自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁西藏警官高等專科學校

《計算思維與人工智能基礎工》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、在解決一個涉及多個變量和約束條件的優化問題時，例如在有限的資源下安排生產計劃以實現最大利潤，計算思維可以幫助我們找到最佳解決方案。以下哪種思路最能體現計算思維的應用？（）A.嘗試所有可能的組合，計算每種組合的利潤，然后選擇最大值B.憑直覺和經驗做出決策，不進行系統性的分析C.建立數學模型，運用優化算法，如線性規劃或遺傳算法，來找到最優解D.隨機選擇一些方案，選擇其中看起來較好的方案2、在操作系統中，進程和線程是重要的概念。以下關于進程和線程的描述，哪一項是錯誤的？（）A.一個進程可以包含多個線程B.線程比進程的開銷小C.進程之間的通信比線程之間的通信更復雜D.線程不能獨立執行3、在進行藝術創作的數字化過程中，例如數字繪畫、動畫制作、數字雕塑等，需要將傳統的藝術技巧與計算機技術相結合。為了創作出具有獨特藝術風格和表現力的作品，以下哪種計算思維的融合能夠發揮重要作用？（）A.數字工具的運用與創新B.藝術風格的算法模擬C.創意與技術的協同D.以上都是4、在計算思維中，邏輯思維是一種重要的思維方式。以下關于邏輯思維的描述中，錯誤的是？（）A.邏輯思維是一種基于邏輯規則和推理的思維方式，可以幫助我們分析和解決問題B.邏輯思維包括命題邏輯、謂詞邏輯、模態邏輯等多種類型，每種類型都有其特定的應用場景C.邏輯思維可以用編程語言中的邏輯運算符和控制結構來實現，也可以用自然語言來表達D.邏輯思維是一種絕對正確的思維方式，不會出現錯誤和偏差5、在計算中的算法效率分析中，以下對于大O記號、平均情況和最壞情況時間復雜度的理解和應用的描述，哪一種說法是準確的？（）A.大O記號用于描述算法的漸進性能，給出了算法運行時間的上界估計。平均情況時間復雜度考慮了所有可能輸入的平均性能，最壞情況時間復雜度則關注最不利的輸入。在實際分析中，通常關注最壞情況時間復雜度來評估算法的性能上限B.大O記號和時間復雜度的分析過于理論化，在實際編程中沒有實際用途C.只需要關注算法的平均情況時間復雜度，最壞情況時間復雜度不重要D.大O記號能夠精確地給出算法的運行時間，而不僅僅是一個估計6、在計算機系統中，如果要優化內存的使用，避免內存泄漏和提高內存訪問效率。以下哪種編程技巧和工具是有用的？（）A.手動管理內存分配和釋放B.使用智能指針和自動內存管理機制C.不考慮內存問題，讓系統自動處理D.盡量使用大量的全局變量存儲數據7、在設計一個數據庫系統來存儲和管理大量的學生成績數據，包括課程、學期、成績等信息，計算思維在優化數據結構和查詢效率方面起著重要作用。以下哪種設計方案更能體現計算思維？（）A.使用簡單的表格結構存儲所有數據，不考慮索引和關系B.建立規范化的數據庫結構，通過主鍵、外鍵和索引來提高數據的一致性和查詢效率C.將所有數據存儲在一個大文件中，通過順序搜索查找數據D.不考慮數據的存儲和管理，只關注數據的輸入和輸出8、當需要在計算機中表示和處理圖像時，如果圖像的質量要求很高，細節豐富，同時需要進行頻繁的編輯和處理。以下哪種圖像格式是最為適合的？（）A.JPEG格式，壓縮比高，文件較小B.PNG格式，支持透明背景和無損壓縮C.BMP格式，未壓縮，保留原始圖像信息D.GIF格式，適用于簡單的動畫9、在處理一個涉及加密和解密的通信系統時，計算思維對于保障信息安全和效率至關重要。以下哪種方法更能體現計算思維？（）A.使用簡單的對稱加密算法，如DES，不考慮密鑰管理B.采用非對稱加密算法，如RSA，結合數字證書進行身份驗證和密鑰交換C.不進行加密，直接傳輸明文數據D.使用一種過時的加密算法，不考慮其安全性漏洞10、在計算機程序中，控制結構用于決定程序的執行流程。以下哪種控制結構可以根據條件的真假重復執行一段代碼？（）A.順序結構B.選擇結構C.循環結構D.以上都不是11、在進行圖像識別和計算機視覺的應用開發中，例如自動駕駛、安防監控、醫療影像診斷等，需要處理大量的圖像數據，并提取有意義的特征和信息。在這個領域，以下哪種計算思維的技術和策略能夠提高識別的準確性和可靠性？（）A.特征提取與選擇B.深度學習模型應用C.圖像預處理與增強D.以上都是12、在計算中的隨機算法，以下對于蒙特卡羅方法和拉斯維加斯算法的特點、誤差控制和適用問題的描述，哪一種是恰當的？（）A.蒙特卡羅方法通過隨機抽樣和統計來求解問題，結果存在一定的誤差但可以通過增加抽樣次數來控制；拉斯維加斯算法總是能得到正確的結果，但運行時間不確定。蒙特卡羅方法適用于數值計算和概率問題，拉斯維加斯算法適用于求解存在不確定性但必須得到正確結果的問題B.蒙特卡羅方法和拉斯維加斯算法沒有區別，只是名稱不同C.隨機算法的結果不可靠，不應該在重要的計算中使用D.蒙特卡羅方法和拉斯維加斯算法只適用于數學游戲，在實際應用中沒有用處13、在開發一個能夠處理海量數據的分布式存儲系統時，計算思維在數據分布和容錯方面起著關鍵作用。以下哪種方法更能體現計算思維？（）A.將數據隨機分布在各個節點上，不考慮數據的關聯性和訪問頻率B.根據數據的特征和訪問模式，采用合適的分區策略和副本機制，確保數據的可靠性和高效訪問C.不使用分布式存儲，將所有數據存儲在一個節點上D.不考慮容錯，一旦節點故障數據就丟失14、計算思維中的迭代思想常用于解決問題。比如計算一個數的平方根，以下哪種迭代方法是常見的（）A.二分法B.隨機逼近法C.牛頓迭代法D.以上都是15、對于一個需要進行大規模數值計算的科學問題，例如天氣預報模型。以下哪種編程語言和計算框架能夠提供高效的計算支持？（）A.Fortran語言，擅長科學計算B.JavaScript語言，用于網頁開發C.Python語言，結合NumPy和SciPy庫D.HTML語言，用于網頁設計二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述計算思維中的“計算思維與個性化學習”，說明如何利用計算思維實現根據學生的個體差異提供個性化的學習方案和支持。2、（本題5分）闡述計算思維中的“計算思維與素質教育的深化”，說明計算思維在素質教育中的地位和作用，以及如何通過計算思維教育深化素質教育改革。3、（本題5分）計算思維在金融領域的應用越來越廣泛，如風險評估、投資策略優化等。請解釋在這些應用中計算思維的體現，以及如何利用數據分析和算法來做出更明智的金融決策。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（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。請詳細論述計算思維在構建可解釋的人工智能模型中的方法和挑戰，如特征重要性分析、模型可視化、解釋性框架設計，并且分析如何平衡模型性能和可解釋性。2、（本題5分）在自動化控制系統中，精確的計算和實時響應是必要的。請詳細論述計算思維在自動化控制系統設計中的應用，如控制器設計、系統建模、穩定性分析，同時結合實際的工業自動化場景說明其重要性。3、（本題5分）云計算為用戶提供了便捷的計算資源和服務。請深入探討計算思維在云計算環境下的資源分配和任務調度策略，包括虛擬機部署、資源彈性伸縮、成本優化，并且分析如何滿足不同用戶的需求和服務質量要求。4、（本題5分）計算思維中的貪心算法和動態規劃算法在解決具有最優子結構性質的問題時各有特點。詳細比較貪心算法和動態規劃算法的原理、適用場景和優缺點，通過具體問題（如找零錢問題、背包問題的不同變種）說明如何選擇合適的算法來獲得最優解或近似最優解。5、（本題5分）全面論述計算思維中的分布式計算框架。分析分布式計算的原理和架構，研究常見的分布式計算框架（如Hadoop、Spark）的特點和應用場景，探討在大規模數據處理中的分布式計算策略。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分