內(nèi)蒙古交通職業(yè)技術(shù)學院《機器學習B》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁內(nèi)蒙古交通職業(yè)技術(shù)學院《機器學習B》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、在基于ROS的機器人應(yīng)用中，需要對機器人的行為進行建模和狀態(tài)管理。假設(shè)機器人的狀態(tài)會根據(jù)環(huán)境變化和任務(wù)需求頻繁切換，以下哪種方法能夠更有效地管理和跟蹤機器人的狀態(tài)變化？（）A.使用簡單的變量來表示狀態(tài)B.基于有限狀態(tài)機（FSM）模型C.隨機設(shè)定機器人狀態(tài)，不進行管理D.不考慮狀態(tài)變化，保持固定狀態(tài)2、在一個ROS控制的工業(yè)機器人系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)對機器人的高精度軌跡跟蹤。以下哪種控制器在這種情況下表現(xiàn)較好？（）A.PID控制器B.模糊控制器C.自適應(yīng)控制器D.以上控制器都可能適用，取決于具體工況3、ROS中的可視化工具rviz可以顯示以下哪些內(nèi)容？（）（）A.機器人模型B.傳感器數(shù)據(jù)C.規(guī)劃路徑D.以上都是4、在使用ROS進行機器人的遠程監(jiān)控和控制時，需要確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院捅Ｃ苄?。以下哪種加密和認證方法能夠有效地保護通信內(nèi)容不被竊取和篡改？（）A.不進行加密和認證B.使用簡單的對稱加密算法C.采用公鑰基礎(chǔ)設(shè)施（PKI）進行加密和認證D.依靠網(wǎng)絡(luò)防火墻進行保護5、在ROS中，創(chuàng)建一個新的工作空間（Workspace）需要創(chuàng)建以下哪些目錄？（）（）A.srcB.buildC.develD.以上都是6、當機器人需要與人類進行緊密交互時，安全性和舒適性是重要考慮因素。假設(shè)一個服務(wù)機器人在為人類提供幫助時，需要避免對人類造成傷害，并提供友好的交互體驗。以下哪種設(shè)計原則和技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標？（）A.柔軟的外殼材料B.速度和力量限制C.人類感知檢測D.以上都是7、假設(shè)要在ROS中開發(fā)一個能夠在惡劣天氣條件下工作的戶外機器人，需要考慮防水、防塵和溫度適應(yīng)性。以下哪種防護措施和熱管理方法可能會被用于戶外機器人？（）A.密封設(shè)計和防水涂層B.防塵濾網(wǎng)和散熱系統(tǒng)C.溫度傳感器和加熱/冷卻裝置D.以上都有可能8、在ROS中，為了實現(xiàn)多機器人系統(tǒng)的協(xié)作和協(xié)調(diào)，常常需要進行任務(wù)分配和資源管理。假設(shè)一個工廠中有多個機器人需要共同完成一項生產(chǎn)任務(wù)，以下關(guān)于任務(wù)分配和資源管理的方法，哪一項是不準確的？（）A.可以使用集中式的任務(wù)分配算法，由一個中央控制器統(tǒng)一分配任務(wù)B.分布式的任務(wù)分配算法可以讓機器人根據(jù)本地信息和通信協(xié)商來自主分配任務(wù)C.資源管理可以考慮機器人的能力、負載和任務(wù)優(yōu)先級等因素D.任務(wù)分配和資源管理與機器人的通信延遲和帶寬無關(guān)，只取決于任務(wù)的復(fù)雜性9、在機器人的視覺伺服控制中，通過攝像頭反饋的圖像信息來控制機器人的運動。假設(shè)機器人需要將一個物體準確地移動到指定位置。以下哪種視覺伺服控制方法在處理圖像噪聲和目標遮擋時具有較好的魯棒性？（）A.基于位置的視覺伺服B.基于圖像的視覺伺服C.2.5D視覺伺服D.混合視覺伺服10、當在ROS中進行機器人的運動控制時，以下哪種編程語言通常被用于編寫控制節(jié)點？（）A.C++B.PythonC.JavaD.Ruby。假設(shè)需要開發(fā)高效、穩(wěn)定且易于維護的機器人運動控制程序，同時考慮與ROS庫和其他模塊的集成，上述哪種編程語言在這種情況下更具優(yōu)勢，并闡述其特點和在ROS中的應(yīng)用實例11、在ROS中，當需要實現(xiàn)機器人與外部設(shè)備（如其他計算機、移動設(shè)備）的遠程通信和控制時，以下哪種技術(shù)或協(xié)議能夠提供可靠和高效的解決方案？同時要考慮安全性和跨平臺的需求。A.HTTP協(xié)議B.SSH協(xié)議C.MQTT協(xié)議D.FTP協(xié)議12、假設(shè)要在ROS中開發(fā)一個能夠自主探索未知環(huán)境的機器人，需要結(jié)合多種傳感器信息和決策算法。以下哪種方法和算法可能會被用于自主探索？（）A.基于概率地圖的探索算法B.基于強化學習的決策算法C.基于啟發(fā)式搜索的路徑規(guī)劃D.以上都有可能13、在使用ROS進行機器人的視覺導(dǎo)航時，需要對圖像進行預(yù)處理。以下哪種預(yù)處理操作可以提高導(dǎo)航的準確性？（）A.圖像去噪B.圖像增強C.圖像分割D.以上操作都可能有幫助14、在ROS中，為了提高機器人系統(tǒng)的可靠性和容錯性，需要采取一些措施。假設(shè)一個關(guān)鍵的傳感器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)需要能夠檢測到并采取相應(yīng)的備份或替代策略。以下關(guān)于ROS容錯處理的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過監(jiān)控節(jié)點的心跳信號來檢測節(jié)點是否正常運行B.當檢測到故障時，可以自動切換到備份的傳感器或執(zhí)行器C.容錯處理只需要在軟件層面實現(xiàn)，硬件的可靠性不重要D.可以使用冗余設(shè)計來提高系統(tǒng)的容錯能力15、以下哪個是機器人操作系統(tǒng)中用于處理機器人導(dǎo)航狀態(tài)信息的消息類型？（）（）A.nav_msgs/PathB.nav_msgs/OdometryC.nav_msgs/StatusD.以上都不是二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）ROS中的任務(wù)調(diào)度優(yōu)化算法。2、（本題5分）簡述ROS中的娛樂機器人中的創(chuàng)意應(yīng)用。3、（本題5分）簡述ROS中的森林火災(zāi)撲救機器人中的滅火策略選擇。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）當機器人應(yīng)用于文化藝術(shù)創(chuàng)作領(lǐng)域，如繪畫、音樂演奏等，分析機器人操作系統(tǒng)如何實現(xiàn)創(chuàng)意表達、藝術(shù)感知和與人類藝術(shù)家的互動，以及如何突破技術(shù)限制展現(xiàn)獨特的藝術(shù)風格。2、（本題5分）在農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域，機器人操作系統(tǒng)需要實現(xiàn)精準施藥和作物監(jiān)測。請詳細綜合分析其在識別病蟲害、控制施藥量、適應(yīng)不同農(nóng)田地形等方面的技術(shù)手段，探討農(nóng)業(yè)植保機器人在減少農(nóng)藥使用、保護環(huán)境和提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益方面的作用，以及面臨的技術(shù)成本和政策支持問題。3、（本題5分）在機器人的工業(yè)檢測和質(zhì)量控制應(yīng)用中，分析機器人操作系統(tǒng)如何整合各種檢測設(shè)備和傳感器，實現(xiàn)快速準確的缺陷檢測、數(shù)據(jù)分析和報告生成，以及如何提高檢測系統(tǒng)的適應(yīng)性和智能化水平。4、（本題5分）對于具有復(fù)雜機械結(jié)構(gòu)和多自由度的工業(yè)機器人，ROS在運動學逆解和正解計算方面具有關(guān)鍵應(yīng)用。請全面綜合分析ROS中相關(guān)算法的實現(xiàn)和優(yōu)化，以及在實際工業(yè)生產(chǎn)中如何提高機器人的運動精度和速度。5、（本題5分）隨著機器人感知技術(shù)的不斷發(fā)展，如激光雷達、毫米波雷達等的應(yīng)用，ROS在多傳感器融合方面面臨新的挑戰(zhàn)。請深入綜合分析ROS如何有效地融合多種傳感器數(shù)據(jù)，提高環(huán)境感知的精度和可靠性，以及在融合過程中可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)不一致和同步問題。四、設(shè)計題（本大題共3個小