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頁武漢海事職業學院

《計算思維》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、關于計算中的邏輯思維和推理，以下關于命題邏輯和謂詞邏輯的描述，不正確的是哪一項？（）A.命題邏輯研究由命題和邏輯連接詞組成的表達式及其推理規則，命題是可以判斷真假的陳述句B.謂詞邏輯在命題邏輯的基礎上引入了量詞和謂詞，能夠更精確地表達和推理關于對象及其屬性的陳述C.命題邏輯和謂詞邏輯都可以用于形式化地描述問題、驗證證明和設計邏輯電路等領域D.掌握了命題邏輯和謂詞邏輯，就能夠解決所有涉及邏輯推理的問題，無需其他的邏輯工具和方法2、在計算思維中，對于一個圖像識別的任務，以下哪種方法通常不是關鍵步驟（）A.對圖像進行預處理，如去噪、增強B.人工觀察圖像特征C.提取圖像的特征向量D.使用機器學習模型進行分類3、在進行軟件開發的全生命周期中，從需求分析、設計、編碼、測試到維護，需要遵循一定的規范和流程，并不斷優化和改進。在這個復雜的過程中，以下哪種計算思維的原則能夠保障軟件的質量和可擴展性？（）A.代碼規范與重構B.架構設計與優化C.測試用例設計與執行D.以上都是4、算法是計算思維中的核心概念之一。以下關于算法的描述中，錯誤的是？（）A.算法是一組明確的、有限的操作步驟，用于解決特定的問題B.算法的正確性可以通過數學證明或實驗驗證來確定C.算法的效率可以通過時間復雜度和空間復雜度來衡量D.算法只能用編程語言來實現，不能用自然語言或圖形表示5、關于計算中的軟件工程模型，以下哪種模型更適合需求不明確的項目？（）A.瀑布模型B.增量模型C.螺旋模型D.噴泉模型6、當開發一個移動應用，需要考慮應用的能耗和電池壽命。以下哪種策略和技術能夠有效地降低能耗？（）A.減少后臺進程和服務的運行B.優化算法，降低計算復雜度C.控制屏幕亮度和休眠時間D.以上策略和技術的綜合應用7、對于一個需要進行數據加密存儲的系統，比如云存儲服務。在加密密鑰的管理方面，以下哪種方法可能是最安全和可靠的？（）A.將加密密鑰明文存儲在系統中，容易被竊取B.采用硬件安全模塊（HSM）來存儲和管理加密密鑰，提供物理級別的安全保護，防止密鑰被非法訪問和篡改，確保數據加密的安全性和可靠性，保護用戶在云存儲中的敏感信息C.不管理加密密鑰，讓用戶自己負責D.使用簡單的密碼作為加密密鑰，安全性低8、數據結構在計算思維中起著重要的作用。以下關于數據結構的作用的描述中，錯誤的是？（）A.數據結構可以幫助我們更好地組織和存儲數據，提高數據的訪問效率B.數據結構可以幫助我們更好地實現算法，提高算法的效率和可讀性C.數據結構可以幫助我們更好地理解問題的本質和關鍵特征，提高問題解決的效率D.數據結構只在計算機科學領域有應用，在其他領域中沒有實際價值9、在人工智能的自然語言處理中，詞法分析是重要的一步。以下關于詞法分析的任務，哪一項是不準確的？（）A.識別單詞B.確定詞性C.理解句子的語義D.以上都不對10、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11、在計算思維中，系統設計是一個重要的環節。以下關于系統設計的描述中，錯誤的是？（）A.系統設計包括需求分析、體系結構設計、模塊設計等步驟，需要綜合考慮功能、性能、可靠性等方面的要求B.系統設計需要選擇合適的技術和工具，如編程語言、數據庫、操作系統等C.系統設計需要考慮系統的可擴展性、可維護性和可移植性，以便系統能夠適應不斷變化的需求D.系統設計只需要考慮系統的功能需求，其他方面的需求可以忽略不計12、在密碼學中，對稱加密和非對稱加密都用于保障數據的安全。以下哪種情況更適合使用對稱加密？（）A.大量數據的加密傳輸B.數字簽名C.密鑰交換D.以上都不是13、在解決一個復雜的邏輯謎題，需要通過推理和分析找出答案時，計算思維可以幫助我們更有條理地思考。以下哪種解題思路最能體現計算思維？（）A.隨意嘗試各種可能性，直到找到正確答案B.從已知條件出發，逐步推導，建立邏輯關系，運用推理規則進行求解C.放棄思考，等待他人給出答案D.猜測答案，然后驗證是否正確14、對于一個需要對大量文本數據進行快速分類和檢索的應用，比如一個大型在線圖書館的書籍分類系統。在選擇數據結構時，以下哪種數據結構可能是最適合的，以提高數據處理的效率和準確性？（）A.簡單的線性鏈表，逐個元素進行查找和操作B.二叉搜索樹，通過比較節點值進行快速查找，但在數據不平衡時性能可能下降C.哈希表，能夠在平均情況下以常數時間復雜度進行插入、刪除和查找操作，非常適合處理大量的、需要快速檢索和分類的數據，大大提高系統的響應速度和準確性D.棧結構，按照后進先出的原則操作數據15、在計算思維的排序算法評估中，以下關于常見排序算法性能的比較，哪種說法是準確的？（）A.所有的排序算法性能都一樣，沒有差別B.常見的排序算法如冒泡排序、插入排序、選擇排序、快速排序、歸并排序等在時間復雜度和空間復雜度上有所不同。冒泡排序、插入排序和選擇排序的時間復雜度較高，適用于小規模數據；快速排序在平均情況下性能優秀，但最壞情況較差；歸并排序的時間復雜度穩定。在實際應用中，應根據數據規模、數據特點和性能要求選擇合適的排序算法C.排序算法的性能只取決于數據的初始順序，與算法本身無關D.最新的排序算法總是比傳統的排序算法性能好，應該優先使用16、在計算思維的錯誤處理（ErrorHandling）方面，以下描述不正確的是：（）A.錯誤處理是在程序運行過程中檢測和處理可能出現的錯誤情況B.良好的錯誤處理機制可以提高程序的穩定性和可靠性C.錯誤處理只需要在程序的關鍵部分進行，其他地方可以忽略D.錯誤處理應該包括錯誤檢測、錯誤報告和錯誤恢復等環節17、在面對復雜的計算問題時，計算思維提倡簡化和近似。對于計算圓周率π，以下哪種方法屬于簡化和近似的策略（）A.使用精確的數學公式計算B.通過蒙特卡羅方法隨機投點估算C.直接使用3.14作為近似值D.以上都不是18、在計算中的編譯原理中，以下關于詞法分析和語法分析的描述，不正確的是哪一項？（）A.詞法分析將輸入的源程序分解為單詞符號，如標識符、關鍵字、運算符等B.語法分析則根據語法規則檢查單詞符號的組合是否符合編程語言的語法結構C.詞法分析和語法分析是編譯過程中的兩個獨立階段，彼此之間沒有任何關聯D.高效的詞法分析和語法分析算法對于提高編譯系統的性能和準確性至關重要19、對于計算思維中的程序設計方法學，以下關于其原則和實踐的描述，哪一種是準確的？（）A.程序設計方法學強調清晰的結構、模塊化設計、信息隱藏和高內聚低耦合等原則。通過將程序分解為獨立的模塊，每個模塊具有明確的功能和接口，可以提高代碼的可讀性、可維護性和可擴展性。在實踐中，采用合適的設計模式和編程規范有助于構建高質量的軟件系統，降低開發成本和維護難度B.程序設計方法學的原則過于理論化，在實際的編程中很難遵循，對提高程序質量沒有實質性的幫助C.程序設計方法學只適用于大型軟件項目的開發，對于小型的個人項目可以忽略這些原則D.程序設計方法學是一成不變的，只要掌握了現有的方法和原則，就能夠應對所有的編程需求20、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二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）論述計算思維中的“計算思維與數學思維的融合”，說明數學方法在計算思維中的應用，以及計算思維對數學學習和研究的影響。2、（本題5分）在計算思維中，如何對算法進行性能測試和評估是優化算法的基礎。請論述性能測試的指標（如運行時間、內存使用、吞吐量等）和測試方法，以及如何根據測試結果進行分析和改進算法。3、（本題5分）論述計算思維中的“自動機理論”，包括有限自動機和圖靈機，說明其概念、應用和對計算機科學的基礎作用。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個企業的知識管理系統中，知識的分類和檢索不夠精準，員工難以快速獲取所需知識。請運用計算思維，研究如何通過知識圖譜構建、語義搜索算法和用戶行為分析來優化知識管理系統。2、（本題5分）假設要開發一個在線購物網站的推薦系統，能夠根據用戶的瀏覽和購買歷史為其推薦相關商品。請深入分析實現這一功能所需的計算思維方法和技術手段。3、（本題5分）考慮開發一個智能醫療診斷系統，能夠根據患者的癥狀、病史和檢查結果給出初步診斷建議。請詳盡分析其中所需要的計算思維要素和技術實現方案。4、（本題5分）考慮一個智能物流配送機器人的路徑規劃問題，要避開障礙物、適應不同的環境和滿足配送任務要求。請深入分析如何運用計算思維來實現高效的路徑規劃。5、（本題5分）在一個物聯網系統中，設備之間的通信不穩定，數據傳輸延遲較高。請用計算思維分析可能的原因，提出優化網絡協議、增強信號強度和降低數據傳輸量的解決方案。四、論述題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）在網絡通信中，計算思維