和部署等步驟。解釋你的解決方案的優(yōu)勢(shì)和潛在挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.A解析：需求分析階段主要關(guān)注收集和分析軟件的功能和性能需求。2.D解析：關(guān)聯(lián)表示對(duì)象之間相互關(guān)系，是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的重要概念。3.C解析：系統(tǒng)測(cè)試主要用于驗(yàn)證軟件是否滿足指定需求。4.B解析：狀態(tài)圖主要用于描述對(duì)象狀態(tài)的變化，不屬于需求分析常用工具。5.B解析：工廠模式用于創(chuàng)建對(duì)象，封裝了對(duì)象的創(chuàng)建過程。6.A解析：MVC架構(gòu)模式強(qiáng)調(diào)組件之間的松耦合，提高了代碼的可維護(hù)性。7.A解析：Gantt圖用于跟蹤項(xiàng)目進(jìn)度和成本，是項(xiàng)目管理中常用的工具。8.B解析：改進(jìn)維護(hù)主要涉及對(duì)軟件功能的增加或修改。9.B解析：白盒測(cè)試主要用于發(fā)現(xiàn)軟件中的邏輯錯(cuò)誤。10.A解析：版本控制系統(tǒng)用于跟蹤軟件變更，是軟件配置管理的重要工具。11.A解析：監(jiān)督學(xué)習(xí)主要從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)模式并用于分類或回歸。12.B解析：K近鄰算法屬于監(jiān)督學(xué)習(xí)中的分類算法。13.B解析：支持向量機(jī)用于表示特征和標(biāo)簽之間關(guān)系。14.C解析：特征選擇用于選擇最相關(guān)的特征子集。15.D解析：AUC衡量模型在未知數(shù)據(jù)上泛化能力。16.C解析：偏差用于計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間加權(quán)輸入和偏差的和。17.C解析：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適用于處理序列數(shù)據(jù)。18.B解析：過采樣用于處理不平衡數(shù)據(jù)集。19.C解析：CNN屬于深度學(xué)習(xí)中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。20.A解析：過擬合現(xiàn)象指的是模型在訓(xùn)練數(shù)據(jù)上表現(xiàn)良好，但在測(cè)試數(shù)據(jù)上表現(xiàn)差。二、填空題1.收集和分析軟件的功能和性能需求解析：需求分析階段的主要任務(wù)是收集和分析軟件的功能和性能需求。2.類解析：類是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中用來封裝對(duì)象的數(shù)據(jù)和行為的基本單元。3.系統(tǒng)解析：系統(tǒng)測(cè)試主要用于驗(yàn)證軟件是否滿足指定需求。4.工廠解析：工廠模式用于創(chuàng)建對(duì)象，封裝了對(duì)象的創(chuàng)建過程。5.Gantt解析：Gantt圖用于跟蹤項(xiàng)目進(jìn)度和成本。6.監(jiān)督解析：監(jiān)督學(xué)習(xí)主要從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)模式并用于分類或回歸。7.K近鄰解析：K近鄰算法屬于監(jiān)督學(xué)習(xí)中的分類算法。8.支持向量機(jī)解析：支持向量機(jī)用于表示特征和標(biāo)簽之間關(guān)系。9.AUC解析：AUC衡量模型在未知數(shù)據(jù)上泛化能力。10.偏差解析：偏差用于計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間加權(quán)輸入和偏差的和。三、簡(jiǎn)答題1.軟件生命周期模型的主要階段包括需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試、部署和維護(hù)。需求分析階段主要任務(wù)是收集和分析軟件的功能和性能需求；設(shè)計(jì)階段主要任務(wù)是根據(jù)需求設(shè)計(jì)軟件的架構(gòu)和模塊；實(shí)現(xiàn)階段主要任務(wù)是將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換為實(shí)際的代碼；測(cè)試階段主要任務(wù)是對(duì)軟件進(jìn)行各種測(cè)試以確保其質(zhì)量；部署階段主要任務(wù)是將軟件部署到生產(chǎn)環(huán)境中；維護(hù)階段主要任務(wù)是對(duì)軟件進(jìn)行修復(fù)、改進(jìn)和更新。2.繼承是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的一個(gè)重要概念，它允許一個(gè)類繼承另一個(gè)類的屬性和方法，從而實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用和擴(kuò)展。關(guān)聯(lián)表示對(duì)象之間相互關(guān)系，它可以是一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)一或多對(duì)多的關(guān)系。在實(shí)際應(yīng)用中，繼承可以提高代碼的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，而關(guān)聯(lián)可以表示現(xiàn)實(shí)世界中的各種關(guān)系，如學(xué)生與課程之間的關(guān)系。3.軟件測(cè)試的主要類型包括單元測(cè)試、集成測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試和回歸測(cè)試。單元測(cè)試主要測(cè)試軟件中的最小單元，如函數(shù)或方法；集成測(cè)試主要測(cè)試軟件中不同模塊之間的交互；系統(tǒng)測(cè)試主要測(cè)試整個(gè)軟件系統(tǒng)是否滿足需求；回歸測(cè)試主要測(cè)試軟件在修復(fù)缺陷或改進(jìn)后是否仍然滿足需求。軟件測(cè)試的目的是發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤和缺陷，確保軟件的質(zhì)量。4.特征選擇在機(jī)器學(xué)習(xí)中非常重要，因?yàn)樗梢詼p少數(shù)據(jù)的維度，提高模型的泛化能力，并減少計(jì)算成本。特征選擇的方法包括過濾法、包裹法和嵌入法。過濾法基于統(tǒng)計(jì)指標(biāo)選擇特征，如相關(guān)系數(shù)或卡方檢驗(yàn)；包裹法通過評(píng)估不同特征子集對(duì)模型性能的影響來選擇特征，如遞歸特征消除；嵌入法在模型訓(xùn)練過程中選擇特征，如L1正則化。5.過擬合現(xiàn)象指的是模型在訓(xùn)練數(shù)據(jù)上表現(xiàn)良好，但在測(cè)試數(shù)據(jù)上表現(xiàn)差。過擬合會(huì)導(dǎo)致模型對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)過度擬合，而無法很好地泛化到新的數(shù)據(jù)上。過擬合的解決方法包括增加訓(xùn)練數(shù)據(jù)、使用正則化技術(shù)、減少模型復(fù)雜度或使用模型集成技術(shù)。增加訓(xùn)練數(shù)據(jù)可以提高模型的泛化能力，正則化技術(shù)可以限制模型的復(fù)雜度，減少模型復(fù)雜度可以避免模型對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)過度擬合，而模型集成技術(shù)可以結(jié)合多個(gè)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果，提高模型的魯棒性。四、綜合題1.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的軟件系統(tǒng)，用于管理學(xué)生信息。需求分析階段主要任務(wù)是收集和分析學(xué)生信息管理系統(tǒng)的需求，包括學(xué)生信息的種類、學(xué)生信息的操作等；設(shè)計(jì)階段主要任務(wù)是根據(jù)需求設(shè)計(jì)系統(tǒng)的架構(gòu)和模塊，如學(xué)生信息管理模塊、用戶管理模塊等；實(shí)現(xiàn)階段主要任務(wù)是將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換為實(shí)際的代碼，使用編程語言實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊的功能；測(cè)試階段主要任務(wù)是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行各種測(cè)試，確保系統(tǒng)的功能和性能滿足需求；部署階段主要任務(wù)是將系統(tǒng)部署到服務(wù)器上，供用戶使用；維護(hù)階段主要任務(wù)是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)、改進(jìn)和更新，以適應(yīng)新的需求。2.假設(shè)你有一組包含房?jī)r(jià)和房屋特征的數(shù)據(jù)集，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型來預(yù)測(cè)房?jī)r(jià)。模型選擇階段可以選擇線性回歸、決策樹或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等模型；特征工程階段需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括特征縮放、特征編碼等；訓(xùn)練階段使用訓(xùn)練數(shù)據(jù)集訓(xùn)練模型；評(píng)估階段使用測(cè)試數(shù)據(jù)集評(píng)估模型的性能，選擇性能最好的模型；部署階段將模型部署到生產(chǎn)環(huán)境中，供用戶使用。選擇模型時(shí)需要考慮數(shù)據(jù)的特征和問題的類型，特征工程可以提高模型的性能，訓(xùn)練和評(píng)估階段需要選擇合適的參數(shù)和算法，部署階段需要考慮模型的實(shí)時(shí)性和可擴(kuò)展性。3.考慮一個(gè)實(shí)際的業(yè)務(wù)問題，例如客戶流失預(yù)測(cè)。數(shù)據(jù)收集階段