2025年大學(xué)《系統(tǒng)科學(xué)與工程》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——系統(tǒng)優(yōu)化與調(diào)度策略研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.下列哪一項(xiàng)不屬于系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題的特征？A.目標(biāo)明確B.資源約束C.多方案選擇D.結(jié)果隨機(jī)2.在線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題中，下列哪種方法常用于求解？A.遺傳算法B.模擬退火算法C.單純形法D.粒子群算法3.動(dòng)態(tài)規(guī)劃適用于解決哪種類(lèi)型的問(wèn)題？A.線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題B.非線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題C.面向?qū)ο髥?wèn)題D.具有重疊子問(wèn)題和最優(yōu)子結(jié)構(gòu)的問(wèn)題4.下列哪種調(diào)度策略屬于非搶占式調(diào)度？A.優(yōu)先級(jí)調(diào)度B.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度C.最短加工時(shí)間優(yōu)先調(diào)度D.最早截止日期優(yōu)先調(diào)度5.在任務(wù)調(diào)度中，評(píng)價(jià)指標(biāo)不包括以下哪一項(xiàng)？A.周期B.可靠性C.資源利用率D.任務(wù)執(zhí)行順序6.遺傳算法在解決優(yōu)化問(wèn)題時(shí)，主要利用了生物進(jìn)化的哪些特征？A.選擇、交叉、變異B.生長(zhǎng)、繁殖、死亡C.合作、競(jìng)爭(zhēng)、遷徙D.學(xué)習(xí)、記憶、創(chuàng)新7.模擬退火算法在求解優(yōu)化問(wèn)題時(shí)，主要克服了哪種困難？A.局部最優(yōu)B.算法收斂速度慢C.需要大量初始數(shù)據(jù)D.算法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜8.最早截止日期優(yōu)先調(diào)度(EDF)策略適用于哪種場(chǎng)景？A.任務(wù)加工時(shí)間固定B.任務(wù)優(yōu)先級(jí)固定C.任務(wù)截止日期固定D.資源利用率最大化9.最短加工時(shí)間優(yōu)先調(diào)度(SPT)策略的主要優(yōu)點(diǎn)是？A.調(diào)度過(guò)程簡(jiǎn)單B.能夠最小化平均完成時(shí)間C.適用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)D.能夠最大化資源利用率10.下列哪種技術(shù)不屬于新興技術(shù)對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化與調(diào)度策略的影響？A.人工智能B.大數(shù)據(jù)C.云計(jì)算D.面向?qū)ο缶幊潭⑻羁疹}1.系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題的目標(biāo)是______________。2.線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型通常包含目標(biāo)函數(shù)、______________和約束條件。3.遺傳算法中，代表個(gè)體編碼的字符串稱(chēng)為_(kāi)_____________。4.調(diào)度策略的核心思想是根據(jù)一定的規(guī)則選擇下一個(gè)要執(zhí)行的______________。5.資源利用率是衡量系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)，通常用______________來(lái)表示。6.遺傳算法中，選擇操作模擬了自然界中的______________。7.模擬退火算法中，控制算法跳出局部最優(yōu)的關(guān)鍵參數(shù)是______________。8.任務(wù)調(diào)度中，平均完成時(shí)間是指所有任務(wù)完成時(shí)間的______________。9.最短加工時(shí)間優(yōu)先調(diào)度(SPT)策略的基本思想是優(yōu)先執(zhí)行______________的任務(wù)。10.大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展為系統(tǒng)優(yōu)化提供了更強(qiáng)大的______________支持。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題的基本概念及其求解步驟。2.比較遺傳算法和模擬退火算法在解決優(yōu)化問(wèn)題時(shí)的主要區(qū)別。3.解釋什么是搶占式調(diào)度和非搶占式調(diào)度，并舉例說(shuō)明。4.分析最早截止日期優(yōu)先調(diào)度(EDF)策略的優(yōu)缺點(diǎn)。5.簡(jiǎn)述系統(tǒng)優(yōu)化與調(diào)度策略在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用。6.討論人工智能技術(shù)如何影響系統(tǒng)優(yōu)化與調(diào)度策略的未來(lái)發(fā)展。四、計(jì)算題1.已知一個(gè)線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題如下：maxZ=3x1+2x2s.t.x1+x2≤4x1-x2≥1x1,x2≥0試用單純形法求解該問(wèn)題的最優(yōu)解。2.假設(shè)有5個(gè)任務(wù)需要在一臺(tái)處理器上執(zhí)行，每個(gè)任務(wù)的加工時(shí)間和截止日期如下表所示：任務(wù)|加工時(shí)間|截止日期----|--------|--------T1|3|10T2|2|8T3|4|12T4|1|6T5|2|9試用最早截止日期優(yōu)先調(diào)度(EDF)策略安排任務(wù)執(zhí)行順序，并計(jì)算平均完成時(shí)間。五、論述題結(jié)合實(shí)際應(yīng)用案例，論述系統(tǒng)優(yōu)化與調(diào)度策略的重要性及其面臨的挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.D4.A5.B6.A7.A8.C9.B10.D二、填空題1.最大化或最小化目標(biāo)函數(shù)2.約束條件3.染色體4.任務(wù)5.平均利用率6.自然選擇7.溫度8.均值9.加工時(shí)間最短10.數(shù)據(jù)分析三、簡(jiǎn)答題1.線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題的基本概念是指在一組線(xiàn)性約束條件下，尋求某個(gè)線(xiàn)性目標(biāo)函數(shù)的最大值或最小值。求解步驟通常包括：建立數(shù)學(xué)模型、用圖解法或單純形法求解、靈敏度分析等。2.遺傳算法和模擬退火算法的主要區(qū)別在于：遺傳算法模擬生物進(jìn)化過(guò)程，通過(guò)選擇、交叉、變異等操作來(lái)搜索最優(yōu)解；模擬退火算法模擬物理退火過(guò)程，通過(guò)控制溫度參數(shù)逐漸降低搜索范圍，跳出局部最優(yōu)。3.搶占式調(diào)度是指當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行時(shí)，如果有更高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)到來(lái)，當(dāng)前任務(wù)會(huì)被暫停，讓更高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)執(zhí)行。非搶占式調(diào)度是指當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行時(shí)，即使有更高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)到來(lái)，當(dāng)前任務(wù)也會(huì)繼續(xù)執(zhí)行直到完成或自身阻塞。例如，優(yōu)先級(jí)調(diào)度通常是搶占式的，而時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度是非搶占式的。4.最早截止日期優(yōu)先調(diào)度(EDF)策略的優(yōu)點(diǎn)是能夠保證所有任務(wù)都能在截止日期前完成，適用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)。缺點(diǎn)是可能導(dǎo)致長(zhǎng)任務(wù)一直等待，資源利用率可能不高。5.系統(tǒng)優(yōu)化與調(diào)度策略在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用包括：任務(wù)調(diào)度、資源分配、負(fù)載均衡等。例如，操作系統(tǒng)中的任務(wù)調(diào)度算法就是典型的系統(tǒng)優(yōu)化與調(diào)度策略應(yīng)用。6.人工智能技術(shù)可以通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等方法，自動(dòng)學(xué)習(xí)和優(yōu)化系統(tǒng)優(yōu)化與調(diào)度策略，提高調(diào)度效率和系統(tǒng)性能。例如，人工智能可以用于動(dòng)態(tài)調(diào)整任務(wù)優(yōu)先級(jí)，優(yōu)化資源分配等。四、計(jì)算題1.單純形法求解步驟：(