2026年《信息处理》专项训练试卷

2026年《信息处理》专项训练试卷1.单项选择题（每题2分，共20分）1.1在Unicode15.0中，下列哪个码点区间被正式分配为“中日韩统一表意文字扩展区I”？A.U+2A700–U+2B739B.U+30000–U+3134FC.U+20000–U+2A6DFD.U+2B740–U+2B81D1.2某系统采用LZ77+哈夫曼的级联压缩模型，窗口大小32kB，前向缓冲区1kB。若待压缩文件中出现长度为128B、距离为30kB的重复串，则压缩器输出的“长度-距离对”中，距离字段的实际编码值应为（单位：字节）A.30000B.30720C.31744D.327681.3在BERT-base-zh模型中，若将最大序列长度从512扩展至1024，则自注意力机制的空间复杂度增长倍数为A.1B.2C.3D.41.4对一幅4096×2160的10-bitHDR图像做无损压缩，采用PNG过滤器“Paeth”时，理论上最佳情况下每像素比特数下限最接近A.6.2B.8.7C.10.0D.12.41.5在IPv6网络中，使用SRv6实现网络编程时，SegmentList字段的编码格式为A.Type-Length-ValueB.Fixed128-bitSIDarrayC.4-tuple{SID,Function,Args,Locator}D.TLV嵌套TLV1.6给定一个64-bit块密码，采用XTS-AES模式，数据单元长度512B，则tweak值更新周期为A.每512BB.每16BC.每128BD.每64B1.7在PostgreSQL15中，对JSONB列建立GIN索引时，缺省的operatorclass是A.jsonb_opsB.jsonb_path_opsC.jsonb_hash_opsD.jsonb_ltree_ops1.8若某FPGA的DSP48E2slice内部乘法器为27×18bit，则实现一次复数乘法（a+bi)(c+di)最少需要占用的DSPslice数为A.3B.4C.5D.61.9在HTTP/3中，QUIC帧类型0x1c对应的语义是A.STREAMB.CRYPTOC.HANDSHAKE_DONED.NEW_TOKEN1.10对一条1km长的单模光纤，折射率n=1.4682，当温度升高100°C时，仅考虑热膨胀效应，其时延变化量约为（光速c=3×10^8m/s）A.0.49nsB.0.98nsC.1.96nsD.3.92ns2.多项选择题（每题3分，共15分；多选少选均不得分）2.1下列哪些技术可有效降低Transformer模型推理延迟（≥2项）A.KV-cacheB.DynamicAxialPositionalEmbeddingC.SparseAttentionwithLocalitySensitiveHashingD.Post-trainingINT8weight-onlyquantizationE.GradientCheckpointing2.2关于Zstandard压缩算法，正确的是A.支持训练字典B.默认窗口大小可至128MBC.使用ANS编码D.支持链式校验和XXH64E.压缩级别越高，内存占用一定越大2.3在Linux内核io_uring中，提交队列条目（SQE）可携带的标志位包括A.IOSQE_FIXED_FILEB.IOSQE_IO_DRAINC.IOSQE_IO_LINKD.IOSQE_ASYNCE.IOSQE_BUFFER_SELECT2.4下列哪些属于FIPS140-3Level3的物理安全要求A.温度异常检测B.电压/频率篡改检测C.硬外壳防钻孔D.真随机数发生器需通过SP800-90BE.密钥清零接口2.5对一幅灰度图像做二维离散小波变换（DWT），采用CDF9/7滤波器组，若原图尺寸为M×N，则下列说法正确的是A.变换后系数总数仍为M×NB.低频子带尺寸为⌈M/2⌉×⌈N/2⌉C.高频子带能量通常大于低频D.可逆整数变换需提升方案E.边界延拓常用周期延拓3.判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）3.1在RAID6中，任意两块盘同时失效仍可恢复全部数据。3.2WebP2格式已原生支持动画与透明通道，且使用AV1帧内编码。3.3RISC-V指令集规定，压缩指令子集“C”必须与“M”子集同时实现。3.4在Python3.11中，列表的“sort”方法采用Timsort，其最坏时间复杂度为O(nlogn)。3.5采用H.266/VVC编码4:2:010-bit视频时，CTU最大可至128×128。3.6在Git内部，blob对象的SHA-1值等于文件内容附加“blob”头部后的哈希。3.7对于DDR5-5600，其单针脚数据速率为5600MT/s，等效时钟2800MHz。3.8在C++23中，std::mdspan已纳入标准库，支持非连续内存布局。3.9使用ChaCha20-Poly1305进行AEAD加密时，nonce重复会导致密钥完全泄露。3.10在5GNR中，PBCH的DM-RS频域位置与物理小区ID模4有关。4.填空题（每空2分，共20分）4.1在BERT模型中，位置编码的最大长度由超参数________决定，若该值为1024，则训练阶段不可接受长度超过________的输入序列。4.2某数据中心采用PUE=1.25，IT负载800kW，则全年耗电量约为________kWh。4.3给定一个无向图G=(V,E)，|V|=n，|E|=m，使用Kruskal算法求最小生成树，若采用路径压缩+按秩合并的并查集，其时间复杂度为________。4.4在AVX-512指令集中，完成一次32位浮点向量乘法（16元素）的指令助记符为________。4.5若某SSD的DWPD为1，容量4TB，保内5年，则其可承受的主机写入总量为________TB。4.6在Python中，表达式(1_000_000.__add__(2**10))的结果为________。4.6在Python中，表达式(1_000_000.__add__(2**10))的结果为________。4.7使用FFmpeg将yuv420p10le格式转换为rgb48le，所需的滤镜链为________。4.8在LaTeX中，宏\directlua仅能在________引擎下使用。4.9在TCPBBR拥塞控制中，参数“cwnd_gain”默认取值为________。4.10在IEEE754binary64中，最大正规数的十六进制表示为________。5.简答题（每题6分，共18分）5.1说明在Transformer推理阶段，如何通过“KV-cache”避免重复计算，并给出显存占用随序列长度增长的数学表达式。5.2对比B+树与LSM-tree在写放大、读放大、空间放大三方面的差异，并指出各自适用场景。5.3描述SRv6网络编程中“SR-aware”与“SR-unaware”节点的转发行为差异，并给出SR-unaware节点对SRH的处理流程。6.计算与推导题（共17分）6.1（7分）某图像传感器输出RAW12，分辨率4000×3000，帧率60fps，采用MIPICSI-24-lane，每lane速率2.5Gbps，编码效率80%，求：(1)单帧数据量（bit）；(2)链路理论净荷带宽（Gbps）；(3)判断是否存在带宽不足，若不足，给出最少需增加的lane数。6.2（10分）给定一个长度为n=1×10^6的64-bit整数数组，需计算其前缀和。假设CPU主频3.0GHz，内存带宽60GB/s，缓存行64B，采用SIMD并行（AVX-512，512-bit寄存器），忽略缓存延迟，仅考虑带宽瓶颈：(1)写出串行算法所需内存访问量（Byte）；(2)写出向量化后每次迭代处理的元素数k，并给出所需迭代次数；(3)计算理论最短时间（ms）；(4)若改用GPU，显存带宽1TB/s，kernel启动开销5μs，计算在GPU上运行所需最短时间（ms），并对比CPU结果。7.综合设计题（共20分）设计一套“边缘-云”协同的实时视频分析系统，要求：1.边缘节点为ARMCortex-A788核，内存4GB，功耗<10W；2.云端为x86_64服务器集群，单节点32核，内存256GB，GPUA100×4；3.视频源为4K@30fps，H.265，Main10，码率20Mbps；4.需在边缘完成目标检测（YOLOv5s），并将疑似异常帧上传云端做精细识别（YOLOv5x）；5.端到端延迟<500ms，网络上行带宽仅5Mbps；6.给出系统架构图（文字描述即可），说明边缘侧过滤算法、帧选取策略、云端批处理机制、缓存与回退方案；7.评估边缘侧峰值CPU占用、内存占用、功耗，并给出云端GPU利用率估算公式；8.若网络抖动导致上行瞬时降至1Mbps，给出动态码率调整与关键帧重传策略。8.答案与解析1.1B解析：扩展区I位于U+30000–U+3134F，共收录4192个汉字。1.2B解析：窗口32kB=32768B，距离=32768−1280=31488B，但LZ77编码时距离字段=窗口大小−偏移=32768−(30000−128)=30720B。1.3D解析：自注意力空间复杂度O(n²)，长度翻倍则复杂度变为4倍。1.4A解析：10-bit原始10bpp，PNG采用Paeth+DEFLATE，实测熵值约6.2bpp。1.5B解析：SRv6SegmentList为固定128-bitSID数组，顺序排列。1.6C解析：XTS模式数据单元=512B，每128B更新一次tweak。1.7A解析：缺省GINoperatorclass为jsonb_ops。1.8A解析：复数乘法需4次实乘+2次实加，27×18乘法器可拆，利用对称性只需3个DSP。1.9C解析：0x1c为HANDSHAKE_DONE。1.10A解析：Δt=nLΔTα/c，α=5.5×10⁻⁷，ΔT=100，得Δt≈0.49ns。2.1ACD2.2ABD2.3ABCDE2.4ABCD2.5ABD3.1√3.2√3.3×3.4√3.5√3.6×3.7√3.8√3.9√3.10√4.1max_position_embeddings；10244.2800×1.25×8760=87600004.3O(mα(n))，α为反阿克曼函数4.4vmulps4.54×365×5=73004.610010244.7scale=in_range=full:out_range=full,format=rgb48le4.8LuaTeX4.924.100x7FEFFFFFFFFFFFFF5.1答：KV-cache将每层的Key、Value向量缓存，推理时仅计算新增token的Q、K、V，避免重复计算历史。显存占用=2×n_layer×d_model×n_head×head_dim×seq_len×dtype_bytes，随seq_len线性增长。5.2答：B+树写放大≈1，读放大≈log_BN，空间放大≈1，适合读多写少；LSM-tree写放大≈L，读放大≈L，空间放大≈1.1–1.2，适合写多读少。5.3答：SR-aware节点正常解析SRH并替换目的地址；SR-unaware节点按最长前缀匹配转发，若SRH存在且SL>0，则目的地址为SID列表最后一个，导致丢包。需部署代理节点剥离SRH。6.1(1)4000×3000×12=144×10⁶bit(2)4×2.5×0.8=8Gbps(3)需求144×10⁶×60=8.64Gbps>8Gbps，不足；需增加1lane，共5lane。6.2(1)串行需读n×8B+写n×8B=16×10⁶B(2)k=512/64=8元素，迭代次数n/k=125000(3)带宽60GB/s，时间=16×10⁶/60×10⁹=0.267ms(4)GPU时间=16×10⁶/1×10¹²+5×10⁻⁶=0.016ms+0.005ms=0.021ms，快约12倍。7.答：架构：边缘侧接摄像头→硬解H.265→抽帧→YOLOv5s检测，置信度>0.5且IOU>0.45的帧标记为异常，JPEG压缩后通过MQTToverQUIC上传；云端Kafka队列→YOLOv5x精细识别→结果回边缘并告警。过滤算法：边缘侧采用背景差分+轻量跟