南通大學(xué)《機(jī)器學(xué)習(xí)導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《機(jī)器學(xué)習(xí)導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、ROS中的話題可以有多個(gè)發(fā)布者和訂閱者，這種特性被稱為（）（）A.多對(duì)多通信B.一對(duì)多通信C.多對(duì)一通信D.一對(duì)一通信2、機(jī)器人操作系統(tǒng)中的動(dòng)作反饋（ActionFeedback）主要用于提供什么信息？（）（）A.任務(wù)進(jìn)度信息B.錯(cuò)誤信息C.狀態(tài)信息D.以上都不是3、在ROS系統(tǒng)中，對(duì)于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)平滑性控制，以下哪種方法能夠有效地減少抖動(dòng)和沖擊？（）A.軌跡規(guī)劃中的平滑處理B.增加運(yùn)動(dòng)速度C.減少運(yùn)動(dòng)精度D.不進(jìn)行任何處理請(qǐng)解釋每個(gè)選項(xiàng)對(duì)運(yùn)動(dòng)平滑性的影響以及為何某個(gè)選項(xiàng)能夠減少抖動(dòng)和沖擊4、ROS中的TF變換在多機(jī)器人協(xié)作中非常重要。當(dāng)多個(gè)機(jī)器人之間的相對(duì)位置發(fā)生變化時(shí)，如何快速更新TF信息？（）A.通過傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量并更新B.使用通信協(xié)議在機(jī)器人之間傳遞位置變化信息C.結(jié)合地圖和定位信息進(jìn)行推算D.以上方法可以結(jié)合使用5、在使用ROS進(jìn)行機(jī)器人的視覺導(dǎo)航時(shí)，需要對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理。以下哪種預(yù)處理操作可以提高導(dǎo)航的準(zhǔn)確性？（）A.圖像去噪B.圖像增強(qiáng)C.圖像分割D.以上操作都可能有幫助6、ROS支持多種編程語(yǔ)言進(jìn)行節(jié)點(diǎn)開發(fā)。如果在一個(gè)項(xiàng)目中同時(shí)使用了C++和Python編寫的節(jié)點(diǎn)，并且它們之間需要進(jìn)行通信，可能會(huì)遇到什么問題？（）A.語(yǔ)言兼容性問題，導(dǎo)致通信失敗B.通信正常，沒有任何問題C.通信速度變慢D.系統(tǒng)資源消耗增加7、ROS中的話題（Topic）通信是一種常見的數(shù)據(jù)傳輸方式。在一個(gè)復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)中，多個(gè)節(jié)點(diǎn)可能會(huì)同時(shí)訂閱同一個(gè)話題。當(dāng)發(fā)布者發(fā)布的數(shù)據(jù)量較大時(shí)，以下哪種情況可能會(huì)發(fā)生？（）A.訂閱者能夠快速接收和處理所有數(shù)據(jù)，不會(huì)有任何問題B.由于網(wǎng)絡(luò)帶寬限制，部分?jǐn)?shù)據(jù)可能會(huì)丟失C.系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)降低發(fā)布者的數(shù)據(jù)發(fā)送速度，以適應(yīng)訂閱者的處理能力D.訂閱者會(huì)按照優(yōu)先級(jí)順序接收和處理數(shù)據(jù)8、機(jī)器人操作系統(tǒng)中的動(dòng)作服務(wù)器可以同時(shí)處理多個(gè)動(dòng)作請(qǐng)求嗎？（）（）A.可以B.不可以C.取決于具體實(shí)現(xiàn)D.以上都不是9、機(jī)器人的視覺系統(tǒng)在不同光照條件下可能會(huì)出現(xiàn)性能下降。假設(shè)機(jī)器人需要在戶外環(huán)境中工作，白天和夜晚的光照差異較大。以下哪種方法能夠提高視覺系統(tǒng)在不同光照條件下的穩(wěn)定性和適應(yīng)性？（）A.多光源照明B.自動(dòng)曝光和白平衡調(diào)整C.光照不變特征提取D.以上方法均可10、機(jī)器人操作系統(tǒng)中的動(dòng)作服務(wù)器（ActionServer）主要用于處理哪種類型的任務(wù)？（）（）A.一次性任務(wù)B.周期性任務(wù)C.長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的任務(wù)D.以上都不是11、在機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）中，節(jié)點(diǎn)之間的通信是通過話題（Topic）、服務(wù)（Service）和動(dòng)作（Action）等方式實(shí)現(xiàn)的。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人需要實(shí)時(shí)獲取傳感器數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，以下關(guān)于通信方式選擇的描述，正確的是：（）A.由于需要實(shí)時(shí)性，應(yīng)選擇服務(wù)進(jìn)行通信，以確保數(shù)據(jù)的及時(shí)傳遞B.話題通信更適合這種場(chǎng)景，因?yàn)樗軌蛑С忠粚?duì)多的發(fā)布/訂閱模式C.動(dòng)作通信最適合，因?yàn)樗梢蕴峁┓答伜椭虚g結(jié)果D.以上三種通信方式效果相同，可以任意選擇12、在使用ROS進(jìn)行機(jī)器人軟件開發(fā)時(shí)，需要進(jìn)行版本控制。假設(shè)一個(gè)團(tuán)隊(duì)在開發(fā)一個(gè)復(fù)雜的機(jī)器人項(xiàng)目，以下哪種版本控制系統(tǒng)在ROS開發(fā)中常用？（）A.GitB.SVNC.CVSD.Mercurial13、ROS中的導(dǎo)航功能包集（NavigationStack）提供了機(jī)器人自主導(dǎo)航的基本框架。假設(shè)要對(duì)導(dǎo)航功能進(jìn)行定制和擴(kuò)展，以下關(guān)于操作方法的描述，正確的是：（）A.直接修改導(dǎo)航功能包集的源代碼，實(shí)現(xiàn)定制需求B.利用導(dǎo)航功能包集提供的接口和參數(shù)，進(jìn)行配置和擴(kuò)展C.重新開發(fā)一個(gè)全新的導(dǎo)航框架，替代原有的功能包集D.導(dǎo)航功能包集無法進(jìn)行定制和擴(kuò)展14、以下哪個(gè)是機(jī)器人操作系統(tǒng)中用于處理機(jī)器人視覺識(shí)別信息的消息類型？（）（）A.vision_msgs/Detection2DB.geometry_msgs/PoseC.std_msgs/StringD.以上都不是15、ROS中的Gazebo仿真環(huán)境可以用于模擬機(jī)器人的行為和環(huán)境。當(dāng)需要在仿真環(huán)境中準(zhǔn)確模擬機(jī)器人與物理世界的交互時(shí)，以下哪個(gè)因素需要特別關(guān)注？（）A.物理引擎的參數(shù)設(shè)置B.機(jī)器人模型的精度C.環(huán)境光照條件D.以上都需要關(guān)注16、當(dāng)機(jī)器人在未知環(huán)境中探索時(shí)，需要同時(shí)構(gòu)建地圖和定位自身。以下哪種同時(shí)定位與地圖構(gòu)建（SLAM）算法在處理大規(guī)模環(huán)境和動(dòng)態(tài)障礙物時(shí)具有較好的性能？（）A.ORB-SLAMB.LSD-SLAMC.RTAB-MapD.KartoSLAM17、當(dāng)在ROS中開發(fā)一個(gè)需要進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的工業(yè)機(jī)器人時(shí)，以下哪種通信延遲處理策略能夠最大程度地減少對(duì)操作的影響？（）A.預(yù)測(cè)補(bǔ)償B.降低操作頻率C.增加緩沖區(qū)大小D.忽略延遲請(qǐng)分別闡述每個(gè)策略在處理通信延遲時(shí)的原理和可能帶來的效果18、在ROS中，對(duì)于機(jī)器人的軟件開發(fā)過程，需要遵循一定的代碼規(guī)范和風(fēng)格。以下哪種做法能夠提高代碼的可讀性和可維護(hù)性？（）A.統(tǒng)一的變量命名和函數(shù)注釋B.隨意的代碼風(fēng)格，不做規(guī)范C.只關(guān)注功能實(shí)現(xiàn)，不考慮代碼風(fēng)格D.不寫注釋，依靠代碼本身理解19、在機(jī)器人的能源管理中，需要優(yōu)化能源消耗以延長(zhǎng)工作時(shí)間。假設(shè)一個(gè)移動(dòng)機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，不同的運(yùn)動(dòng)模式和速度對(duì)能源消耗有顯著影響。以下哪種能源管理策略能夠根據(jù)任務(wù)需求和環(huán)境條件動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)器人的行為，以降低能源消耗？（）A.基于模型的預(yù)測(cè)控制B.基于規(guī)則的節(jié)能策略C.自適應(yīng)能源優(yōu)化算法D.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與反饋控制20、在使用ROS進(jìn)行機(jī)器人路徑規(guī)劃時(shí)，需要考慮環(huán)境中的動(dòng)態(tài)障礙物。以下哪種方法可以有效地應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)障礙物？（）A.實(shí)時(shí)重新規(guī)劃路徑B.預(yù)測(cè)障礙物的運(yùn)動(dòng)軌跡C.結(jié)合傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行局部避障D.以上方法都需要二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）ROS中的運(yùn)動(dòng)控制精度提升方法。2、（本題5分）描述ROS在林業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用。3、（本題5分）如何在ROS中實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的高效協(xié)作裝配？三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）基于ROS設(shè)計(jì)一個(gè)石花菜養(yǎng)殖場(chǎng)石花菜采摘機(jī)器人的精準(zhǔn)采摘與分類系統(tǒng)。2、（本題5分）基于ROS構(gòu)建一個(gè)機(jī)器人的自主跟隨系統(tǒng)，能夠跟隨特定目標(biāo)移動(dòng)。3、（本題5分）在ROS中為物流配送機(jī)器人設(shè)計(jì)一個(gè)包裹識(shí)別和投遞系統(tǒng)。4、（本題5分）開發(fā)一個(gè)使用ROS的松茸養(yǎng)殖場(chǎng)松茸保護(hù)與采摘機(jī)器人的生態(tài)保護(hù)與采摘系統(tǒng)。5、（本題5分）基于ROS構(gòu)建一個(gè)機(jī)器人的自主目標(biāo)跟蹤和速度匹配系統(tǒng)。四、分析題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）在