云南司法警官職業(yè)學院《機器學習與人工智能導論》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頁云南司法警官職業(yè)學院《機器學習與人工智能導論》

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20個小題，每小題2分，共40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ROS中進行機器人的軌跡規(guī)劃時，如果規(guī)劃的軌跡與實際環(huán)境存在沖突，以下哪種情況最有可能發(fā)生？（）A.機器人停止運動并重新規(guī)劃B.機器人強行按照規(guī)劃軌跡運動C.系統(tǒng)自動調(diào)整環(huán)境以適應軌跡D.軌跡規(guī)劃算法自動優(yōu)化2、在一個ROS系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)機器人的能源管理和優(yōu)化，以延長機器人的工作時間。以下哪種方法和策略可能會被用于能源管理？（）A.動態(tài)電源管理和能量回收B.低功耗組件選擇和任務調(diào)度C.電池狀態(tài)監(jiān)測和節(jié)能算法D.以上都有可能3、機器人操作系統(tǒng)中的動作反饋（ActionFeedback）主要用于提供什么信息？（）（）A.任務進度信息B.錯誤信息C.狀態(tài)信息D.以上都不是4、在ROS中，機器人的通信協(xié)議選擇對系統(tǒng)性能有一定影響。假設一個機器人系統(tǒng)需要在高帶寬和低延遲的要求下進行通信。以下關于ROS通信協(xié)議的描述，哪一項是不正確的？（）A.TCP協(xié)議適合于對數(shù)據(jù)可靠性要求高，但對實時性要求不高的場景B.UDP協(xié)議適合于實時性要求高，但可以容忍一定數(shù)據(jù)丟失的場景C.在ROS中只能使用TCP或UDP協(xié)議，不能使用其他自定義協(xié)議D.可以根據(jù)具體的應用需求選擇合適的通信協(xié)議或結(jié)合使用5、在ROS中，當需要對機器人的行為進行編程實現(xiàn)時，通常會使用多種編程語言。假設一個項目需要高效的數(shù)值計算和底層系統(tǒng)訪問，以下哪種語言可能是首選？（）A.PythonB.C++C.JavaD.JavaScript6、在一個基于ROS的多機器人系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)任務分配和資源協(xié)調(diào)，以確保每個機器人都能高效地完成其指定的工作。以下哪種策略和算法可能會被用于任務分配和資源管理？（）A.基于市場機制的分配算法B.集中式規(guī)劃和調(diào)度C.分布式協(xié)商和共識算法D.以上都有可能7、在ROS中，為了提高代碼的可讀性和可維護性，常常使用命名空間（Namespace）。假設一個大型機器人系統(tǒng)中有多個相似的功能模塊，以下關于命名空間的作用，哪一項是不正確的？（）A.命名空間可以避免話題和服務名稱的沖突，提高系統(tǒng)的可擴展性B.通過使用不同的命名空間，可以將相關的節(jié)點和資源組織在一起，便于管理C.命名空間對節(jié)點之間的通信沒有影響，節(jié)點可以跨越命名空間進行通信D.命名空間可以增加代碼的復雜性，一般情況下應盡量避免使用8、當使用ROS開發(fā)一個具有自主決策能力的機器人時，需要考慮機器人的行為規(guī)劃。假設機器人需要根據(jù)不同的環(huán)境條件選擇不同的行為策略，以下哪種方法可以有效地實現(xiàn)這種行為規(guī)劃？（）A.使用有限狀態(tài)機B.使用決策樹C.使用強化學習算法D.以上方法都可以9、機器人操作系統(tǒng)中的參數(shù)服務器（ParameterServer）主要用于存儲什么類型的數(shù)據(jù)？（）（）A.常量B.變量C.配置參數(shù)D.以上都不是10、ROS中的軟件包更新可能會導致系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。在進行軟件包更新之前，以下哪種措施可以降低風險？（）A.備份重要的數(shù)據(jù)和配置文件B.在測試環(huán)境中進行更新測試C.查看更新的日志和說明，了解可能的影響D.以上措施都應該采取11、在基于ROS的機器人團隊開發(fā)中，需要制定統(tǒng)一的代碼規(guī)范和開發(fā)流程。假設團隊成員具有不同的開發(fā)習慣和經(jīng)驗水平。以下哪種方式在確保代碼質(zhì)量和開發(fā)效率方面最為有效？（）A.制定詳細的代碼規(guī)范文檔和培訓團隊成員B.允許團隊成員自由發(fā)揮，不做統(tǒng)一要求C.參考其他項目的代碼規(guī)范，不完全適應本項目D.不制定代碼規(guī)范，后期統(tǒng)一修改12、假設要在ROS中實現(xiàn)一個能夠在高溫環(huán)境下正常工作的機器人，以下哪種散熱設計和材料選擇是合適的？（）A.風冷散熱與鋁合金材料B.水冷散熱與銅材料C.熱管散熱與陶瓷材料D.不考慮散熱，依靠自然冷卻請分別分析每個選項在高溫環(huán)境下的散熱效果和可行性13、以下哪個是機器人操作系統(tǒng)中用于處理機器人關節(jié)狀態(tài)信息的消息類型？（）（）A.sensor_msgs/JointStateB.geometry_msgs/PoseC.std_msgs/StringD.以上都不是14、ROS中的機器人模型描述文件（URDF）用于定義機器人的結(jié)構(gòu)和關節(jié)特性。假設要描述一個具有多個關節(jié)和連桿的機械臂，以下關于URDF文件的編寫，哪一項是不正確的？（）A.可以使用XML格式來描述機器人的連桿、關節(jié)、傳感器等元素B.通過設置關節(jié)的類型（如旋轉(zhuǎn)關節(jié)、滑動關節(jié)）和限制來定義機器人的運動范圍C.URDF文件只能描述機器人的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，無法表示動態(tài)特性D.可以在URDF文件中添加可視化元素，如顏色和形狀，以便在RViz中顯示15、ROS中的Gazebo是一個常用的機器人仿真環(huán)境。假設需要在Gazebo中模擬一個具有復雜物理特性的機器人和環(huán)境，以下關于Gazebo仿真的描述，正確的是？（）A.Gazebo只能模擬簡單的機器人運動，無法處理復雜的物理交互B.在Gazebo中進行仿真時，不需要考慮機器人的動力學模型C.Gazebo可以與ROS節(jié)點進行集成，實現(xiàn)仿真與實際控制的交互D.Gazebo的仿真結(jié)果與實際機器人的行為完全一致，無需進一步驗證16、假設要在ROS中集成一個新的傳感器，例如一種新型的深度相機，需要進行驅(qū)動開發(fā)和數(shù)據(jù)校準。以下哪種方法和工具通常會被用于傳感器的集成和校準？（）A.廠家提供的驅(qū)動和校準工具B.開源的驅(qū)動開發(fā)框架和校準算法C.自主編寫驅(qū)動和自定義校準流程D.以上都有可能17、在基于ROS的機器人項目中，需要對大量的數(shù)據(jù)進行存儲和管理，包括傳感器數(shù)據(jù)、機器人狀態(tài)信息和實驗結(jié)果等。假設數(shù)據(jù)量巨大，并且需要支持快速查詢和分析。以下哪種數(shù)據(jù)存儲和管理方案最適合這種需求？（）A.使用關系型數(shù)據(jù)庫，如MySQLB.采用分布式文件系統(tǒng)，如HDFSC.利用NoSQL數(shù)據(jù)庫，如MongoDBD.將數(shù)據(jù)直接存儲在本地文件中18、在ROS中，配置文件（ConfigurationFile）起著重要的作用。假設一個機器人項目需要設置各種參數(shù)，如傳感器的采樣頻率、控制器的增益等。以下關于ROS配置文件的描述，哪一項是錯誤的？（）A.配置文件通常使用YAML格式進行編寫，易于閱讀和理解B.可以在運行時動態(tài)加載和修改配置文件，無需重新啟動系統(tǒng)C.配置文件中的參數(shù)可以被多個節(jié)點共享和使用D.配置文件只能存儲簡單的數(shù)值型參數(shù)，不能存儲復雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)19、在使用ROS進行機器人的實時控制時，需要考慮系統(tǒng)的實時性要求。假設系統(tǒng)對控制周期有嚴格的限制，以下關于實現(xiàn)實時控制的方法，正確的是：（）A.使用ROS的默認配置，不進行特殊優(yōu)化B.采用實時操作系統(tǒng)（RTOS）與ROS結(jié)合，滿足實時性要求C.降低控制算法的復雜度，犧牲精度以保證實時性D.實時控制在ROS中無法實現(xiàn)，需要更換開發(fā)框架20、假設要在ROS中實現(xiàn)一個能夠在狹窄空間中靈活操作的機器人，以下哪種機械結(jié)構(gòu)設計和控制策略的組合可能是最合適的？（）A.串聯(lián)機械臂與位置控制B.并聯(lián)機械臂與速度控制C.蛇形機器人與力控制D.剛性結(jié)構(gòu)與開環(huán)控制請詳細分析每個選項在狹窄空間操作中的適應性和優(yōu)缺點二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）描述ROS在金屬加工機器人中的應用。2、（本題5分）簡述ROS中的人機交互接口設計。3、（本題5分）簡述ROS中的參數(shù)（Parameter）及其用途。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）創(chuàng)建一個在ROS中的康復機器人輔助訓練系統(tǒng)。2、（本題5分）使用ROS為停車場管理機器人設計一個車位狀態(tài)檢測和車輛引導系統(tǒng)。3、（本題5分）設計一個基于ROS的鰻魚養(yǎng)殖場鰻魚捕撈機器人的靈活捕撈與裝桶系統(tǒng)。4、（本題5分）利用ROS開發(fā)一個建筑施工機器人的砌墻系統(tǒng)。5、（本題5分）設計一個基于機器人操作系統(tǒng)（ROS）的移動機器人