一、并行計(jì)算概述：

1、并行計(jì)算是指：

A. 單個(gè)計(jì)算機(jī)同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)

B. 多個(gè)計(jì)算機(jī)同時(shí)處理單個(gè)任務(wù)

C. 單個(gè)計(jì)算機(jī)逐個(gè)處理任務(wù)

D. 多個(gè)計(jì)算機(jī)逐個(gè)處理任務(wù)

答案：A

2、下列哪個(gè)是并行計(jì)算的主要優(yōu)勢(shì)？

A. 能夠處理大量數(shù)據(jù)

B. 提高硬件利用率

C. 加快計(jì)算速度

D. 所有上述選項(xiàng)

答案：D

3、Amdahl定律主要描述的是：

A. 并行計(jì)算的速度提升

B. 并行計(jì)算的硬件需求

C. 并行計(jì)算的編程復(fù)雜性

D. 并行計(jì)算的能效比

答案：A

4、哪種程序可以從并行計(jì)算中獲益最大？

A. 具有大量獨(dú)立計(jì)算任務(wù)的程序

B. 計(jì)算密集型程序

C. I/O密集型程序

D. A和B都對(duì)

答案：D

5、并行計(jì)算的最大挑戰(zhàn)之一是：

A. 設(shè)備成本高

B. 編程復(fù)雜

C. 調(diào)試?yán)щy

D. 所有上述選項(xiàng)

答案：D

6、并行計(jì)算主要有哪兩類基本模型？

A. 數(shù)據(jù)并行和任務(wù)并行

B. 數(shù)據(jù)并行和循環(huán)并行

C. 任務(wù)并行和循環(huán)并行

D. 數(shù)據(jù)并行和管道并行

答案：A

7、SIMD是什么的縮寫？

A. Single Instruction, Multiple Data

B. Single Instruction, Multiple Devices

C. Single Input, Multiple Data

D. Single Input, Multiple Devices

答案：A

8、SIMD是什么的縮寫？?

A. 單指令，多數(shù)據(jù)?

B. 單指令，多設(shè)備?

C. 單輸入，多數(shù)據(jù)?

D. 單輸入，多設(shè)備?

答案：A

9、以下哪項(xiàng)不是并行計(jì)算的主要難點(diǎn)？

A. 負(fù)載均衡

B. 數(shù)據(jù)依賴性

C. 并行分解

D. 網(wǎng)絡(luò)速度

答案：D

10、在并行計(jì)算中，如果一段代碼無法并行化，這段代碼被稱為：

A. 并行部分

B. 序列部分

C. 并行瓶頸

D. 序列瓶頸

答案：B

11、Flynn's Taxonomy中，并行計(jì)算被劃分為哪四種類型？

A. SISD, SIMD, MISD, MIMD

B. SISD, SIMD, MIMD, MIAD

C. SISD, SIMD, MIMD, MISD

D. SISD, SIMD, MISD, MIAD

答案：A

12、并行計(jì)算可以減少：

A. 運(yùn)行時(shí)間

B. 硬件成本

C. 軟件復(fù)雜性

D. 計(jì)算錯(cuò)誤

答案：A

13、對(duì)于并行計(jì)算來說，下列哪項(xiàng)最重要？

A. 負(fù)載均衡

B. 數(shù)據(jù)一致性

C. 最小化通信成本

D. 所有上述選項(xiàng)

答案：D

14、以下哪種技術(shù)并非并行計(jì)算技術(shù)？

A. OpenMP

B. MPI

C. CUDA

D. HTML

答案：D

15、以下哪一項(xiàng)不是實(shí)現(xiàn)高效并行計(jì)算的主要策略？

A. 確保負(fù)載均衡

B. 減少數(shù)據(jù)依賴

C. 增加通信開銷

D. 局部性優(yōu)化

答案：C

16、在并行計(jì)算中，如果一個(gè)任務(wù)在等待另一個(gè)任務(wù)完成才能進(jìn)行，這種現(xiàn)象叫什么？

A. 數(shù)據(jù)依賴性

B. 數(shù)據(jù)碰撞

C. 數(shù)據(jù)沖突

D. 數(shù)據(jù)擁塞

答案：A

17、MPI是做什么的？

A. 一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

B. 一個(gè)并行計(jì)算框架

C. 一個(gè)網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)語(yǔ)言

D. 一個(gè)操作系統(tǒng)

答案：B

18、并行編程語(yǔ)言的一個(gè)主要特性是：

A. 他們支持多線程

B. 他們可以在多個(gè)處理器上運(yùn)行

C. 他們支持并行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法

D. 所有上述選項(xiàng)

答案：D

19、并行計(jì)算的主要目標(biāo)是什么？

A. 提高計(jì)算速度

B. 保存能源

C. 優(yōu)化存儲(chǔ)空間

D. 提高系統(tǒng)可靠性

答案：A

20、并行計(jì)算的一個(gè)主要缺點(diǎn)是什么？

A. 它需要更多的硬件資源

B. 它可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致

C. 它可能導(dǎo)致更高的能耗

D. 所有上述選項(xiàng)

答案：D

21、什么是"scalability"在并行計(jì)算中的含義？

A. 能夠處理更多數(shù)據(jù)

B. 能夠在更多處理器上運(yùn)行

C. 能夠在更多的操作系統(tǒng)上運(yùn)行

D. 能夠在短時(shí)間內(nèi)完成更多任務(wù)

答案：B

二、主觀題

1、解釋并行計(jì)算，并列出其在實(shí)際問題中的三個(gè)應(yīng)用案例。

答案：并行計(jì)算是指在一個(gè)計(jì)算系統(tǒng)中同時(shí)執(zhí)行多個(gè)計(jì)算任務(wù)的過程。應(yīng)用案例可能包括：天氣預(yù)測(cè)（處理大量氣象數(shù)據(jù)）、生物信息學(xué)（如基因序列對(duì)比）和物理模擬（如宇宙形成）等。

2、請(qǐng)解釋一下負(fù)載均衡在并行計(jì)算中的重要性，并提出至少兩種負(fù)載均衡策略。

答案：負(fù)載均衡是指在并行計(jì)算中，使各個(gè)處理器的計(jì)算負(fù)載盡可能平均，以免出現(xiàn)某個(gè)處理器計(jì)算任務(wù)過多而其它處理器空閑的情況。這對(duì)于提高并行計(jì)算的效率非常重要。兩種常見的負(fù)載均衡策略包括靜態(tài)負(fù)載均衡（在程序開始運(yùn)行時(shí)就確定任務(wù)分配）和動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡（在程序運(yùn)行過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整任務(wù)分配）。

3、請(qǐng)解釋在并行計(jì)算中，“scalability”這一概念的含義，并討論一下影響并行計(jì)算可擴(kuò)展性的因素。

答案：在并行計(jì)算中，“scalability”指的是當(dāng)增加處理器數(shù)量時(shí)，系統(tǒng)性能是否按比例增長(zhǎng)。理想的并行系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能在增加處理器時(shí)保持性能的線性增長(zhǎng)。影響并行計(jì)算可擴(kuò)展性的因素可能包括通信開銷、同步開銷、負(fù)載均衡等。例如，如果處理器間的通信開銷過大，可能會(huì)限制并行計(jì)算的可擴(kuò)展性。同樣，如果無法做到良好的負(fù)載均衡，某些處理器可能會(huì)變得過于繁忙，而其他處理器可能閑置，這也會(huì)限制系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。

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