通化師范學院《機器學習及醫(yī)學應用》2023-2024學年第一學期期末試卷

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2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、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、假設在一個ROS驅動的服務機器人項目中，需要根據(jù)不同的場景和用戶需求動態(tài)配置機器人的行為參數(shù)。以下哪種方法能夠在運行時靈活地修改這些參數(shù)，而無需重新編譯代碼？（）A.將參數(shù)硬編碼在程序中B.使用配置文件，并在運行時讀取C.通過ROS的參數(shù)服務器（ParameterServer）D.不支持參數(shù)修改，每次重新編譯2、在ROS中，對于機器人的傳感器數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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3、在使用ROS進行水下機器人開發(fā)時，由于水的阻力和環(huán)境特殊性，以下哪個方面需要特別關注和優(yōu)化？（）A.動力系統(tǒng)控制B.通信的穩(wěn)定性C.傳感器的防水和抗干擾D.以上方面都需要4、ROS中的參數(shù)服務器可以存儲全局參數(shù)。當參數(shù)數(shù)量過多時，如何提高參數(shù)的查找和訪問效率？（）A.對參數(shù)進行分類和索引B.使用高效的數(shù)據(jù)結構存儲參數(shù)C.定期清理不必要的參數(shù)D.以上方法都可以5、機器人操作系統(tǒng)中的服務（Service）通常采用哪種請求/響應模式？（）（）A.同步B.異步C.半同步半異步D.以上都不是6、當為機器人設計視覺感知系統(tǒng)時，需要考慮多種因素。假設機器人需要在不同光照條件下準確識別物體。以下哪種圖像處理技術對于解決光照變化對物體識別的影響最為有效？（）A.直方圖均衡化B.邊緣檢測C.圖像濾波D.圖像分割7、當在ROS中進行機器人的路徑規(guī)劃時，需要考慮環(huán)境中的障礙物和機器人的運動約束。假設機器人需要在一個復雜的室內環(huán)境中找到一條最優(yōu)路徑到達目標點。以下哪種路徑規(guī)劃算法在處理這種復雜環(huán)境時表現(xiàn)最佳？（）A.A*算法B.蟻群算法C.隨機漫步算法D.不進行路徑規(guī)劃，隨機移動8、在ROS中，為了提高機器人系統(tǒng)的可靠性和容錯性，通常會采用分布式架構。假設一個分布式機器人系統(tǒng)中的某個節(jié)點出現(xiàn)故障，以下哪種機制可以幫助系統(tǒng)繼續(xù)運行而不受到嚴重影響？（）A.故障節(jié)點會自動重啟，并恢復到故障前的狀態(tài)B.其他節(jié)點會接管故障節(jié)點的任務，保證系統(tǒng)功能的完整性C.系統(tǒng)會停止所有操作，等待故障節(jié)點修復后再繼續(xù)運行D.系統(tǒng)會切換到一個備用的完全相同的機器人系統(tǒng)，繼續(xù)執(zhí)行任務9、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10、機器人操作系統(tǒng)中的動作結果（ActionResult）主要用于提供什么信息？（）（）A.任務完成狀態(tài)信息B.錯誤信息C.狀態(tài)信息D.以上都不是11、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)結構12、在ROS系統(tǒng)中，對于機器人的任務優(yōu)先級分配，以下哪種策略能夠更好地平衡不同任務的需求？（）A.固定優(yōu)先級B.動態(tài)優(yōu)先級C.隨機優(yōu)先級D.不設置優(yōu)先級請詳細說明每個優(yōu)先級分配策略在任務管理中的效果和適用場景13、在ROS控制的機器人系統(tǒng)中，如果電源管理不當，可能會引發(fā)什么問題？（）A.機器人突然斷電，任務中斷B.機器人續(xù)航能力增強C.對系統(tǒng)運行沒有影響D.系統(tǒng)自動節(jié)能14、在使用ROS進行機器人的深度學習應用開發(fā)時，需要將深度學習模型與ROS系統(tǒng)集成。以下哪種方式是常見的集成方法？（）A.將深度學習模型作為一個ROS節(jié)點運行B.在ROS節(jié)點中調用深度學習庫進行推理C.使用中間件將深度學習模型的輸出轉換為ROS消息D.以上方法都可以15、對于ROS中的機器人操作系統(tǒng)安全，以下哪種措施能夠有效地防止未經(jīng)授權的訪問和控制？（）A.身份認證B.數(shù)據(jù)加密C.訪問控制D.以上都是。假設機器人系統(tǒng)涉及敏感信息和關鍵任務，需要采取一系列安全措施來保障系統(tǒng)的安全性和可靠性，上述哪些措施能夠共同發(fā)揮作用，有效地保護機器人操作系統(tǒng)，并說明其在ROS中的實現(xiàn)和配置方法16、ROS中的機器人描述文件（URDF）可以包含以下哪些信息？（）（）A.連桿信息B.關節(jié)信息C.傳感器信息D.以上都是17、在基于ROS的機器人應用中，需要對機器人的行為進行自適應調整，以適應不同的工作場景和任務需求。假設環(huán)境條件發(fā)生變化，以下哪種方法能夠使機器人自動調整行為策略？（）A.基于規(guī)則的硬編碼調整B.機器學習算法的自適應調整C.不進行自適應調整，保持固定行為D.依靠人工干預進行調整18、ROS中的參數(shù)服務器（ParameterServer）使用哪種數(shù)據(jù)結構存儲參數(shù)？（）（）A.字典B.列表C.數(shù)組D.樹19、在ROS系統(tǒng)中，對于機器人的路徑跟蹤控制，以下哪種控制器可能在存在干擾和不確定性的情況下表現(xiàn)較好？（）A.線性控制器B.非線性控制器C.魯棒控制器D.隨機控制器請分別說明每個控制器在應對干擾和不確定性時的特點和性能20、在使用ROS開發(fā)機器人的過程中，需要對機器人的軟件進行可維護性和可擴展性設計。以下哪種架構和設計原則能夠提高代碼的可維護性和未來的功能擴展能力？（）A.緊密耦合的架構，功能集中在少數(shù)模塊B.分層架構，模塊化設計，遵循接口規(guī)范C.混亂的代碼結構，不考慮設計原則D.不考慮可維護性和可擴展性，只關注當前功能實現(xiàn)二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）簡述ROS在礦山機器人中的應用。2、（本題5分）如何在ROS中實現(xiàn)機器人的避障功能？3、（本題5分）簡述ROS中的考古發(fā)掘現(xiàn)場保護機器人中的保護措施執(zhí)行。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的造紙廠紙張搬運機器人的防潮搬運系統(tǒng)。2、（本題5分）基于ROS構建一個機器人的自主檢修系統(tǒng)，能夠檢測自身故障并進行簡單修復。3、（本題5分）在ROS框架下，為風電維護機器人設計一個葉片檢測和維修系統(tǒng)。4、（本題5分）利用ROS為巡檢機器人設計一個設備故障檢測和報告系統(tǒng)。5、（本題5分）基于ROS構建一個泥鰍養(yǎng)殖場泥鰍捕捉機器人的精準捕捉與裝袋系統(tǒng)。四、分析題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）ROS在機器人的林