廣西民族師范學院《機器學習及其應用》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…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁廣西民族師范學院

《機器學習及其應用》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、ROS中的動作客戶端（ActionClient）需要實現(xiàn)以下哪些回調函數？（）（）A.active回調函數B.done回調函數C.feedback回調函數D.以上都是2、當在ROS中開發(fā)機器人的協(xié)作抓取任務時，以下哪種力控制策略能夠確保抓取的穩(wěn)定性和安全性？（）A.位置力混合控制B.阻抗控制C.力位控制D.以上都是。假設多個機器人需要協(xié)作抓取一個物體，需要精確控制抓取力和位置，避免物體滑落或損壞，上述哪種力控制策略能夠更好地實現(xiàn)穩(wěn)定和安全的抓取，并詳細說明其在ROS中的應用和參數調整3、在機器人操作系統(tǒng)中，用于發(fā)布機器人狀態(tài)信息的主題通常以什么命名？（）（）A./robot_statusB./robot_infoC./status/robotD./info/robot4、在ROS系統(tǒng)中，對于機器人的能耗優(yōu)化，以下哪種方法可能在不降低性能的前提下實現(xiàn)最大的節(jié)能效果？（）A.動態(tài)電壓頻率調整B.關閉部分傳感器C.降低運動復雜度D.以上方法結合使用請詳細說明每個選項在能耗優(yōu)化中的作用和可能存在的限制5、當在ROS中開發(fā)一個具有人機交互功能的機器人時，需要選擇一種合適的用戶界面（UI）框架來實現(xiàn)與用戶的通信和控制指令輸入。假設要考慮界面的美觀性、易用性和與ROS系統(tǒng)的集成性，以下哪個UI框架是較好的選擇？（）A.QtB.TkinterC.GTK+D.wxWidgets6、在ROS中，動作（Action）是一種更復雜的通信模式，結合了目標設定、反饋和結果。假設一個機器人的抓取任務使用動作來實現(xiàn)，在執(zhí)行過程中會不斷反饋抓取的進度和狀態(tài)。以下關于ROS動作通信的描述，哪一項是不正確的？（）A.動作客戶端可以在任務執(zhí)行過程中隨時取消動作B.動作服務器在執(zhí)行動作時，只能按照預定的步驟進行，不能根據反饋進行調整C.動作的反饋信息可以幫助客戶端了解任務的執(zhí)行情況，并做出相應的決策D.動作通信可以用于需要長時間執(zhí)行且具有中間狀態(tài)的復雜任務7、在一個ROS驅動的機器人抓取任務中，需要精確控制機械手的抓取力度。以下哪種傳感器可以提供有關抓取力度的信息？（）A.壓力傳感器B.扭矩傳感器C.位置傳感器D.速度傳感器8、在基于ROS的機器人系統(tǒng)中，需要對機器人的感知數據進行濾波和降噪處理，以提高數據的質量和可靠性。假設傳感器數據存在大量噪聲，以下哪種濾波方法是常用且有效的？（）A.均值濾波B.中值濾波C.高斯濾波D.不進行濾波處理9、在ROS中，對于機器人的傳感器數據融合，以下哪種方法通常被用于將來自多個不同類型傳感器的數據進行整合和校準？（）A.卡爾曼濾波B.粒子濾波C.擴展卡爾曼濾波D.以上都是10、當使用ROS進行機器人的仿真和調試時，需要選擇合適的仿真工具和環(huán)境?？紤]到真實性和可擴展性，以下哪種仿真工具可能更適合？（）A.GazeboB.V-REPC.WebotsD.以上都有可能11、機器人操作系統(tǒng)中的容錯機制對于系統(tǒng)的可靠性至關重要。假設機器人在關鍵任務中出現(xiàn)傳感器故障或執(zhí)行器異常。以下哪種容錯方法能夠使機器人在部分組件失效的情況下繼續(xù)完成任務，或者采取安全的應對措施？（）A.硬件冗余B.軟件冗余C.故障檢測與診斷D.以上方法綜合運用12、當使用ROS開發(fā)一個用于考古挖掘的機器人時，需要考慮對文物的保護和精細操作。以下哪種控制方式和工具可能會被用于考古挖掘？（）A.力控操作和精細運動規(guī)劃B.視覺引導和觸覺反饋C.無損檢測技術和文物保護算法D.以上都有可能13、假設在一個ROS驅動的機器人教育項目中，需要為初學者提供一個易于理解和使用的編程接口。以下哪種方式能夠更好地降低學習門檻，提高編程效率？（）A.提供高級編程語言的封裝接口B.要求初學者直接使用底層的ROS接口C.不提供任何接口，讓初學者自己探索D.只提供命令行操作接口14、在ROS框架下，對于機器人的運動規(guī)劃算法評估，以下哪個指標通常被用來衡量規(guī)劃結果的優(yōu)劣？（）A.路徑長度B.規(guī)劃時間C.碰撞次數D.以上都是。假設需要比較不同運動規(guī)劃算法在各種場景下的性能，上述哪些指標能夠全面地反映算法的效率和安全性，并說明如何根據這些指標進行算法的選擇和優(yōu)化15、ROS中的導航功能包集（NavigationStack）提供了機器人自主導航的基本框架。假設要對導航功能進行定制和擴展，以下關于操作方法的描述，正確的是：（）A.直接修改導航功能包集的源代碼，實現(xiàn)定制需求B.利用導航功能包集提供的接口和參數，進行配置和擴展C.重新開發(fā)一個全新的導航框架，替代原有的功能包集D.導航功能包集無法進行定制和擴展16、ROS中的話題（Topic）是一種常見的通信機制。假設有一個機器人在移動過程中不斷發(fā)布其位置信息作為一個話題。多個節(jié)點對這個位置信息感興趣并進行訂閱。在這種情況下，如果發(fā)布節(jié)點突然停止發(fā)布，以下哪種情況最有可能發(fā)生？（）A.訂閱節(jié)點會繼續(xù)使用最后收到的位置信息，直到新的發(fā)布信息到來B.訂閱節(jié)點會立即停止運行，等待發(fā)布節(jié)點重新開始發(fā)布C.訂閱節(jié)點會自動切換到其他可用的類似話題進行數據獲取D.整個系統(tǒng)會崩潰，因為失去了關鍵的位置信息源17、在機器人的協(xié)作工作中，需要解決任務分配和資源共享的問題。假設多個機器人共同完成一個大型項目，每個機器人具有不同的能力和資源。以下哪種方法能夠有效地協(xié)調資源分配，提高工作效率？（）A.基于合同的資源分配B.基于市場機制的資源分配C.基于中央控制的資源分配D.基于分布式協(xié)商的資源分配18、在ROS中，要實現(xiàn)機器人的智能路徑規(guī)劃和避障，以下哪種機器學習算法能夠根據歷史數據進行學習和優(yōu)化？（）A.監(jiān)督學習B.無監(jiān)督學習C.強化學習D.遷移學習。假設機器人需要通過不斷的實踐和學習來改進其路徑規(guī)劃和避障策略，以適應不同的環(huán)境和任務，上述哪種機器學習算法能夠提供更有效的學習機制，并說明其在ROS中的應用和訓練過程19、在一個使用ROS的多機器人系統(tǒng)中，如果機器人之間的通信協(xié)議選擇不當，可能會導致什么后果？（）A.通信延遲增加或通信失敗B.通信速度加快C.系統(tǒng)資源消耗降低D.機器人協(xié)作更順暢20、ROS中的機器人導航功能需要考慮環(huán)境的動態(tài)變化，例如行人的移動或其他障礙物的突然出現(xiàn)。為了使機器人能夠及時應對這些動態(tài)變化，以下哪種導航策略和算法的改進最為關鍵？（）A.引入實時的環(huán)境感知和動態(tài)路徑重規(guī)劃B.增加導航的預測時間和提前規(guī)劃路徑C.保持原有的導航算法，不做任何改進D.隨機選擇新的路徑二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）ROS中的模擬環(huán)境對于機器人開發(fā)的重要性。2、（本題5分）解釋ROS中的軌跡生成算法。3、（本題5分）如何在ROS中實現(xiàn)機器人的避障功能？三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個基于ROS的工業(yè)機器人的裝配任務控制程序，能夠完成復雜的裝配操作。2、（本題5分）利用ROS開發(fā)一個水下焊接機器人的焊縫跟蹤與焊接質量控制系統(tǒng)。3、（本題5分）在ROS中設計一個機器人的手勢識別和響應系統(tǒng)。4、（本題5分）在ROS中設計一個機器人的圖像識別和分類系統(tǒng)，對不同物體進行準確分類。5、（本題5分）使用ROS為水下探測機器人設計一個聲納數據處理和目標識別系統(tǒng)。四、分析題（本大題共2個小題，共20分)1