1.3 数据科学与大数据 - 2023-2024学年高一上学期人教/中图版（2019）必修一

1.3 数据科学与大数据 一、选择题 1．大数据的特征包括（    ） ①体量大    ②变化快    ③多样性    ④价值密度高 A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②④ 2．关于大数据对社会的影响，下列说法不正确的是（   ） A．大数据让生活更便利 B．大数据让决策更精准 C．大数据带来新的就业需求 D．大数据可能带来信息泄露等方面的问题，因此应该拒绝该技术 3．某书店打造数据中心的应用，以下功能没有体现大数据应用的是（   ） A．预测图书未来30天、60天和90天的销量情况 B．工作人员清点图书库存进行月度盘点 C．运用统计模型自动生成未来图书库存告急门店 D．根据相似门店、热销图书等维度进行智能推送 4．下列有关数据和大数据的说法，不正确的是（   ） A．数据可以通过传感器等设备进行自动采集 B．数据需进行数字化后才能被计算机存储 C．大数据不会造成用户隐私数据泄露 D．大量非结构化的数据很难用传统的数据库技术进行管理 5．某市教育局利用大数据动态收集农村孩子入学、辍学、父母陪伴等信息，及时发现留守儿童的学习问题，开展精准助学与帮扶。这体现了（   ） A．大数据让生活更便利 B．大数据让决策更精准 C．大数据带来新的就业需求 D．大数据带来新的社会问题 6．以下关于大数据，说法不正确的是（   ） A．大数据是指无法在可承受的时间范围内用常规软件工具进行高效捕捉、管理和处理的数据集合 B．大数据的产生是与人类日益普及的网络行为所伴生的：物联网、云计算、移动互联网、手机、电脑以及各种传感器 C．大数据已成为人们提取信息、做出决策的重要依据，是推动信息社会发展的重要资源 D．大数据没有安全隐患和负面影响，我们可以随意使用大数据 7．随着现代社会的发展，产生、传输了大量的数据，关于大数据特点的说法中，错误的是（   ） A．数据规模大 B．数据价值密度高 C．数据类型多样 D．数据处理速度快 8．下列关于大数据的说法，正确的是（    ） A．大数据指数据量庞大、价值密度高的数据 B．一般采用分治思想进行大数据分析 C．系统可以使用批处理计算对购票的实时数据进行分析 D．大数据应用不会泄露用户隐私信息 9．下列对大数据的“4V”特征的描述中，不正确的是（   ） A．从微观而言，数据规模达到亿条以上，存储空间至少 10TB~100TB，至少可达 PB级的都可以称为大数据 B．大数据的数据类型很丰富，如网络日志、图片、音频、视频、地理位置数据等 C．实时公交系统为用户提供有效的服务，正是应用了大数据的快速处理分析功能 D．大数据的价值密度很高，因此具有巨大的价值 10．下列关于大数据的说法错误的是（    ） A．大数据具有数据体量大的特征 B．大数据也存在数据安全、个人隐私等问题 C．大数据更加注重事物的相关性 D．大数据中的每个数据都准确无误 11．下列不属于大数据在社会生活中典型应用的是（    ） A．智能交通 B．商品推送 C．金融风险管控 D．班级投票 12．下列关于大数据与数据安全的说法，正确的是（   ） A．大数据更加注重事物的相关性 B．处理大数据时，要保证每个数据都要准确 C．在大数据时代，需要人们牺牲个人隐私换取便利性 D．大数据数量量大，蕴含的信息价值密度高 13．下列关于大数据的说法，不正确的是（    ） A．大数据就是指数据量庞大的数据 B．处理大数据时，一般采用分治思想 C．导航规划最优行驶路径，是大数据的典型应用 D．大数据的应用会带来各种社会问题，如信息泄露等 14．疫情期间提倡人流不聚集，如果我们外出，可以通过app查询实时人流密度，实时更新，这里最能体现大数据的哪一项特征（   ） A．巨量性 B．数据生成速度快 C．多样性 D．价值性 15．下列关于大数据特征的叙述，不正确的是（   ） A．数据处理速度快 B．数据量巨大 C．数据种类单一 D．数据的真实性 16．关于大数据的作用，以下叙述不合理的是（   ） A．大数据可以反映社会现象 B．大数据可以预测发展趋势 C．大数据可以指导决策的制订 D．大数据分析可达100%的准确率 17．下列属于大数据应用的是（   ） ①通过手机定位获得城市热力图 ②数学老师通过电子表格统计所教班级成绩 ③短视频应用中推荐用户喜欢的视频 ④地图导航出行路线规划 ⑤搜索引擎中热词搜索趋势 A．①②③ B．①②③④ C．①③④⑤ D．①②④⑤ 二、填空题 18．大数据的特征通常用4V来描述，分别是Volume（数据量）、Velocity（处理速度）、Variety（ ）和Value（价值性）。 19．从互联网产生的大数据角度来看，大数据具有4V特征，分别是 （1） 、（2） 、 （3） 、（4） 。 20．从互联网产生的大数据角度看，其最显著特征是 。 21．大数据处理流程一般包括：数据采集与预处理、 、数据挖掘和数据呈现。 三、判断题 22．POI（Point of Interest）可以翻译成“兴趣点”，也称为“信息点”。( ) 23．在大数据时代，数据不仅是信息的载体，也是人们提取信息、做出决策的重要依据。( ) 24．大数据具有数据产生速度快特点，目前全世界每年产生的数据量是EB级别。( ) 25．大数据是指大量的数据。( ) 四、操作题 26．某超市运用物联网、大数据等技术进行日常管理。顾客购物流程如图1所示。                                 图1 （1）超市的货架上安装有压力传感器和红外传感器。一旦商品被取走，相关数据会被采集并传输到信息系统中，运营者可以根据这些信息安排好补货工作。这两类实现商品数据采集的传感器，位于物联网基本架构中的( ) A．网络层    B．应用层    C．感知层 （2）该超市内的商品都配置了电子标签，在结算时，顾客只需将其放置在收银区，便可自动读取商品信息。以下技术中，能够实现自动读取商品电子标签的是( ) A．5G移动通信技术    B．大数据技术    C．RFID技术    D．语音识别技术 （3）顾客在注册超市会员时，需要用手机扫码下载APP。其中，使用该超市APP的顾客，属于信息系统组成要素中的( ) A．硬件    B．人    C．数据    D．软件 （4）如图2所示，超市内通过交换机将若干台监控终端连接在一起。由于所有设备相距较近，在考虑更低成本的前提下，该监控终端与交换机之间的通信线路应选用 （选填：HDMI线/光纤/双绞线）。                  图2 （5）如图3所示，通过ipconfig命令，可以在超市的终端监控上查看本机IP地址。该终端的IP地址为 。                         图3 （6）超市信息系统的运维离不开物理设施与环境的保障。其中，线路老化、突然停电、温度过高、设备被盗等都是常见的物理安全风险。针对这些风险，以下应对措施合理的是( ) A．为系统核心设备配置不间断电源    B．夜间敞开机房门窗用于散热 C．及时更换老化的线路         D．定期检查机房空调的工作情况 （7）超市等零售行业是大数据技术的主要应用领域之一，通过大数据分析可以挖掘到一些对超市有价值的信息，例如通过消费记录、销售额等数据分析，可以对超市内重点区域进行广告宣传，助力超市的发展。关于大数据对超市的作用，以下说法正确的是( ) A．大数据是提升超市销售额的唯一方式    B．大数据可以向顾客提供个性化推荐 C．大数据可以防治超市内的所有风险       D．大数据可以指导超市采购决策的制定 27．天气预报APP “**天气”是很受欢迎的一款天气预报APP，在提供天气信息外，还会显示生活气象指数，如穿衣指数、感冒指数和洗车指数等。如“穿衣助手”功能会根据当日天气情况，展示卡通人物搭配适当的衣服，为生活提供高效便利的服务。 （1）“穿衣助手”能根据天气情况或活动场合，给出穿衣建议指南，这属于( )的应用。  A、专家系统      B、决策支持系统 （2）“**天气”可精确到方圆500米以内、未来1小时的分钟级预报，得益于它多种渠道的数据来源，并从海量数据中挖掘出有价值的信息，从而为用户提供实时的天气预报，这主要是采用了( )技术。  A、大数据  B、物联网  C、云计算  D、语音识别 （3）“穿衣助手”APP主要依据温度和湿度这两个因素提供穿衣指南，如果日平均温度低于18度且湿度大于60%需要穿秋衣、秋裤，反之不需要。请完善下面程序，能判断是否需要穿秋裤。（日平均温度=（日最高温度+日最低温度）/2） low = float(input("请输入最低气温："))   #输入最低温度 high = float(input("请输入最高气温："))  #输入最高温度 RH = float(input("请输入当日湿度："))    #输入当日湿度 aver =①                               #计算日平均温度 if  aver<18 ② RH>0.6 ：               #根据温度和湿度进行判断      print("天气凉啦，该穿上秋裤啦！")   else:      print("暂时还不需要穿秋裤！") A、high/2   B、low/2   C、high+low/2   D、(high+low)/2   E、and   F、or   G、not （4）结构化程序包含了顺序结构、 结构和 结构。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】本题考查大数据。 ①体量大：大数据的首要特征就是数据量庞大，远远超出了传统数据处理的范围。因此，这一点是大数据的一个重要特征。 ②变化快：大数据的生成速度非常快，并且数据是实时更新的。这种快速变化的特点使得大数据需要高效的处理和存储技术。 ③多样性：大数据的来源和格式多种多样，包括结构化数据、半结构化数据和非结构化数据。这种多样性对数据处理技术提出了更高的要求。 ④价值密度高：实际上，大数据的价值密度往往是相对较低的，因为大量的数据中只有小部分可能具有实际价值或意义。然而，通过高效的数据分析和挖掘技术，我们可以从这些数据中提取出有价值的信息。故错误。故正确答案为：选项A。 2．D 【详解】本题考查大数据。 大数据给生活带来便利的同时，也带来如信息泄露、数据安全、个人隐私，甚至伦理道德等方面的社会问题。但是不能因此而全盘否定，应该合理地利用大数据技术。故正确答案为：选项D。 3．B 【详解】本题考查大数据应用。工作人员清点图书库存进行月度盘点，这只是简单的人工库存清点，没有体现大数据对大量数据的处理和分析来获取有价值的信息和决策支持。故答案为：B。 4．C 【详解】本题考查数据与大数据。大数据在处理和应用过程中存在用户隐私数据泄露的风险。故答案为：C。 5．B 【详解】本题考查大数据。市教育局通过大数据收集信息，从而能够更精准地发现留守儿童的学习问题，并据此制定和实施助学与帮扶措施。这表明大数据在决策过程中起到了关键作用，使得决策更加精准。故选择B。 6．D 【详解】本题考查大数据。大数据没有安全隐患和负面影响，我们可以随意使用大数据：这个说法是不正确的。大数据的使用确实带来了很多便利和机遇，但同时也伴随着安全隐患和负面影响。例如，大数据的泄露可能导致个人隐私的暴露，大数据的误用可能导致错误的决策等。其它选项均正确，故正确答案为：选项D。 7．B 【详解】本题考查了大数据的特点。大数据通常具有以下几个特点：数据规模大、数据类型多样、数据处理速度快、数据价值密度低。选项中，错误的说法是“数据价值密度高”，因为大数据的价值密度通常是比较低的，需要通过分析和挖掘才能提取有价值的信息。故答案为：B。 8．B 【详解】本题考查的是大数据的描述。大数据具有数据体量大、速度快、数据类型多、价值密度低的特点，A选项错误；静态数据适合批处理，流数据适合实时计算，图数据需要进行图计算，C选项错误；大数据应用会泄露用户隐私，D选项错误。故选B。 9．D 【详解】本题考查大数据特征相关内容。大数据的4V特征是指：Volume（数据量大）、Velocity（处理速度快）、Variety（数据类型多样）、Value（价值密度低）。ABC选项说法正确。D选项，大数据虽然具有极高的价值潜力，但大部分数据并没有直接的使用价值，需要经过深度挖掘和分析才能提炼出有用的信息，选项说法错误。故本题答案是D选项。 10．D 【详解】本题考查大数据相关内容。ABC选项说法正确。D选项，大数据具有低价值密度性，所以大数据无需保证每个数据都准确无误，选项说法错误。故本题答案是D选项。 11．D 【详解】本题考查大数据及其应用相关内容。大数据是指无法在可承受的时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合。智能交通、商品推送、金融风险管控属于大数据在社会生活中典型应用，班级投票不属于大数据在社会生活中典型应用。故本题答案是D选项。 12．A 【详解】本题考查大数据与数据安全的描述。大数据更加注重事物的相关性；处理大数据时，不用保证每个数据都要准确；在大数据时代，不需要人们牺牲个人隐私换取便利性；大数据数量量大，蕴含的信息价值密度低。故选A。 13．A 【详解】本题考查大数据的描述。大数据(big data)，或称巨量资料，指的是所涉及的资料量规模巨大到无法透过主流软件工具，在合理时间内达到撷取、管理、处理、并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。故选A。 14．B 【详解】本题考查大数据的特征。如果我们外出，可以通过app查询实时人流密度，实时更新，这里最能体现大数据的数据生成速度快。故选B。 15．C 【详解】本题考查大数据的特征。大数据（big data），IT行业术语，是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。大数据具有海量的数据规模，快速的数据流转，高质量的数据要求，数据种类繁多。故选C。 16．D 【详解】本题考查的知识点是大数据相关知识。叙述不合理的是：大数据分析可达100%的准确率。首先，大数据确实可以反映社会现象和指导决策的制订，这是通过收集和分析大量数据来揭示隐藏在数据背后的规律和趋势，从而帮助人们更好地理解和解决实际问题。其次，大数据也可以预测发展趋势，这是通过分析历史数据和当前情况来预测未来的趋势和结果，从而帮助人们做出更好的决策和规划。然而，大数据分析的准确率并不是100%。虽然大数据分析可以提供很多有用的信息和洞见，但由于数据的质量、完整性、多样性等因素的影响，其结果可能存在误差和不确定性。因此，我们应该将大数据分析视为一种工具，而不是绝对真理的代表。在使用大数据分析时，我们应该保持谨慎和客观的态度，同时结合其他因素和信息来综合考虑和分析问题。故答案为D选项。 17．C 【详解】本题考查的知识点是大数据应用。大数据是指无法在可承受的时间范围内用常规软件工具进行高效捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。①通过手机定位获得城市热力图；③短视频应用中推荐用户喜欢的视频；④地图导航出行路线规划；⑤搜索引擎中热词搜索趋势。这些应用都需要处理大量的数据，并从中提取出有价值的信息，因此属于大数据应用。而数学老师通过电子表格统计所教班级成绩属于小数据应用，因为数据量不大，只需要简单的统计和分析即可得出结论。故答案为C选项。 18．多样性 【详解】本题考查大数据的相关知识。大数据具有“4V”特征，分别是大量（Volume），多样（Variety），高速（Velocity）、低价值密度（Value）。 19． 产生速度快或速度快 体量大或量大 类型多 价值密度低 【详解】本题主要考查大数据的特征。从互联网产生的大数据角度来看，大数据具有4V特征，分别是：产生速度快或速度快、体量大或量大、类型多、价值密度低。 20．数据体量巨大 【详解】本题考查的是大数据特征。本题主要考查大数据的特征。从互联网产生的大数据角度来看，大数据具有4V特征，分别是：大量、多样、低价值密度、高速，其中最显著特征是数据体量巨大。 21．数据存储 【详解】本题考查大数据处理流程相关内容。大数据处理流程包括：数据采集与预处理、数据存储、数据挖掘、数据呈现。故本题答案是：数据存储。 22．正确 【详解】本题考查POI的概念。POI是Point of Interest的缩写，可以翻译成“兴趣点”，也称为“信息点”。故说法正确。 23．正确 【详解】本题考查数据的作用。在大数据时代，数据不仅是信息的载体，同时也是人们提取信息、做出决策的关键依据。大数据技术使得处理和分析大规模数据集变得可能，从而帮助人们挖掘隐藏在数据中的模式、趋势和关联。通过对大数据的分析，人们可以获得更深刻的洞察，做出更明智的决策，以及发现新的商机和创新方向。故说法正确。 24．错误 【详解】目前全世界每年产生的数据量是ZB级别。大数据的量级主要分为以下几个层次： 1、TB（Terabyte）级，即万亿字节级别。1TB=1024GB，可存储约300万条记录或200万张图，属于入门级大数据量。 2、PB（Petabyte）级，即千万亿字节级别。1PB=1024TB，可存储30-50亿条记录或2-3亿张高清图，属于中级大数据量。 3、EB（Exabyte）级，即十万亿字节级别。1EB=1024PB，可存储300-500亿条记录或20-30亿张高清图，属于高级大数据量。 4、ZB（Zettabyte）级，即十亿亿字节级别。1ZB=1024EB，可存储3万-5万亿条记录或200-300亿张高清图，属于超大数据量。 5、YB（Yottabyte）级，即一万亿亿亿字节级别。1YB=1024ZB，属于极大数据量，远超当前世界上全部数据总量，难以想象。 从单位意义上看，大数据量级依次为：KB<MB<GB<TB<PB<EB<ZB<YB。其中，TB级别之上可称为大数据量级，PB级别及以上为超大数据量级。 故本题答案是：错误。 25．错误 【详解】本题考查大数据的概念。大数据(big data)，或称巨量资料，指的是所涉及的资料量规模巨大到无法透过主流软件工具，在合理时间内达到撷取、管理、处理、并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。故表述错误。 26． C C B 双绞线 192.168.6.102 ACD BD 【详解】本题考查物联网及大数据技术相关内容。结合题目内容，推知： （1）物联网体系结构：感知层，物联网依靠感知层识别物体和采集信息；网络层，实现对传输的信息进行融合等处理；应用层，是物联网和用户的接口，能够针对不同用户及不同行业的应用，提供相应的管理平台和运行平台。传感器属于物联网的感知层，故本题答案是：C。 （2）5G移动通信技术是一种具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术。大数据技术是一种处理海量数据、提取有价值信息的先进技术。射频识别（RFID）是一种自动识别技术，RFID读写器可以通过无线射频信号获取物体的相关数据，并对数据进行修改，RFID技术作为一种非接触识别的技术，无需与被识别物体直接接触，即可完成物体信息的输入和处理，能快速、实时、准确地采集和处理物体的信息。语音识别技术是一种人工智能技术，通过计算机对人类的口语语音进行分析和处理，将其转化为可读的电子文本或控制指令的技术。能够实现自动读取商品电子标签的是RFID技术，故本题答案是：C。 （3）信息系统是由人员、硬件、软件、数据和网络构成的人机交互系统，主要用于信息的输入、存储、处理和输出。使用该超市APP的顾客，属于信息系统组成要素中的人，故本题答案是：B。 （4）常用的网络传输介质有双绞线和光纤。双绞线使用电信号传输数据，是通过电流在铜线中传输；光纤使用光信号传输数据，利用光的全反射原理，光信号在光纤内部反射前进。双绞线的传输距离有限，通常在百米以内，适合短距离内的数据传输；光纤的传输距离远，可以传输数十公里乃至数百公里，非常适合长距离数据传输。双绞线的传输速率相对较低，最高只有几百Mbps；光纤的传输速率快，可以达到数Gbps以上，适合高速数据传输。HDMI线是一种高清视频线，传输视频与音频、将游戏主机画面传输到电视机等 在目前主流的液晶电视，笔记本电脑，显卡，主板等设备上使用较多。该监控终端与交换机之间的通信线路应选用双绞线，故本题答案是：双绞线。 （5）ipconfig是调试计算机网络的常用命令，通常大家使用它显示计算机中网络适配器的IP地址、子网掩码及默认网关。由图可知，该终端的IP地址为：192.168.6.102，故本题答案是：192.168.6.102。 （6）信息系统物理安全风险指由于信息系统物理特性和周边环境引起的硬件设备和线路的不可用，而造成信息系统不可用的可能性，主要包括：地震、水灾、火灾等不可抗力因素造成设备损坏；电源故障造成设备断电；设备被盗、被毁、老化导致数据丢失或功能失灵；温度、湿度过高导致设备无法正常运行等。应对措施有：及时更换老化的线路、定期检查机房空调的工作情况、为系统核心设备配置不间断电源，故本题答案是：ACD。 （7）超市经营的大数据分析在市场调研、顾客行为分析、商品销售分析、库存管理和供应链分析等方面 都发挥着重要作用。通过对大数据的深入分析，超市能够更好地了解市场需求，优化商品组合和定价策略，提高客户满意度，降低成本和风险，从而提升超市的竞争力和盈利能力。对比四个选项，大数据对超市的作用体现在：大数据可以向顾客提供个性化推荐、大数据可以指导超市采购决策的制定。大数据并不是提升超市销售额的唯一方式，也不能防治超市内的所有风险，故本题答案是：BD。 27． B A D E 分支或选择 循环 【详解】本题考查专家系统、大数据、条件判断和Python程序设计等知识。 （1）这个问题涉及到穿衣助手APP给出穿衣建议指南的功能，该功能更符合专家系统的应用，因为它通过判断天气情况和活动场合，提供专业的穿衣建议。故答案为：B。 （2）天气APP可以提供精确到方圆500米以内、未来1小时的分钟级预报，这需要处理大量的实时数据。大数据技术是处理和分析大规模数据集的技术，对于实时天气信息的获取、处理和预测，大数据技术可以更好地应对。故答案为：A。 （3）当用户输入最低气温、最高气温和当日湿度后，程序首先通过计算取得日平均温度，使用公式：日平均温度 = (日最高温度 + 日最低温度) / 2。故答案为：D。接下来，程序使用条件判断语句（if-else语句）来判断是否需要穿秋裤。具体来说：  条件部分：aver < 18 and RH > 0.6 表示日平均温度低于18度且湿度大于60%时，执行相应的代码块。 如果条件满足，输出"天气凉啦，该穿上秋裤啦！"。 如果条件不满足，执行else语句，输出"暂时还不需要穿秋裤！"。故答案为：E。 （4）在结构化编程中，有三种基本的程序控制结构，分别是顺序结构、选择结构和循环结构。故答案为：分支或选择、循环。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 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