青海警官職業(yè)學院《機器學習》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頁青海警官職業(yè)學院

《機器學習》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1分，共15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系統(tǒng)中，對于機器人的自主決策能力提升，以下哪種方法能夠使機器人在復(fù)雜情況下做出更明智的選擇？（）A.增加決策規(guī)則B.基于案例的推理C.深度學習決策模型D.隨機決策請分別闡述每個選項在提升自主決策能力方面的作用和潛在問題2、在機器人的控制系統(tǒng)中，反饋環(huán)節(jié)對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能起著關(guān)鍵作用。假設(shè)一個機器人系統(tǒng)存在外部干擾和模型不確定性。以下哪種反饋方式能夠更好地應(yīng)對這些情況，提高系統(tǒng)的魯棒性？（）A.位置反饋B.速度反饋C.加速度反饋D.力反饋3、在機器人操作系統(tǒng)中，用于實現(xiàn)機器人自主導(dǎo)航的關(guān)鍵技術(shù)是？（）（）A.路徑規(guī)劃B.地圖構(gòu)建C.定位D.以上都是4、在使用ROS進行機器人路徑跟蹤控制時，假設(shè)機器人需要根據(jù)預(yù)設(shè)路徑實時調(diào)整速度和方向。以下哪種控制器可能最為適用？（）A.比例控制器B.積分控制器C.模糊控制器D.模型預(yù)測控制器5、ROS支持多機器人協(xié)作的應(yīng)用開發(fā)。假設(shè)要實現(xiàn)多個機器人之間的任務(wù)分配和協(xié)調(diào)工作，以下關(guān)于協(xié)作策略和通信機制的選擇，正確的是：（）A.采用集中式控制策略，由一個中心節(jié)點進行任務(wù)分配和協(xié)調(diào)B.采用分布式控制策略，每個機器人自主決策并通過通信協(xié)商C.混合使用集中式和分布式策略，根據(jù)任務(wù)特點靈活選擇D.多機器人協(xié)作無法實現(xiàn)有效的任務(wù)分配和協(xié)調(diào)6、在機器人操作系統(tǒng)中，用于設(shè)置節(jié)點的日志級別可以使用哪個工具？（）（）A.rqt_logger_levelB.roslaunchC.rosserviceD.以上都不是7、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8、ROS支持多種編程語言進行節(jié)點開發(fā)。如果在一個項目中同時使用了C++和Python編寫的節(jié)點，并且它們之間需要進行通信，可能會遇到什么問題？（）A.語言兼容性問題，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9、對于ROS中的機器人定位系統(tǒng)，以下哪種技術(shù)常用于融合多種傳感器信息來提高定位精度？（）A.擴展卡爾曼濾波B.無跡卡爾曼濾波C.粒子濾波D.蒙特卡羅定位。假設(shè)機器人同時使用激光雷達、慣性測量單元和全球定位系統(tǒng)等多種傳感器進行定位，需要一種有效的融合算法來綜合利用這些傳感器的優(yōu)勢，上述哪種技術(shù)在多傳感器融合定位中更為可靠和精確，并闡述其原理和在ROS中的應(yīng)用10、假設(shè)在ROS中開發(fā)一個用于醫(yī)療康復(fù)的機器人，需要實現(xiàn)精確的力控制和柔順運動，以適應(yīng)患者的不同需求和身體狀況。以下哪種控制方法和傳感器可能會被用于力感知和控制？（）A.力傳感器和阻抗控制B.位置傳感器和力/位混合控制C.觸覺傳感器和自適應(yīng)控制D.以上都有可能11、ROS中的插件系統(tǒng)允許第三方開發(fā)者擴展功能。當開發(fā)一個插件時，如何確保其在不同版本的ROS中都能正常工作？（）A.遵循ROS的版本兼容性規(guī)范B.進行廣泛的跨版本測試C.及時關(guān)注ROS的版本更新并做出相應(yīng)調(diào)整D.以上方法都需要12、在基于ROS的機器人視覺SLAM（同時定位與地圖構(gòu)建）系統(tǒng)中，當面臨快速運動和大場景時，以下哪種方法能夠提高系統(tǒng)的精度和魯棒性？（）A.多傳感器融合B.優(yōu)化特征提取C.增加地圖點數(shù)量D.降低計算復(fù)雜度請分別解釋每個選項在應(yīng)對快速運動和大場景時的效果和影響13、在ROS系統(tǒng)中，要對機器人的軟件進行優(yōu)化以提高運行效率。假設(shè)機器人的計算資源有限，需要降低軟件的內(nèi)存占用和計算時間。以下哪種優(yōu)化方法和技術(shù)的組合最為有效？（）A.算法優(yōu)化和代碼并行化B.減少功能模塊和簡化算法C.不進行優(yōu)化，使用默認設(shè)置D.增加硬件資源，不進行軟件優(yōu)化14、假設(shè)要在ROS中開發(fā)一個能夠適應(yīng)不同地形的移動機器人，以下哪種底盤設(shè)計和驅(qū)動方式的組合可能是最優(yōu)的？（）A.輪式底盤與直流電機驅(qū)動B.履帶式底盤與步進電機驅(qū)動C.足式底盤與伺服電機驅(qū)動D.任意底盤與無刷電機驅(qū)動請詳細分析每個選項在適應(yīng)不同地形方面的優(yōu)勢和局限性15、在ROS中，多機器人協(xié)作是一個重要的研究方向。假設(shè)多個機器人需要在一個共同的任務(wù)中進行協(xié)作，如搬運一個大型物體。以下關(guān)于ROS多機器人協(xié)作的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過共享地圖和任務(wù)信息來實現(xiàn)多機器人之間的協(xié)作B.每個機器人在協(xié)作中都有獨立的決策和控制能力，不需要中央?yún)f(xié)調(diào)器C.多機器人之間的通信可以采用與單機器人系統(tǒng)相同的機制D.多機器人協(xié)作系統(tǒng)的性能和效率與機器人的數(shù)量成正比二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）說明ROS中的故障診斷和恢復(fù)機制。2、（本題5分）如何在ROS中實現(xiàn)機器人的路徑規(guī)劃？3、（本題5分）解釋ROS中的路徑跟隨算法。4、（本題5分）什么是ROS中的服務(wù)（Service）？三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在沙漠治理工作中，機器人用于植被種植、土壤監(jiān)測等任務(wù)。仔細分析機器人操作系統(tǒng)在沙漠環(huán)境適應(yīng)、水源尋找、植被種植策略和遠程通信方面的技術(shù)難點，討論操作系統(tǒng)如何支持沙漠治理工作的有效開展。2、（本題5分）隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，機器人操作系統(tǒng)在智能機器人中的融合越來越深入。請全面綜合分析人工智能算法如何在機器人操作系統(tǒng)中實現(xiàn)感知、學習、規(guī)劃和控制等功能，探討這種融合在提升機器人自主性和適應(yīng)性方面的潛力，以及在技術(shù)實現(xiàn)和性能優(yōu)化上的挑戰(zhàn)。3、（本題5分）在一個物流倉庫的自動化存儲區(qū)域，ROS驅(qū)動的機器人進行貨物的上架和下架操作。仔細分析ROS在貨架定位、貨物抓取穩(wěn)定性、存儲策略優(yōu)化以及與倉庫管理系統(tǒng)的交互方面的挑戰(zhàn)和應(yīng)對策略。4、（本題5分）在體育賽事中，機器人用于裁判輔助、場地維護等工作。深入分析機器人操作系統(tǒng)在高速運動跟蹤、規(guī)則執(zhí)行判斷、環(huán)境適應(yīng)和人機協(xié)作方面的技術(shù)要點，討論操作系統(tǒng)如何保障體育賽事的公平性和高效進行。5、（本題5分）ROS在機器人的圖書館管理應(yīng)用中，如何進行圖書分類、檢索和搬運操作。請全面綜合分析ROS的功能模塊、路徑規(guī)劃和書架識別技術(shù)。四、設(shè)計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）使用