站名：站名：年級(jí)專(zhuān)業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專(zhuān)業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁(yè)，共2頁(yè)上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院《計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在處理一個(gè)需要對(duì)大量圖像進(jìn)行快速壓縮的任務(wù)時(shí)，計(jì)算思維可以指導(dǎo)我們選擇合適的壓縮算法。以下哪種壓縮算法在這種情況下更有可能被采用？（）A.無(wú)損壓縮算法，如Huffman編碼，保證完全還原原始圖像B.有損壓縮算法，如JPEG壓縮，在一定程度上損失細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)高壓縮比C.不進(jìn)行壓縮，直接存儲(chǔ)原始圖像D.使用一種非常復(fù)雜但壓縮比很低的算法2、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算思維中起著重要的作用。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的作用的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以幫助我們更好地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的訪問(wèn)效率B.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以幫助我們更好地實(shí)現(xiàn)算法，提高算法的效率和可讀性C.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以幫助我們更好地理解問(wèn)題的本質(zhì)和關(guān)鍵特征，提高問(wèn)題解決的效率D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域有應(yīng)用，在其他領(lǐng)域中沒(méi)有實(shí)際價(jià)值3、在進(jìn)行密碼學(xué)相關(guān)的應(yīng)用中，例如數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名、身份驗(yàn)證等，需要保障信息的安全性和完整性。在這個(gè)領(lǐng)域，以下哪種計(jì)算思維的概念和方法能夠提供可靠的安全保障？（）A.加密算法的選擇與實(shí)現(xiàn)B.密鑰管理與分發(fā)C.安全協(xié)議設(shè)計(jì)與驗(yàn)證D.以上都是4、關(guān)于計(jì)算思維中的容錯(cuò)與糾錯(cuò)機(jī)制，在確保系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性方面，以下哪一項(xiàng)說(shuō)明是最詳盡的？（）A.容錯(cuò)與糾錯(cuò)機(jī)制是為了應(yīng)對(duì)計(jì)算過(guò)程中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤和故障而設(shè)計(jì)的。通過(guò)冗余設(shè)計(jì)、錯(cuò)誤檢測(cè)、錯(cuò)誤恢復(fù)和糾錯(cuò)編碼等技術(shù)，系統(tǒng)能夠在部分組件出現(xiàn)故障或數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的情況下，仍然保持正常運(yùn)行或能夠迅速恢復(fù)到正確狀態(tài)，從而提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，保障服務(wù)的連續(xù)性B.容錯(cuò)與糾錯(cuò)機(jī)制會(huì)增加系統(tǒng)的開(kāi)銷(xiāo)和復(fù)雜性，因此在對(duì)可靠性要求不高的系統(tǒng)中可以忽略C.容錯(cuò)與糾錯(cuò)機(jī)制只要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段考慮就可以了，在運(yùn)行過(guò)程中不需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整和優(yōu)化D.容錯(cuò)與糾錯(cuò)機(jī)制是一種被動(dòng)的應(yīng)對(duì)措施，不能從根本上解決系統(tǒng)的可靠性問(wèn)題，因此其作用有限5、對(duì)于計(jì)算思維中的圖算法，以下關(guān)于其重要性和常見(jiàn)類(lèi)型的說(shuō)明，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.圖算法不重要，在實(shí)際計(jì)算中很少用到B.圖算法在解決許多實(shí)際問(wèn)題中具有重要作用，如網(wǎng)絡(luò)路由、社交網(wǎng)絡(luò)分析、路徑規(guī)劃等。常見(jiàn)的圖算法包括最短路徑算法（如迪杰斯特拉算法、弗洛伊德算法）、最小生成樹(shù)算法（如普里姆算法、克魯斯卡爾算法）、拓?fù)渑判虻取＿@些算法能夠有效地處理圖結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，為各種應(yīng)用提供解決方案C.圖算法復(fù)雜且難以理解，一般只在學(xué)術(shù)研究中使用D.圖算法的應(yīng)用范圍狹窄，只適用于特定領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)問(wèn)題6、編程中的代碼復(fù)用是一種重要的編程技巧。以下關(guān)于代碼復(fù)用的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.代碼復(fù)用是指在不同的程序中重復(fù)使用相同或相似的代碼，以提高編程效率和代碼的可維護(hù)性B.代碼復(fù)用可以通過(guò)函數(shù)庫(kù)、類(lèi)庫(kù)、框架等方式實(shí)現(xiàn)C.代碼復(fù)用需要注意代碼的兼容性和可擴(kuò)展性，以便在不同的項(xiàng)目中能夠順利地復(fù)用代碼D.代碼復(fù)用只適用于大型項(xiàng)目，對(duì)于小型項(xiàng)目來(lái)說(shuō)沒(méi)有必要進(jìn)行代碼復(fù)用7、在設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)線時(shí)，需要考慮原材料的供應(yīng)、加工流程、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)以及設(shè)備的維護(hù)等多個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)同工作。為了實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量的生產(chǎn)，以下哪種計(jì)算思維的策略能夠發(fā)揮重要作用？（）A.流程優(yōu)化B.質(zhì)量控制C.設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)D.以上都是8、在進(jìn)行體育賽事的數(shù)據(jù)分析時(shí)，需要收集運(yùn)動(dòng)員的表現(xiàn)數(shù)據(jù)、比賽結(jié)果、戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用等信息，以評(píng)估球隊(duì)和運(yùn)動(dòng)員的水平，并為訓(xùn)練和比賽策略提供依據(jù)。在這個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的過(guò)程中，以下哪種計(jì)算思維的應(yīng)用能夠提供有價(jià)值的洞察？（）A.數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析B.模型預(yù)測(cè)比賽結(jié)果C.運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)評(píng)估指標(biāo)設(shè)計(jì)D.以上都是9、在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需求分析是非常關(guān)鍵的一步。以下關(guān)于需求分析的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.確定軟件的功能和性能要求B.與用戶和利益相關(guān)者進(jìn)行溝通C.可以忽略非功能性需求D.為后續(xù)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)提供依據(jù)10、在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)層次中，緩存未命中時(shí)的處理方式有多種。以下哪種方式可以減少未命中的損失？（）A.回寫(xiě)B(tài).直寫(xiě)C.預(yù)取D.以上都不對(duì)11、在計(jì)算思維的優(yōu)化算法應(yīng)用中，對(duì)于在多種可能的解決方案中尋找最優(yōu)解，以下哪一種描述是最貼切的？（）A.優(yōu)化算法通過(guò)系統(tǒng)地搜索和評(píng)估可能的解決方案空間，利用數(shù)學(xué)模型和啟發(fā)式方法，在滿足一定約束條件的前提下，找到使目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最優(yōu)值的解。常見(jiàn)的優(yōu)化算法包括貪心算法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、模擬退火等，它們?cè)谫Y源分配、路徑規(guī)劃、調(diào)度等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用B.優(yōu)化算法總是能夠找到絕對(duì)的最優(yōu)解，不存在誤差和近似情況C.優(yōu)化算法的應(yīng)用非常簡(jiǎn)單，不需要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入分析和建模，直接應(yīng)用即可得到理想的結(jié)果D.優(yōu)化算法只適用于理論研究，在實(shí)際問(wèn)題中由于問(wèn)題的復(fù)雜性和不確定性，很難發(fā)揮作用12、在進(jìn)行基因編輯的研究中，需要對(duì)大量的基因序列進(jìn)行分析和操作，以實(shí)現(xiàn)特定的基因修飾和治療效果。在這個(gè)高度復(fù)雜和精密的領(lǐng)域，以下哪種計(jì)算思維的手段能夠助力研究的深入開(kāi)展？（）A.基因序列比對(duì)與分析B.編輯算法設(shè)計(jì)C.效果預(yù)測(cè)與評(píng)估D.以上都是13、計(jì)算思維中的并行計(jì)算是一種重要的計(jì)算方式。以下關(guān)于并行計(jì)算的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.并行計(jì)算是指同時(shí)使用多個(gè)處理器或計(jì)算單元來(lái)執(zhí)行計(jì)算任務(wù)，以提高計(jì)算效率B.并行計(jì)算可以分為任務(wù)并行和數(shù)據(jù)并行兩種方式，分別適用于不同的計(jì)算場(chǎng)景C.并行計(jì)算需要考慮任務(wù)分配、數(shù)據(jù)劃分、通信開(kāi)銷(xiāo)等問(wèn)題，以提高并行計(jì)算的效率D.并行計(jì)算只適用于高性能計(jì)算機(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī)，對(duì)于普通計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)沒(méi)有實(shí)際價(jià)值14、在解決一個(gè)路徑規(guī)劃問(wèn)題，比如為機(jī)器人找到從起點(diǎn)到終點(diǎn)的最優(yōu)路徑，計(jì)算思維能夠幫助我們選擇合適的算法。以下哪種算法在這種情況下更適用？（）A.深度優(yōu)先搜索算法，盡可能深入地探索路徑B.廣度優(yōu)先搜索算法，逐層擴(kuò)展搜索范圍C.A*算法，結(jié)合啟發(fā)式信息估計(jì)路徑成本，更有可能找到最優(yōu)路徑D.隨機(jī)游走算法，隨機(jī)選擇前進(jìn)方向15、在計(jì)算中的數(shù)值計(jì)算方法中，以下關(guān)于插值和擬合的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.插值是根據(jù)已知的數(shù)據(jù)點(diǎn)構(gòu)建一個(gè)函數(shù)，使得該函數(shù)在這些數(shù)據(jù)點(diǎn)上的值與給定值相等B.擬合則是尋找一個(gè)函數(shù)，使其在整體上盡可能接近給定的數(shù)據(jù)點(diǎn)，不一定經(jīng)過(guò)所有數(shù)據(jù)點(diǎn)C.插值和擬合在數(shù)據(jù)分析、曲線繪制、數(shù)值模擬等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，但它們的目的和適用場(chǎng)景不同D.插值總是比擬合更準(zhǔn)確地反映數(shù)據(jù)的特征，因此在任何情況下都應(yīng)該優(yōu)先選擇插值方法二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋計(jì)算思維中的計(jì)算軍事學(xué)中的作戰(zhàn)模擬和情報(bào)分析，分析在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。2、（本題5分）詳細(xì)闡述計(jì)算思維中的計(jì)算生物學(xué)中的基因序列分析和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)，論述相關(guān)算法和技術(shù)。3、（本題5分）論述計(jì)算思維中的“計(jì)算思維在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用”，說(shuō)明在環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染治理、資源保護(hù)等方面如何運(yùn)用計(jì)算思維實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)。4、（本題5分）解釋計(jì)算思維中的并行處理概念，分析在多核處理器和分布式系統(tǒng)環(huán)境下如何實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算以提高計(jì)算速度。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）全面論述計(jì)算思維中的計(jì)算思維在生物信息學(xué)中的應(yīng)用，包括基因序列分析、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)、生物網(wǎng)絡(luò)建模等方面，探討如何借助計(jì)算思維推動(dòng)生物科學(xué)的研究進(jìn)展，并結(jié)合具體的生物信息學(xué)案例進(jìn)行說(shuō)明。2、（本題5分）計(jì)算思維中的分治法是一種重要的問(wèn)題解決策略。深入闡述分治法的概念和基本思想，分析分治法的適用條件和實(shí)現(xiàn)步驟，通過(guò)具體的算法（如歸并排序、快速排序、二分查找）說(shuō)明如何運(yùn)用分治法將復(fù)雜問(wèn)題分解為若干個(gè)規(guī)模較小且相互獨(dú)立的子問(wèn)題進(jìn)行求解。3、（本題5分）詳細(xì)探討計(jì)算思維中的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與管理，包括關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)、非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)等，分析如何根據(jù)應(yīng)用需求進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的架構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)管理和訪問(wèn)，并通過(guò)實(shí)際的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用案例進(jìn)行闡述。4、（本題5分）計(jì)算思維在移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)中影響著應(yīng)用的性能和用戶體驗(yàn)。請(qǐng)論述移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)，如跨平臺(tái)開(kāi)發(fā)框架、移動(dòng)設(shè)備的性能優(yōu)化和用戶界面設(shè)計(jì)等。分析如何利用計(jì)算思維解決移動(dòng)應(yīng)用中的資源限制、能耗管理和數(shù)據(jù)同步等問(wèn)題，舉例說(shuō)明在社交應(yīng)用、移動(dòng)游戲等領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)踐。5、（本題5分）在智能推薦系統(tǒng)中的冷啟動(dòng)和數(shù)據(jù)稀疏問(wèn)題中，計(jì)算思維能夠幫助解決難題。深入探討如何運(yùn)用計(jì)算思維的遷移學(xué)習(xí)和混合推薦方法，提高推薦系統(tǒng)在新用戶或數(shù)據(jù)不足情況下的性能，分析智能推薦系統(tǒng)中計(jì)算思維面臨的用戶興趣動(dòng)態(tài)變化和隱私保護(hù)問(wèn)題。四、分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）考慮開(kāi)發(fā)一個(gè)智能旅游行程規(guī)劃系統(tǒng)，能夠根據(jù)用戶的時(shí)間、預(yù)算和興趣生成最佳行程。請(qǐng)深入分析其中所運(yùn)用的計(jì)算思維和優(yōu)化算法來(lái)滿足用戶需求。2、（本題1