石家莊財經(jīng)職業(yè)學(xué)院《機器學(xué)習(xí)B》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁石家莊財經(jīng)職業(yè)學(xué)院

《機器學(xué)習(xí)B》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、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、以下哪個是機器人操作系統(tǒng)中用于處理機器人運動規(guī)劃信息的消息類型？（）（）A.moveit_msgs/MotionPlanB.geometry_msgs/PoseC.std_msgs/StringD.以上都不是2、在ROS環(huán)境中，對于機器人的故障診斷和錯誤處理，需要一種有效的機制來檢測和報告異常情況。假設(shè)機器人在運行過程中出現(xiàn)硬件故障或軟件錯誤，以下哪種方法能夠及時發(fā)現(xiàn)并通知相關(guān)人員？（）A.定期人工檢查B.依靠機器人自動恢復(fù)，不進行報告C.使用ROS的日志系統(tǒng)和監(jiān)控工具D.忽略故障，繼續(xù)運行3、當(dāng)為機器人設(shè)計抓取動作時，需要考慮物體的形狀、重量和表面特性。假設(shè)機器人需要抓取各種不規(guī)則形狀的物體，表面材質(zhì)不同且重量分布不均勻。以下哪種抓取策略能夠適應(yīng)這種多樣性，并確保抓取的穩(wěn)定性？（）A.平行夾爪抓取B.多指靈巧抓取C.真空吸附抓取D.磁吸抓取4、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(shè)系統(tǒng)對控制周期有嚴格的限制，以下關(guān)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(fù)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5、當(dāng)機器人與其他設(shè)備進行通信時，需要遵循特定的通信協(xié)議。假設(shè)機器人需要與一個工業(yè)控制器進行高速、實時的數(shù)據(jù)交換。以下哪種通信協(xié)議最適合這種應(yīng)用場景？（）A.CAN總線B.ModbusC.Ethernet/IPD.Profibus6、在ROS中，機器人的軟件架構(gòu)設(shè)計需要考慮可擴展性和靈活性。假設(shè)一個機器人系統(tǒng)需要不斷添加新的功能和模塊。以下關(guān)于ROS軟件架構(gòu)的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以采用分層架構(gòu)，將不同功能劃分到不同的層次B.微服務(wù)架構(gòu)在ROS中不適用，因為會增加系統(tǒng)的復(fù)雜性C.軟件架構(gòu)應(yīng)該便于新模塊的集成和現(xiàn)有模塊的修改D.可以使用插件機制來實現(xiàn)功能的動態(tài)擴展和替換7、在使用ROS進行機器人開發(fā)時，需要對代碼進行調(diào)試和日志記錄。假設(shè)一個節(jié)點在運行時出現(xiàn)異常，以下哪種方法可以幫助快速定位問題？（）A.打印大量的調(diào)試信息到控制臺B.使用ROS提供的調(diào)試工具，如rqt_debugC.重新編寫代碼，逐步排查問題D.忽略異常，繼續(xù)運行，觀察后續(xù)結(jié)果8、ROS支持機器人的深度學(xué)習(xí)應(yīng)用，例如圖像識別和語音處理。假設(shè)要在機器人上部署一個深度學(xué)習(xí)模型，需要考慮模型的大小、計算量和實時性要求。以下哪種深度學(xué)習(xí)框架和模型壓縮方法的選擇最為合適？（）A.TensorFlow結(jié)合模型量化B.PyTorch結(jié)合模型剪枝C.自行開發(fā)深度學(xué)習(xí)框架和不進行模型壓縮D.選擇大型復(fù)雜的模型，不考慮資源限制9、在ROS系統(tǒng)中，對于機器人的任務(wù)優(yōu)先級分配，以下哪種策略能夠更好地平衡不同任務(wù)的需求？（）A.固定優(yōu)先級B.動態(tài)優(yōu)先級C.隨機優(yōu)先級D.不設(shè)置優(yōu)先級請詳細說明每個優(yōu)先級分配策略在任務(wù)管理中的效果和適用場景10、當(dāng)在ROS中開發(fā)一個具有語音交互功能的機器人時，需要選擇一種合適的語音識別和合成引擎，并與ROS系統(tǒng)進行集成。假設(shè)要考慮識別準確率、合成質(zhì)量和與ROS的兼容性，以下哪個選項是最優(yōu)的？（）A.開源的語音引擎，如CMUSphinxB.商業(yè)的語音引擎，如NuanceC.自行開發(fā)語音引擎D.不集成語音功能，使用文本輸入11、在機器人操作系統(tǒng)中，用于控制機器人速度的消息類型通常是？（）（）A.geometry_msgs/TwistB.sensor_msgs/ImageC.std_msgs/StringD.以上都不是12、ROS中的RViz可視化工具可以用于展示機器人的狀態(tài)和數(shù)據(jù)。當(dāng)需要同時展示多個不同類型的數(shù)據(jù)，并且要求能夠交互地調(diào)整顯示效果時，以下哪種方式是最有效的？（）A.使用多個不同的RViz窗口分別顯示不同的數(shù)據(jù)B.在一個RViz窗口中創(chuàng)建多個面板來顯示不同的數(shù)據(jù)C.使用自定義的插件來擴展RViz的顯示功能D.以上方法都可以13、在ROS中，進行機器人的任務(wù)規(guī)劃時，需要將高層的任務(wù)目標分解為具體的動作序列。假設(shè)一個機器人需要完成一個物品搬運的任務(wù)。以下關(guān)于ROS任務(wù)規(guī)劃的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用基于狀態(tài)機的方法來進行任務(wù)規(guī)劃B.任務(wù)規(guī)劃需要考慮環(huán)境的不確定性和變化C.一旦任務(wù)規(guī)劃完成，就不能在執(zhí)行過程中進行修改和調(diào)整D.可以使用人工智能算法，如強化學(xué)習(xí)，來優(yōu)化任務(wù)規(guī)劃策略14、在ROS中，部署機器人系統(tǒng)到實際硬件上需要考慮許多因素。假設(shè)一個機器人系統(tǒng)已經(jīng)在開發(fā)環(huán)境中完成開發(fā)，準備部署到實際的機器人平臺上。以下關(guān)于ROS部署的描述，哪一項是不正確的？（）A.需要將ROS軟件包編譯為適合目標硬件平臺的二進制文件B.硬件的驅(qū)動程序和配置需要與ROS系統(tǒng)進行適配和集成C.部署過程中不需要考慮電源管理和散熱等硬件相關(guān)的問題D.可以使用遠程調(diào)試工具在部署后對機器人進行監(jiān)控和調(diào)試15、ROS支持分布式計算，如果在分布式環(huán)境中節(jié)點之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬有限，會對系統(tǒng)產(chǎn)生什么影響？（）A.數(shù)據(jù)傳輸延遲，影響系統(tǒng)性能B.系統(tǒng)自動擴展帶寬C.對系統(tǒng)沒有明顯影響D.計算速度加快二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋如何將ROS與深度學(xué)習(xí)框架集成。2、（本題5分）解釋ROS中的實時性要求和實現(xiàn)方法。3、（本題5分）說明ROS中的生物樣本采集機器人中的樣本保存技術(shù)。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在水下探測領(lǐng)域，水下機器人面臨著高壓、通信受限等特殊挑戰(zhàn)。仔細分析機器人操作系統(tǒng)在水壓適應(yīng)、水聲通信、導(dǎo)航定位和動力控制方面的技術(shù)難點，討論操作系統(tǒng)如何保障水下機器人的穩(wěn)定運行和有效數(shù)據(jù)采集。2、（本題5分）機器人操作系統(tǒng)中的實時性要求對于某些關(guān)鍵任務(wù)至關(guān)重要。綜合分析如何保證系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集、處理和控制指令發(fā)送等環(huán)節(jié)的低延遲和確定性，以及采用的實時調(diào)度算法和優(yōu)化策略。3、（本題5分）在一個風(fēng)電場，ROS驅(qū)動的機器人用于風(fēng)機葉片的檢測和維護。仔細分析ROS在高空作業(yè)安全、葉片損傷評估、復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)以及維護計劃制定方面的挑戰(zhàn)和應(yīng)對策略。4、（本題5分）隨著機器人在舞臺表演中的創(chuàng)新應(yīng)用，如舞蹈表演、戲劇演出等，機器人操作系統(tǒng)需要具備藝術(shù)表現(xiàn)力和精準的動作控制。請詳細綜合分析其在動作編排、情感表達、與演員和舞臺設(shè)備的協(xié)同等方面的技術(shù)實現(xiàn)，探討舞臺表演機器人在豐富藝術(shù)形式和提升觀眾體驗方面的潛力，以及在藝術(shù)創(chuàng)作和表演中的技術(shù)難度和創(chuàng)新方向。5、（本題5分）在康復(fù)醫(yī)療領(lǐng)域，機器人操作系統(tǒng)在輔助康復(fù)訓(xùn)練方面發(fā)揮著重要作用。請深入綜合分析其在為患者提供個性化訓(xùn)練方案、實時監(jiān)測康復(fù)進展、調(diào)整訓(xùn)練強度等方面的技術(shù)優(yōu)勢，研究康復(fù)機器人在提高康復(fù)效果和減輕醫(yī)護人員工作負擔(dān)方面的價值，以及在臨床應(yīng)用中的安全