问答题论数据挖掘技术的应用 随着信息技术的高速发展，各组织机构积累的数据量急剧增长。如何从海量的数据中提取有用的知识成为当务之急。数据挖掘(Data Mining)就是为顺应这种需要应运而生发展起来的数据处理技术，是知识发现的关键步骤。数据挖掘就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。 请围绕“论数据挖掘技术的应用”论题，依次从以下3个方面进行论述： ①概要叙述你参与分析和开发的软件项目及你所担任的主要工作。 ②数据挖掘的主要任务是什么?具体论述你在项目中使用数据挖掘技术所解决的问题。 ③数据挖掘的方法主要有哪些?分析并讨论你所选择的数据挖掘方法，简述其具体实现过程和实际应用效果。
问答题某企业根据业务扩张的要求，需要将原有的业务系统扩展到互联网上，建立自己的B2C业务系统，此时系统的安全性成为一个非常重要的设计需求。为此，该企业向软件开发商提出如下要求：
①合法用户可以安全地使用该系统完成业务。 ②灵活的用户权限管理。
③保护系统数据的安全，不会发生信息泄露和数据损坏。 ④防止来自于互联网上的各种恶意攻击。
⑤业务系统涉及各种订单和资金的管理，需要防止授权侵犯。
⑥业务系统直接面向最终用户，需要在系统中保留用户使用痕迹，以应对可能的商业诉讼。
该软件开发商接受任务后，成立方案设计小组，提出的设计方案是：在原有业务系统的基础上，保留了原业务系统中的认证和访问控制模块；为了防止来自互联网的威胁，增加了防火墙和入侵检测系统。
企业和软件开发商共同组成方案评审会，对该方案进行了评审，各位专家对该方案提出了多点不同意见。李工认为，原业务系统只针对企业内部员工，采用了用户名/密码方式是可以的，但扩展为基于互联网的B2C业务系统后，认证方式过于简单，很可能造成用户身份被盗取：王工认为，防止授权侵犯和保留用户痕迹的要求在方案中没有体现。而刘工则认为，即使是在原有业务系统上的扩展与改造，也必须全面考虑信息系统面临的各种威胁，设计完整的系统安全架构，而不是修修补补。
问答题希赛公司是一家电子商务公司，其主要业务是在线购物，包括书籍、服装、家电和日用品等。随着公司业务规模不断增大，公司决策层决定重新设计并实现其网上交易系统，公司负责系统开发的王工和李工分别给出了两种不同的设计方案，如图1和2所示。图1王工设计方案的体系结构设计示意图图2李工设计方案的体系结构设计示意图公司的架构师和开发者针对这两种设计方案，从服务器负载情况、业务逻辑的分离性、系统可靠性、实现简单性等方面进行讨论与评估，综合考虑最终采用了李工给出的方案。
问答题RMO是一家运动服装制造销售公司，计划在5年时间内将销售区域从华南地区扩展至全国范围。为了扩大信息技术对于未来业务发展的价值，公司邀请咨询顾问帮助他们制订战略信息系统规划。经过评审，咨询顾问给出的战略规划要点之一是建立客户关系支持系统(CRSS)。RMO公司决定由其技术部成立专门的项目组负责CRSS的开发和维护工作。
项目组在仔细调研和分析了系统需求的基础上，确定了基于互联网的CRSS系统架构。但在确定系统数据架构时，张工认为应该采用集中式的数据架构，给出的理由是结构简单、易维护且开发及运行成本低；而刘工建议采用分布式的数据架构，并提出在开发中通过“局部数据库+缓存”的读写分离结构实现，具有较好的运行性能和可扩展性。
项目组经过集体讨论，考虑到公司的未来发展规划，最终采用了刘工的建议。
问答题某软件公司承担了某大型企业应用系统集成任务，该企业随着信息化的进展，积累了许多异构的遗产信息系统，这些系统分别采用J2EE、．NET等技术进行开发，分布在不同的地理位置，采用不同的协议进行数据传输。企业要求集成后的系统能够实现功能整合，并在组织现有功能的基础上提供增值服务。为了按时完成任务，选择合适的企业应用集成方法和架构非常重要。项目组在讨论方案时，提出了两种集成思路。①刘工建议采用传统的应用集成方法，将应用集成分为多个层次，并采用消息代理中间件连接遗产系统。②王工建议采用基于SOA的方法进行应用集成，将现有遗产系统采用Web Service的方式进行包装，暴露统一格式的接口，并采用企业服务总线(ESB)进行连接。项目组仔细分析比较了两种方案的优点和不足后，认为刘工和王工的建议都合理，但是结合当前项目的实际情况，最后决定采用王工的建议。
问答题traveler.com是一家在线旅游信息服务公司，其主要业务是为自助旅游者提供关于旅游线路及周边信息的服务。随着公司业务的不断发展，公司用户要求提供基于位置的增值旅游信息服务，即希望能够在给定位置(利用GPS全球定位系统获取)的情况下得到周边的地理位置、住宿、餐饮和交通等旅游相关信息。针对该需求，公司技术人员对现有系统的架构和运行模式进行了认真分析，决定采用Mashup(一种基于互联网的内容聚合技术)集成来自其合作网站(设为A、B、C、D)的信息，满足用户的需求。具体实现方式如下：
①利用A网站提供的地图信息，得到用户位置相关的周边地理信息。
②B网站根据用户的位置信息向其提供周边的住宿信息。 ③C网站根据用户的位置信息向其提供周边的餐饮信息。
④D网站根据用户的位置信息向其提供周边的公交线路等信息。
问答题某软件公司开发一项基于数据流的软件，其系统的主要功能是对输入的数据进行多次分析、处理和加工，生成需要的输出数据。需求方对该系统的软件可靠性要求很高，要求系统能够长时间无故障运行。该公司将该系统设计交给王工负责。王工给出该系统的模块示意图如图12—18所示。王工解释：只要各个模块的可靠度足够高，失效率足够低，则整个软件系统的可靠性是有保证的。李工对王工的方案提出了异议。李工认为王工的说法有两个问题：第一，即使每个模块的可靠度足够高，假设各个模块的可靠度均为0.99，但是整个软件系统模块之间全部采用串联，则整个软件系统的可靠度为0.994=0.96，即整个软件系统的可靠度下降明显；第二，软件系统模块全部采用串联结构，一旦某个模块失效，则意味着整个软件系统失效。李工认为，应该在软件系统中采用冗余技术中的动态冗余或者软件容错的N版本程序设计技术，对容易失效或者非常重要的模块进行冗余设计，将模块之间的串联结构部分变为并联结构，来提高整个软件系统的可靠性。同时，李工给出了采用动态冗余技术后的软件系统模块示意图，如图12—19所示。刘工建议，李工方案中M1和M4模块没有采用容错设计，但M1和M4发生故障有可能导致严重后果。因此，可以在M1和M4模块设计上采用检错技术，在软件出现故障后能及时发现并报警，提醒维护人员进行处理。注：假设各个模块的可靠度均为0.99
问答题[问题3](10分)
针对题目中所提出的设计要求(1)和(2)，项目组应该分别选择何种设计模式?请分别用200字以内文字说明具体的解决方案。
问答题试题二(共25分)阅读以下关于分布式系统设计的说明，在答题纸上回答问题1至问题3。[说明]某软件公司拟开发一套电信领域的分布式系统，该系统后台多个功能模块同时运行时的计算负载较大，且需要控制不同的特定电信硬件设备，由于硬件体积和I／O端口冲突等原因，这些设备需要分散安装在多个不同计算机系统中。该系统上线运行后将为企业最终用户提供7×24小时的不间断服务，而用户的单次接入服务往往需要后台多个模块共同协作完成。基于上述原因，该系统后台软件模块需分布在局域网内的多台计算机上。项目组决定基于IS0的开放分布进程(ODP)规范来进行系统架构的设计与开发，近期项目组召开了多次会议，对架构设计阶段的关键问题进行了讨论分析。
问答题论基于Web的数据库应用系统的开发技术 浏览器和HTTP协议在全球因特网的成功应用，促进了企业中的B/S结构的迅速推广。基于Web的数据库应用系统通常采用三层(或更多层)C/S结构，允许用于各类不同的平台和选择相应的数据库应用环境。 请围绕“基于Web的数据库应用系统的开发技术”论题，依次从以下3个方面进行论述： ①概要叙述你参与分析和开发的软件项目，以及你所担任的主要工作。 ②具体讨论你在基于Web的数据库应用系统开发中所采用的主要技术，包括开发过程中遇到的问题和所采取的措施。 ③分析你所采用的开发技术的具体效果。现在你认为应当做哪些方面的改进，以及如何加以改进?
问答题请详细阅读有关数据架构方面的描述，回答问题。
某软件公司欲开发一个基于Web2.0的大型社交网络系统。就该系统的数据架构而言，李工决定采用公司熟悉的数据架构，使用通用的商用关系型数据库，系统内部数据采用中央集中方式存储。
该系统投入使用后，初期用户数量少，系统运行平稳。但6个月后，用户数出现了爆炸式增长，系统暴露出诸多问题，集中表现在以下几方面：
(1)用户执行读/写操作时，响应时间均变得很慢；
(2)随着系统功能的扩充，原有数据格式发生变化，又出现新的数据格式，维护困难；
(3)数据容量很快超过系统原有的设计上限，数据库扩容困难；
(4)软件系统不断出现宕机，整个系统可用性较差。
经过多次会议讨论，公司的王工建议采用NoSQL数据库来替代关系数据库，以解决上述问题。但李工指出NoSQL数据库出现时间不长，在使用上可能存在风险。公司技术人员对NoSQL数据库产品进行了认真测试，最终决定采用NoSQL数据库来替代现有的数据库系统。
问答题论中间件技术在软件开发中的作用
随着软件应用越来越复杂，软件开发“一切从零开始”的开发模式也越来越不能满足应用的要求。一些著名的软件公司推出自己的中间件产品，如通信中间件、数据库中间件等为软件开发提供有力的支持。
请围绕“中间件技术在软件开发中的作用”这个论题，依次从以下3个方面进行论述：
①概要叙述你参与分析和开发的应用项目，以及你所担任的主要工作。
②具体讨论你在软件开发过程中选取中间件的原则和标准，结合实例详细叙述中间件技术在你的软件开发中的作用。
③假如你在一个软件公司中能够起到影响公司决策的作用，请你结合市场和技术因素，为你的公司设计一个有自主版权的中间件的方案，并评价你的方案。
问答题论基于架构的软件设计方法及应用
问答题阅读以下关于软件架构评估的说明，在答题纸上回答问题1和问题2。 【说明】 某软件公司拟为某市级公安机关开发一套特种车辆管理与监控系统，以提高特种车辆管理的效率和准确性。在系统需求分析与架构设计阶段，用户提出的部分需求和关键质量属性场景如下： (a)系统用户分为管理员、分管领导和普通民警等三类； (b)正常负载情况下，系统必须在0．5秒内对用户的车辆查询请求进行响应； (c)系统能够抵御99．999％的黑客攻击； (d)系统的用户名必须以字母开头，长度不少于5个字符； (e)对查询请求处理时间的要求将影响系统的数据传输协议和处理过程的设计； (f)网络失效后，系统需要在2分钟内发现并启用备用网络系统； (g)在系统升级时，需要保证在1个月内添加一个新的消息处理中间件； (h)查询过程中涉及到的车辆实时视频传输必须保证20帧／秒的速率，且画面具有600×480的分辨率； (i)更改系统加密的级别将对安全性和性能产生影响； (j)系统主站点断电后，需要在3秒内将请求重定向到备用站点； (k)假设每秒中用户查询请求的数量是10个，处理请求的时间为30毫秒，则“在1秒内完成用户的查询请求”这一要求是可以实现的； (l)对用户信息数据的授权访问必须保证99．999％的安全性； (m)目前对“车辆信息实时监控”业务逻辑的描述尚未达成共识，这可能导致部分业务功能模块的重复，影响系统的可修改性； (n)更改系统的Web界面接口必须在1周内完成； (o)系统需要提供远程调试接口，并支持系统的远程调试。 在对系统需求和质量属性场景进行分析的基础上，系统的架构师给出了三个候选的架构设计方案。公司目前正在组织系统开发的相关人员对系统架构进行评估。
问答题论大规模分布式系统缓存设计策略 大规模分布式系统通常需要利用缓存技术减轻服务器负载、降低网络拥塞、增强系统可扩展性。缓存技术的基本思想是将客户最近经常访问的内容在缓存服务器中存放一个副本，当该内容下次被访问时，不必建立新的数据请求，而是直接由缓存提供。良好的缓存设计，是一个大规模分布式系统能够正常、高效运行的必要前提。在进行大规模分布式系统开发时，必须从一开始就针对应用需求和场景对系统的缓存机制进行全面考虑，设计一个可伸缩的系统缓存架构。 请围绕“大规模分布式系统缓存设计策略”论题，依次从以下3个方面进行论述： ①概要叙述你参与实施的大规模分布式系统开发项目及你所担任的主要工作。 ②从不同的用途和应用场景考虑，请详细阐述至少两种常见的缓存工作模式，并说明每种工作模式的适应场景。 ③阐述你在设计大规模分布式系统的缓存机制时遇到了哪些问题，如何解决。
问答题Web 2.0是目前Internet上Web应用的新模式，其概念由Tim
O'Reilly于2003年首先提出。目前Internet上已经有很多基于Web
2.0的Web应用系统，如Facebook、Wikipedia、Blogger、del.icio.us、YouTube和Flickr等，其应用涵盖各个方面。
问答题阅读以下有关嵌入式系统设计的说明，回答问题。
某公司承接了某机载嵌入式系统的研制任务。该机载嵌入式系统由数据处理模块、大容量模块、信号处理模块、数据交换模块和电源模块等组成。数据处理模块有2个，分别完成数据融合和导航通信任务；大容量模块的主要功能是存储系统数据，同时要记录信号处理模块、数据处理模块的自检测、维护数据，向数据处理模块提供地图数据；信号处理模块的处理器为专用的DSP，接收红外、雷达等前端传感器数据并进行处理，将处理后的有效数据(数据带宽较大)发送给数据处理模块；数据交换模块主要负责系统的数据交换；电源模块主要负责给其他模块供电，电源模块上没有软件。
要求该机载嵌入式系统符合综合化、模块化的设计思想，并考虑系统在生命周期中的可靠性和安全性，以及硬件的可扩展性和软件可升级性，还要求系统通信延迟小，支持多模块上的应用任务同步。
问答题论大规模分布式系统缓存设计策略
大规模分布式系统通常需要利用缓存技术减轻服务器负载、降低网络拥塞、增强系统可扩展性。缓存技术的基本思想是将客户最近经常访问的内容在缓存服务器中存放一个副本，当该内容下次被访问时，不必建立新的数据请求，而是直接由缓存提供。良好的缓存设计，是一个大规模分布式系统能够正常、高效运行的必要前提。在进行大规模分布式系统开发时，必须从一开始就针对应用需求和场景对系统的缓存机制进行全面考虑，设计一个可伸缩的系统缓存架构。
请围绕“大规模分布式系统缓存设计策略”论题，依次从以下3个方面进行论述：
①概要叙述你参与实施的大规模分布式系统开发项目及你所担任的主要工作。
②从不同的用途和应用场景考虑，请详细阐述至少两种常见的缓存工作模式，并说明每种工作模式的适应场景。
③阐述你在设计大规模分布式系统的缓存机制时遇到了哪些问题，如何解决。
问答题论软件需求获取技术及应用
问答题甲公司承担了一项为宇航系统配套生产高性能嵌入式计算机系统的任务，用户要求该系统要具有高速并发处理能力、低功耗、高可靠性，并可以有效地防止系统故障的蔓延。根据用户对本项目的要求，甲公司成立了软/硬件两个项目组，总体设计由硬件组承担，负责高性能嵌入式计算机系统体系结构设计，软件组负责确定软件的技术需求和应用软件开发平台的软件设计工作。在处理器选型方面，硬件组王工与软件组张工在讨论采用哪种CPU体系结构方面发生争议。目前，流行的处理器结构包括单核结构、多处理器结构、超线程结构、多核结构、共享Cache的多核结构和超线程技术的多核结构共6种，如图1所示。图1多种处理器结构