浙江郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院《機(jī)器學(xué)習(xí)與人工智能導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁浙江郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《機(jī)器學(xué)習(xí)與人工智能導(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)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30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、當(dāng)在ROS中開發(fā)一個(gè)具有復(fù)雜運(yùn)動(dòng)模式的機(jī)器人時(shí)，需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)建模。假設(shè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)較為特殊，以下關(guān)于建模方法的選擇，正確的是：（）A.使用傳統(tǒng)的解析方法進(jìn)行建模，精確但計(jì)算復(fù)雜B.采用數(shù)值方法進(jìn)行近似建模，簡(jiǎn)單但精度可能受限C.結(jié)合解析和數(shù)值方法，根據(jù)具體情況選擇合適的部分D.不需要進(jìn)行精確建模，依靠經(jīng)驗(yàn)和試錯(cuò)進(jìn)行控制2、在ROS中，用于發(fā)布機(jī)器人關(guān)節(jié)角度的話題名稱通常是（）（）A./joint_statesB./odomC./tfD./scan3、對(duì)于ROS中的機(jī)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(quán)的訪問和控制？（）A.身份認(rèn)證B.數(shù)據(jù)加密C.訪問控制D.以上都是。假設(shè)機(jī)器人系統(tǒng)涉及敏感信息和關(guān)鍵任務(wù)，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(hù)機(jī)器人操作系統(tǒng)，并說明其在ROS中的實(shí)現(xiàn)和配置方法4、在ROS環(huán)境下，為了對(duì)機(jī)器人的性能進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化，需要選擇合適的指標(biāo)和測(cè)試方法。考慮到機(jī)器人的任務(wù)類型和應(yīng)用場(chǎng)景，以下哪種評(píng)估指標(biāo)和測(cè)試工具可能會(huì)被使用？（）A.運(yùn)動(dòng)精度、速度和能耗指標(biāo)B.任務(wù)完成時(shí)間和成功率C.傳感器精度和可靠性D.以上都有可能5、在ROS系統(tǒng)中，對(duì)于機(jī)器人的任務(wù)規(guī)劃和調(diào)度，以下哪種方法能夠更好地處理動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境和任務(wù)需求？（）A.基于規(guī)則的規(guī)劃B.基于模型預(yù)測(cè)控制的規(guī)劃C.隨機(jī)規(guī)劃D.不進(jìn)行規(guī)劃，根據(jù)實(shí)時(shí)情況響應(yīng)請(qǐng)分析每個(gè)選項(xiàng)在應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)環(huán)境和任務(wù)變化時(shí)的能力和適應(yīng)性6、ROS中的插件機(jī)制允許開發(fā)者擴(kuò)展系統(tǒng)的功能。當(dāng)開發(fā)一個(gè)新的插件時(shí)，需要考慮與現(xiàn)有ROS架構(gòu)的兼容性。以下哪種做法可以提高插件的兼容性？（）A.遵循ROS的接口規(guī)范和編程風(fēng)格B.盡量減少對(duì)其他插件和核心功能的依賴C.進(jìn)行充分的測(cè)試和驗(yàn)證D.以上都是7、ROS支持多種編程語言進(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8、在基于ROS的機(jī)器人系統(tǒng)中，當(dāng)需要對(duì)多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合以獲得更準(zhǔn)確和全面的環(huán)境感知時(shí)，以下哪種數(shù)據(jù)融合方法通常是首選？（）A.加權(quán)平均法B.卡爾曼濾波C.貝葉斯估計(jì)D.簡(jiǎn)單拼接請(qǐng)分別闡述每個(gè)選項(xiàng)在多傳感器數(shù)據(jù)融合中的原理和適用場(chǎng)景9、ROS支持多機(jī)器人協(xié)作的應(yīng)用開發(fā)。假設(shè)要實(shí)現(xiàn)多個(gè)機(jī)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(jī)制的選擇，正確的是：（）A.采用集中式控制策略，由一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行任務(wù)分配和協(xié)調(diào)B.采用分布式控制策略，每個(gè)機(jī)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(diǎn)靈活選擇D.多機(jī)器人協(xié)作無法實(shí)現(xiàn)有效的任務(wù)分配和協(xié)調(diào)10、在使用ROS進(jìn)行機(jī)器人的分布式控制時(shí)，需要考慮網(wǎng)絡(luò)延遲和數(shù)據(jù)丟失對(duì)系統(tǒng)性能的影響。以下哪種方法能夠有效地減輕這些問題，提高系統(tǒng)的可靠性和實(shí)時(shí)性？（）A.增加網(wǎng)絡(luò)帶寬，不做其他處理B.使用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)減少傳輸量C.采用分布式容錯(cuò)機(jī)制和數(shù)據(jù)重傳策略D.忽略網(wǎng)絡(luò)問題，依靠硬件性能11、在基于ROS的機(jī)器人視覺SLAM（同時(shí)定位與地圖構(gòu)建）系統(tǒng)中，以下哪種特征提取算法常用于提高地圖的準(zhǔn)確性和魯棒性？（）A.SIFT（Scale-InvariantFeatureTransform）B.SURF（SpeededUpRobustFeatures）C.ORB（OrientedFASTandRotatedBRIEF）D.以上算法都可能適用12、在使用ROS進(jìn)行機(jī)器人視覺處理時(shí)，需要對(duì)圖像進(jìn)行特征提取。假設(shè)要在不同光照和視角條件下準(zhǔn)確識(shí)別物體，以下哪種特征提取方法可能最有效？（）A.SIFT特征，具有尺度不變性但計(jì)算復(fù)雜度高B.HOG特征，對(duì)行人檢測(cè)效果好但對(duì)旋轉(zhuǎn)敏感C.ORB特征，計(jì)算速度快但魯棒性稍差D.以上特征提取方法效果相同，取決于圖像質(zhì)量13、ROS中的啟動(dòng)文件（LaunchFile）用于一次性啟動(dòng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)和配置參數(shù)。當(dāng)啟動(dòng)文件中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，以下哪種處理方式是合適的？（）A.停止整個(gè)啟動(dòng)過程B.忽略故障節(jié)點(diǎn)，繼續(xù)啟動(dòng)其他節(jié)點(diǎn)C.嘗試重新啟動(dòng)故障節(jié)點(diǎn)D.以上方式都可以，根據(jù)具體情況選擇14、在一個(gè)基于ROS的機(jī)器人團(tuán)隊(duì)協(xié)作項(xiàng)目中，需要實(shí)現(xiàn)不同類型機(jī)器人之間的任務(wù)分配和協(xié)調(diào)。以下哪種策略和機(jī)制可能會(huì)被用于團(tuán)隊(duì)協(xié)作？（）A.基于任務(wù)優(yōu)先級(jí)的分配B.基于能力和資源的分配C.基于市場(chǎng)機(jī)制的資源交易D.以上都有可能15、在機(jī)器人的傳感器融合中，需要將來自多個(gè)不同類型傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合。假設(shè)有一個(gè)機(jī)器人配備了激光雷達(dá)、攝像頭和慣性測(cè)量單元（IMU）。以下哪種傳感器融合方法能夠充分利用這些傳感器的優(yōu)勢(shì)，提供更準(zhǔn)確和可靠的環(huán)境感知？（）A.卡爾曼濾波B.粒子濾波C.擴(kuò)展卡爾曼濾波D.無跡卡爾曼濾波二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述ROS中的材料科學(xué)研究機(jī)器人中的樣品處理方法。2、（本題5分）說明ROS在水下機(jī)器人中的應(yīng)用特點(diǎn)。3、（本題5分）解釋ROS中的代碼生成工具及其用途。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）對(duì)于具有機(jī)械臂和移動(dòng)底盤的復(fù)合機(jī)器人，ROS在協(xié)調(diào)兩者的運(yùn)動(dòng)控制和任務(wù)分配方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。請(qǐng)全面綜合分析ROS在這種復(fù)雜系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括運(yùn)動(dòng)學(xué)建模、軌跡規(guī)劃和實(shí)時(shí)控制的實(shí)現(xiàn)方式。2、（本題5分）在機(jī)器人的協(xié)同制造場(chǎng)景中，如汽車裝配生產(chǎn)線，分析機(jī)器人操作系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)高精度的協(xié)同作業(yè)、任務(wù)分配和質(zhì)量控制，以及如何應(yīng)對(duì)生產(chǎn)過程中的變化和干擾。3、（本題5分）在機(jī)器人的智能交通管理系統(tǒng)中，探討機(jī)器人操作系統(tǒng)如何與交通信號(hào)系統(tǒng)、車輛傳感器和監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)交通流量?jī)?yōu)化、事故預(yù)警和應(yīng)急處理，以及如何適應(yīng)不同城市的交通特點(diǎn)和需求。4、（本題5分）在玻璃制造行業(yè)，機(jī)器人操作系統(tǒng)可用于玻璃搬運(yùn)、切割和成型等工序。請(qǐng)深入綜合分析其在高溫環(huán)境適應(yīng)、易碎物品處理、工藝精度控制等方面的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，研究玻璃制造機(jī)器人在提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量方面的應(yīng)用價(jià)值，以及在實(shí)際生產(chǎn)中面臨的技術(shù)改進(jìn)和安全保障問題。5、（本題5分）在印刷行業(yè)，機(jī)器人用于紙張搬運(yùn)、印刷品質(zhì)量檢測(cè)等任務(wù)。深入探討機(jī)器人操作系統(tǒng)在紙張規(guī)格識(shí)別、印刷缺陷檢測(cè)、搬運(yùn)速度控制和與印刷設(shè)備集成方面的關(guān)鍵技術(shù)，分析操