站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共2頁南京大學(xué)金陵學(xué)院《計算思維導(dǎo)論實驗》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、對于計算思維中的可計算性理論，以下關(guān)于其基本概念和意義的描述，哪一種是準(zhǔn)確的？（）A.可計算性理論研究哪些問題是可計算的，哪些是不可計算的，以及計算的復(fù)雜性和界限。它定義了圖靈機(jī)等計算模型，并通過這些模型來判斷問題的可解性。了解可計算性理論有助于我們理解計算機(jī)的能力和限制，避免在不可計算的問題上浪費時間和資源，同時為算法設(shè)計和問題求解提供理論基礎(chǔ)B.可計算性理論是一種純理論的研究，與實際的計算應(yīng)用沒有直接的關(guān)系，對計算機(jī)編程和問題解決沒有實際價值C.可計算性理論過于深奧和抽象，只有計算機(jī)科學(xué)家和數(shù)學(xué)家才需要研究，普通的計算機(jī)用戶和程序員無需了解D.可計算性理論已經(jīng)過時，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其結(jié)論和方法已經(jīng)不再適用2、在計算機(jī)系統(tǒng)中，如果要優(yōu)化內(nèi)存的使用，避免內(nèi)存泄漏和提高內(nèi)存訪問效率。以下哪種編程技巧和工具是有用的？（）A.手動管理內(nèi)存分配和釋放B.使用智能指針和自動內(nèi)存管理機(jī)制C.不考慮內(nèi)存問題，讓系統(tǒng)自動處理D.盡量使用大量的全局變量存儲數(shù)據(jù)3、在探討計算思維中的錯誤處理和調(diào)試技術(shù)時，以下關(guān)于其重要性和方法的描述，哪一項是正確的？（）A.錯誤處理和調(diào)試是軟件開發(fā)過程中不可或缺的環(huán)節(jié)。有效的錯誤處理機(jī)制能夠提高程序的穩(wěn)定性和可靠性，在出現(xiàn)異常情況時能夠采取適當(dāng)?shù)拇胧珏e誤提示、日志記錄和恢復(fù)操作。調(diào)試技術(shù)包括使用調(diào)試工具、設(shè)置斷點、查看變量值和跟蹤程序執(zhí)行流程等，幫助開發(fā)人員快速定位和解決代碼中的錯誤。掌握這些技術(shù)可以大大提高開發(fā)效率，減少程序中的潛在問題B.錯誤處理和調(diào)試只是在程序出現(xiàn)問題時才需要考慮，在開發(fā)過程中不需要提前規(guī)劃和設(shè)計C.錯誤處理和調(diào)試技術(shù)非常簡單，只要憑借經(jīng)驗和直覺就能輕松完成，不需要專門學(xué)習(xí)和掌握D.錯誤處理和調(diào)試會增加程序的復(fù)雜性和代碼量，因此應(yīng)該盡量減少錯誤處理和調(diào)試的代碼4、在計算中的多媒體技術(shù)應(yīng)用中，以下關(guān)于音頻處理和視頻壓縮的描述，不正確的是哪一項？（）A.音頻處理包括音頻采集、編輯、合成和特效添加等操作，需要考慮采樣率、量化精度和聲道數(shù)等因素B.視頻壓縮通過去除視頻中的冗余信息來減少數(shù)據(jù)量，常見的壓縮標(biāo)準(zhǔn)有H.264、H.265等C.音頻處理和視頻壓縮的目的都是在保證一定質(zhì)量的前提下，降低數(shù)據(jù)存儲和傳輸?shù)某杀綝.視頻壓縮技術(shù)已經(jīng)非常成熟，無論對于何種類型的視頻，都能實現(xiàn)無損壓縮且壓縮比極高5、在一個分布式計算系統(tǒng)中，如果多個節(jié)點需要協(xié)同完成一個任務(wù)，并且要保證任務(wù)的結(jié)果一致性和可靠性。以下哪種分布式算法和協(xié)議是常用的？（）A.Paxos算法，用于達(dá)成共識B.MapReduce框架，進(jìn)行分布式計算C.分布式鎖機(jī)制，保證資源的獨占訪問D.以上算法和協(xié)議的組合使用6、對于一個需要處理自然語言文本的情感分析任務(wù)，例如判斷一篇評論是積極還是消極的。在選擇模型和特征時，以下哪種方法可能是最能提高分析準(zhǔn)確性的？（）A.僅使用詞袋模型，不考慮詞序和語法B.結(jié)合詞向量和深度學(xué)習(xí)模型，如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠捕捉文本中的語義和上下文信息，更好地理解文本的情感傾向，顯著提高情感分析的準(zhǔn)確性和可靠性C.不使用任何模型和特征，依靠人工判斷D.只考慮文本中的關(guān)鍵詞，忽略其他信息7、在操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理中，分頁和分段是兩種常見的方式。以下關(guān)于分頁的描述，哪一項是正確的？（）A.頁面大小固定B.便于實現(xiàn)內(nèi)存共享C.可以減少內(nèi)存碎片D.以上都是8、在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的IP地址分類中，C類IP地址的網(wǎng)絡(luò)號占多少位？（）A.8位B.16位C.24位D.32位9、在算法設(shè)計中，如果要解決一個NP完全問題，例如旅行商問題。以下哪種方法可能是可行的？（）A.精確算法，找到最優(yōu)解，但可能計算時間很長B.近似算法，找到接近最優(yōu)的解C.啟發(fā)式算法，通過經(jīng)驗和直覺尋找較好的解D.以上方法根據(jù)具體情況選擇使用10、在進(jìn)行音頻信號處理的應(yīng)用中，例如語音增強(qiáng)、音樂制作、音頻特效添加等，需要對音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和操作。在這個領(lǐng)域，以下哪種計算思維的技術(shù)和方法能夠?qū)崿F(xiàn)理想的音頻效果？（）A.音頻濾波與均衡B.音頻編碼與壓縮C.聲源定位與分離D.以上都是11、在解決一個需要優(yōu)化算法性能的問題時，計算思維可以幫助我們找到瓶頸并進(jìn)行改進(jìn)。例如，一個圖像處理算法運行速度很慢，以下哪種方法更可能有效？（）A.不做任何分析，直接嘗試修改代碼中的隨機(jī)部分B.對算法進(jìn)行性能分析，找出耗時最多的部分，針對性地進(jìn)行優(yōu)化，如使用更高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或算法C.重新編寫整個算法，不基于原有的架構(gòu)D.忽略性能問題，繼續(xù)使用原算法12、計算思維中的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)可以節(jié)省存儲空間和傳輸帶寬。以下哪種數(shù)據(jù)壓縮算法通常不適用于文本數(shù)據(jù)（）A.哈夫曼編碼B.行程編碼C.有損壓縮算法D.字典編碼13、在計算思維中，算法設(shè)計是重要的環(huán)節(jié)。對于一個需要找出一組數(shù)中的最大值的問題，以下哪種算法設(shè)計思路是不合適的（）A.依次比較每個數(shù)，記錄當(dāng)前最大的數(shù)B.先對數(shù)組進(jìn)行排序，然后取最后一個數(shù)C.隨機(jī)選擇一個數(shù)作為最大值，然后與其他數(shù)比較更新D.同時比較每兩個數(shù)，較大的數(shù)再與其他數(shù)比較14、計算思維在科學(xué)研究中有很多應(yīng)用。以下關(guān)于計算思維在科學(xué)研究中的應(yīng)用的描述中，錯誤的是？（）A.計算思維可以幫助科學(xué)家更好地理解和分析科學(xué)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律B.計算思維可以幫助科學(xué)家設(shè)計和實現(xiàn)科學(xué)實驗，提高實驗的效率和準(zhǔn)確性C.計算思維可以幫助科學(xué)家開發(fā)科學(xué)計算軟件，進(jìn)行數(shù)值模擬和數(shù)據(jù)分析D.計算思維只在計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)研究中有應(yīng)用，在其他領(lǐng)域的科學(xué)研究中沒有實際價值15、計算思維中的并行計算思想可以提高計算速度。在處理一個大規(guī)模數(shù)據(jù)的計算任務(wù)時，以下哪種情況不太適合采用并行計算（）A.計算任務(wù)可以分解為相互獨立的子任務(wù)B.數(shù)據(jù)之間存在復(fù)雜的依賴關(guān)系C.硬件支持多核或分布式計算D.任務(wù)對時間要求緊迫二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）計算思維中的自動化測試框架，如Selenium、JUnit等，為軟件測試提供了便利。請解釋這些框架的特點和使用方法，并舉例說明如何利用它們進(jìn)行功能測試和單元測試。2、（本題5分）解釋計算思維中的“計算思維與科學(xué)思維的統(tǒng)一”，說明科學(xué)研究方法在計算思維中的體現(xiàn)，以及計算思維對科學(xué)探索的推動作用。3、（本題5分）詳細(xì)說明計算思維中的邊緣計算技術(shù)，論述邊緣計算與云計算的協(xié)同工作模式，以及在智能終端和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。4、（本題5分）論述計算思維中的優(yōu)化思想，說明如何在資源有限的情況下通過優(yōu)化算法或策略來提高系統(tǒng)性能和效率。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在語音情感識別中，準(zhǔn)確判斷語音中的情感傾向是重要任務(wù)。請詳細(xì)論述計算思維在語音情感識別算法中的應(yīng)用，如特征提取、模型訓(xùn)練、情感分類，并且分析如何提高情感識別的準(zhǔn)確率和魯棒性。2、（本題5分）在多媒體技術(shù)中，計算思維對于音頻、視頻的處理和編碼有著重要影響。詳細(xì)闡述多媒體數(shù)據(jù)的特點和處理方法（如音頻壓縮、視頻編碼），分析相關(guān)算法（如MP3編碼、H.264編碼）的原理和實現(xiàn)，舉例說明計算思維在多媒體應(yīng)用（如在線視頻播放、音頻編輯）中的作用。3、（本題5分）在人工智能倫理和可解釋性方面，確保算法的公正性和透明度是重要問題。請詳細(xì)論述計算思維在構(gòu)建可解釋的人工智能模型中的方法和挑戰(zhàn)，如特征重要性分析、模型可視化、解釋性框架設(shè)計，并且分析如何平衡模型性能和可解釋性。4、（本題5分）計算思維在軟件開發(fā)過程中的測試和調(diào)試階段起著重要作用。深入探討如何運用計算思維的測試用例設(shè)計和錯誤診斷技術(shù)，提高軟件的質(zhì)量和可靠性，及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)軟件中的缺陷，以一個實際的軟件項目為例，說明計算思維在測試和調(diào)試中的應(yīng)用和經(jīng)驗教訓(xùn)。5、（本題5分）云計算為用戶提供了便捷的計算資源和服務(wù)。請深入探討計算思維在云計算環(huán)境下的資源分配和任務(wù)調(diào)度策略，包括虛擬機(jī)部署、資源彈性伸縮、成本優(yōu)化，并且分析如何滿足不同用戶的需求和服務(wù)質(zhì)量要求。四、分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）對于一個金融交易系統(tǒng)，要實時監(jiān)測異常交易行為并進(jìn)行風(fēng)險預(yù)警。請具體分析如何利用計算思維來保障系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。2、（本題10分）對于一個科研項目管理系統(tǒng)，