2025年大學(xué)《信息與計算科學(xué)》專業(yè)題庫——信息與計算科學(xué)的發(fā)展趨勢考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.下列哪項技術(shù)通常被視為現(xiàn)代人工智能發(fā)展的核心驅(qū)動力？A.云計算平臺B.大規(guī)模并行計算C.深度學(xué)習(xí)算法D.物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)2.“大數(shù)據(jù)”的“4V”特征中，不包括以下哪一項？A.Volume(海量性)B.Velocity(高速性)C.Variety(多樣性)D.Veracity(真實性)3.云計算服務(wù)模式中，用戶可以按需獲取和管理計算資源，通常具有彈性伸縮和按使用付費(fèi)的特點，這種模式被稱為？A.IaaS(InfrastructureasaService)B.PaaS(PlatformasaService)C.SaaS(SoftwareasaService)D.BaaS(BackendasaService)4.量子計算相比傳統(tǒng)計算機(jī)，其最根本的優(yōu)勢在于能夠利用量子比特的哪些特性進(jìn)行計算？A.高速運(yùn)算B.并行處理C.低功耗D.高可靠性5.網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域面臨的一個嚴(yán)峻挑戰(zhàn)是如何應(yīng)對日益復(fù)雜的攻擊手段，以下哪項技術(shù)被認(rèn)為是抵御量子計算機(jī)潛在威脅的關(guān)鍵？A.VPN技術(shù)B.入侵檢測系統(tǒng)C.雙因素認(rèn)證D.后量子密碼學(xué)6.物聯(lián)網(wǎng)（IoT）發(fā)展的重要驅(qū)動力之一是傳感器技術(shù)的進(jìn)步，傳感器的主要功能是？A.執(zhí)行計算任務(wù)B.傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)C.感知物理世界，采集數(shù)據(jù)D.儲存?zhèn)鞲衅餍畔?.在數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域，用于從大量數(shù)據(jù)中挖掘隱藏模式、關(guān)聯(lián)和知識的過程通常被稱為？A.數(shù)據(jù)清洗B.數(shù)據(jù)集成C.數(shù)據(jù)挖掘D.數(shù)據(jù)可視化8.邊緣計算旨在將計算和數(shù)據(jù)存儲推向網(wǎng)絡(luò)邊緣，其主要目的是？A.降低中心服務(wù)器負(fù)載B.提高數(shù)據(jù)傳輸速率C.減少網(wǎng)絡(luò)帶寬需求D.以上都是9.形式化方法在軟件工程中的應(yīng)用，旨在通過數(shù)學(xué)手段來？A.自動生成代碼B.提高軟件可靠性C.優(yōu)化軟件性能D.簡化開發(fā)過程10.隨著計算能力的提升和信息技術(shù)的普及，計算思維被認(rèn)為是解決復(fù)雜問題的重要能力，其核心要素不包括？A.模型化B.算法設(shè)計C.邏輯推理D.藝術(shù)創(chuàng)作二、填空題1.人工智能領(lǐng)域中的自然語言處理（NLP）技術(shù)致力于讓計算機(jī)能夠理解和生成人類的__________。2.大數(shù)據(jù)分析通常需要處理結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化等多種類型的數(shù)據(jù)，這體現(xiàn)了其__________的特點。3.云計算通過互聯(lián)網(wǎng)提供按需服務(wù)的計算資源，其服務(wù)模式主要包括IaaS、PaaS和__________。4.量子計算利用量子比特（qubit）的__________和__________特性進(jìn)行運(yùn)算，具有巨大的潛在計算能力。5.為了保障數(shù)據(jù)在傳輸和存儲過程中的安全，密碼學(xué)技術(shù)被廣泛應(yīng)用，其中對稱加密算法和非對稱加密算法是兩種主要類型。6.物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展依賴于各種傳感器、執(zhí)行器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的協(xié)同工作，以實現(xiàn)物理世界與數(shù)字世界的__________。7.數(shù)據(jù)可視化是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形或圖像的技術(shù)，其目的是幫助人們更直觀地理解數(shù)據(jù)的__________和__________。8.邊緣計算是在靠近數(shù)據(jù)源的邊緣設(shè)備或網(wǎng)關(guān)上執(zhí)行計算任務(wù)，以實現(xiàn)__________和降低延遲。9.計算理論中的停機(jī)問題是一個著名的不可解問題，它證明了__________的局限性。10.計算思維強(qiáng)調(diào)將現(xiàn)實世界的問題抽象化為計算模型，并通過__________找到解決方案。三、簡答題1.簡述機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)之間的主要區(qū)別和聯(lián)系。2.為什么說大數(shù)據(jù)分析對傳統(tǒng)統(tǒng)計方法提出了新的挑戰(zhàn)？3.在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域，主動防御和被動防御分別指什么？它們之間有何關(guān)系？四、論述題1.論述云計算技術(shù)對信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)和科學(xué)研究帶來的主要影響。2.結(jié)合當(dāng)前社會發(fā)展趨勢，論述人工智能技術(shù)發(fā)展可能帶來的倫理挑戰(zhàn)及其應(yīng)對思考。試卷答案一、選擇題1.C2.D3.A4.B5.D6.C7.C8.D9.B10.D二、填空題1.語言2.多樣性3.SaaS4.量子疊加，量子糾纏5.加密6.連接7.特征，規(guī)律8.實時性9.圖靈機(jī)10.算法設(shè)計三、簡答題1.機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能的一個分支，它使計算機(jī)系統(tǒng)能夠從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)并改進(jìn)其性能，而無需進(jìn)行顯式編程。它關(guān)注的是開發(fā)算法，讓計算機(jī)能夠自動從經(jīng)驗（數(shù)據(jù)）中學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個子領(lǐng)域，它使用包含多個處理層的復(fù)雜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，特別是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。深度學(xué)習(xí)模型能夠從大量數(shù)據(jù)中自動學(xué)習(xí)復(fù)雜的模式和層次結(jié)構(gòu)，尤其在圖像識別、語音識別和自然語言處理等領(lǐng)域表現(xiàn)出色。聯(lián)系在于：深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一種方法，利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)中的表示。深度學(xué)習(xí)能夠處理更復(fù)雜的任務(wù)，通常需要更大規(guī)模的數(shù)據(jù)集和計算資源。2.傳統(tǒng)統(tǒng)計方法通常假設(shè)數(shù)據(jù)量相對較小，且數(shù)據(jù)分布符合某些已知模型（如正態(tài)分布）。它們側(cè)重于參數(shù)估計、假設(shè)檢驗等。大數(shù)據(jù)分析處理的數(shù)據(jù)量巨大（Volume）、速度快（Velocity）、類型多樣（Variety），往往具有稀疏性、非結(jié)構(gòu)化等特點。這使得傳統(tǒng)統(tǒng)計方法在處理大數(shù)據(jù)時可能遇到樣本量過大不切實際、數(shù)據(jù)分布未知或非參數(shù)化、計算復(fù)雜度過高等挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)分析更傾向于使用非參數(shù)或半?yún)?shù)方法、聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘等，并利用計算工具進(jìn)行探索性數(shù)據(jù)分析。3.主動防御是指采取預(yù)防措施，主動識別和阻止?jié)撛诘木W(wǎng)絡(luò)攻擊，例如部署防火墻、入侵防御系統(tǒng)（IPS）、進(jìn)行安全審計和漏洞掃描、實施最小權(quán)限原則等。其目標(biāo)是“進(jìn)攻是最好的防御”，通過預(yù)測和阻止攻擊來保障安全。被動防御是指在網(wǎng)絡(luò)攻擊發(fā)生后，采取措施檢測攻擊、響應(yīng)事件、恢復(fù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)，例如部署入侵檢測系統(tǒng)（IDS）、使用防病毒軟件、建立應(yīng)急預(yù)案、進(jìn)行事后分析等。其目標(biāo)是減輕攻擊造成的損害。關(guān)系：主動防御和被動防御是網(wǎng)絡(luò)安全策略中相輔相成的兩個方面，理想的安全體系需要兩者結(jié)合。主動防御旨在減少攻擊發(fā)生的機(jī)會，而被動防御則是在攻擊不可避免時提供保護(hù)和支持，兩者共同構(gòu)成縱深防御體系。四、論述題1.云計算通過互聯(lián)網(wǎng)提供按需獲取的計算資源（計算力、存儲、網(wǎng)絡(luò)），具有彈性伸縮、按使用付費(fèi)等特性，對信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)和科學(xué)研究產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。對產(chǎn)業(yè)：它極大地降低了企業(yè)（尤其是中小企業(yè)）部署IT基礎(chǔ)設(shè)施的成本和門檻，促進(jìn)了SaaS（軟件即服務(wù)）、PaaS（平臺即服務(wù)）等新型商業(yè)模式的發(fā)展，加速了軟件迭代和部署速度，推動了大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)的普及和應(yīng)用，促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和云計算生態(tài)系統(tǒng)的形成。對科研：它為科研人員提供了前所未有的強(qiáng)大計算能力和海量存儲資源，使得處理大規(guī)模數(shù)據(jù)集（如基因測序、氣候模擬、天文觀測）成為可能，支持了復(fù)雜模擬和仿真實驗，加速了科學(xué)發(fā)現(xiàn)和理論驗證的過程，促進(jìn)了跨學(xué)科合作和開放科學(xué)的發(fā)展，降低了科研基礎(chǔ)設(shè)施的投入要求。2.人工智能（AI）技術(shù)的飛速發(fā)展在帶來巨大社會福祉的同時，也引發(fā)了一系列嚴(yán)峻的倫理挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)：首先是就業(yè)沖擊，AI自動化可能取代大量重復(fù)性勞動崗位，對現(xiàn)有就業(yè)結(jié)構(gòu)造成沖擊，加劇社會不平等。其次是偏見與歧視，AI算法可能因訓(xùn)練數(shù)據(jù)或設(shè)計缺陷帶有偏見，導(dǎo)致在招聘、信貸審批、司法判決等方面產(chǎn)生歧視性結(jié)果。再次是隱私泄露，AI系統(tǒng)（特別是面部識別、行為分析等）需要大量數(shù)據(jù)，可能侵犯個人隱私。還有安全風(fēng)險，AI可能被用于制造自主武器、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)攻擊或操縱信息。最后是責(zé)任歸屬和決策透明度問題，當(dāng)AI系統(tǒng)出錯造成損害時，責(zé)任難以界定；復(fù)雜AI的決策過程往往不透