重慶機(jī)電職業(yè)技術(shù)大學(xué)《機(jī)器學(xué)習(xí)與模式識(shí)別II（雙語(yǔ)）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)重慶機(jī)電職業(yè)技術(shù)大學(xué)《機(jī)器學(xué)習(xí)與模式識(shí)別II（雙語(yǔ)）》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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中的導(dǎo)航棧（NavigationStack）通常包括以下哪些部分？（）（）A.全局規(guī)劃器B.局部規(guī)劃器C.控制器D.以上都是2、對(duì)于ROS中的機(jī)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(lái)提高定位精度？（）A.擴(kuò)展卡爾曼濾波B.無(wú)跡卡爾曼濾波C.粒子濾波D.蒙特卡羅定位。假設(shè)機(jī)器人同時(shí)使用激光雷達(dá)、慣性測(cè)量單元和全球定位系統(tǒng)等多種傳感器進(jìn)行定位，需要一種有效的融合算法來(lái)綜合利用這些傳感器的優(yōu)勢(shì)，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3、機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)精度受到多種因素的影響，如機(jī)械結(jié)構(gòu)誤差、控制算法誤差等。假設(shè)一個(gè)高精度機(jī)器人需要達(dá)到微米級(jí)的運(yùn)動(dòng)精度。以下哪種方法能夠有效地減小這些誤差，提高運(yùn)動(dòng)精度？（）A.精密機(jī)械加工B.先進(jìn)的控制算法補(bǔ)償C.實(shí)時(shí)誤差測(cè)量與修正D.以上方法綜合運(yùn)用4、在ROS環(huán)境中，對(duì)于機(jī)器人的故障診斷和錯(cuò)誤處理，需要一種有效的機(jī)制來(lái)檢測(cè)和報(bào)告異常情況。假設(shè)機(jī)器人在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)硬件故障或軟件錯(cuò)誤，以下哪種方法能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并通知相關(guān)人員？（）A.定期人工檢查B.依靠機(jī)器人自動(dòng)恢復(fù)，不進(jìn)行報(bào)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(yùn)行5、在ROS中，進(jìn)行機(jī)器人的路徑規(guī)劃和避障算法的性能評(píng)估時(shí)，假設(shè)要比較不同算法在不同場(chǎng)景下的效果。以下關(guān)于評(píng)估指標(biāo)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的描述，正確的是：（）A.只考慮路徑長(zhǎng)度作為評(píng)估指標(biāo)，簡(jiǎn)單直觀B.綜合考慮路徑長(zhǎng)度、時(shí)間消耗、安全性等多個(gè)指標(biāo)，并設(shè)計(jì)多樣化的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景C.隨機(jī)選擇評(píng)估指標(biāo)和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，不進(jìn)行系統(tǒng)性的比較D.評(píng)估指標(biāo)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)算法比較沒(méi)有影響6、假設(shè)要在ROS中開(kāi)發(fā)一個(gè)能夠適應(yīng)不同地形和環(huán)境的移動(dòng)機(jī)器人，需要對(duì)機(jī)器人的底盤控制進(jìn)行優(yōu)化。以下哪種控制算法能夠更好地處理地形變化和不確定性，提高機(jī)器人的通過(guò)性和穩(wěn)定性？（）A.PID控制算法B.模糊控制算法C.開(kāi)環(huán)控制算法D.不進(jìn)行控制算法優(yōu)化，使用默認(rèn)設(shè)置7、在ROS開(kāi)發(fā)中，為了確保代碼的質(zhì)量和可維護(hù)性，通常會(huì)采用一些代碼規(guī)范和測(cè)試方法。假設(shè)一個(gè)新開(kāi)發(fā)的ROS節(jié)點(diǎn)需要進(jìn)行單元測(cè)試，以下哪種測(cè)試框架在ROS中常用？（）A.GoogleTestB.JUnitC.PyTestD.ROS自帶的測(cè)試框架8、假設(shè)要在ROS中開(kāi)發(fā)一個(gè)能夠與其他智能設(shè)備進(jìn)行無(wú)縫集成的機(jī)器人，需要考慮通信協(xié)議的兼容性和數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。以下哪種方法和技術(shù)可能會(huì)被用于設(shè)備集成？（）A.通用通信協(xié)議和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換庫(kù)B.中間件和接口規(guī)范C.協(xié)議適配和數(shù)據(jù)映射D.以上都有可能9、假設(shè)在ROS中開(kāi)發(fā)一個(gè)用于物流分揀的機(jī)器人，需要快速準(zhǔn)確地識(shí)別和抓取不同形狀和大小的物品。以下哪種視覺(jué)識(shí)別和抓取策略可能會(huì)被用于物流分揀？（）A.深度學(xué)習(xí)物體識(shí)別和自適應(yīng)抓取規(guī)劃B.傳統(tǒng)圖像處理和機(jī)械抓取設(shè)計(jì)C.3D視覺(jué)重建和力控抓取D.以上都有可能10、在ROS中，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主導(dǎo)航功能，需要使用多種算法和技術(shù)。假設(shè)一個(gè)室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人需要在未知環(huán)境中進(jìn)行地圖構(gòu)建和路徑規(guī)劃。以下關(guān)于ROS中自主導(dǎo)航的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以使用SLAM（SimultaneousLocalizationandMapping）算法來(lái)構(gòu)建環(huán)境地圖B.路徑規(guī)劃算法可以根據(jù)地圖和目標(biāo)位置生成最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)路徑C.自主導(dǎo)航過(guò)程中，機(jī)器人不需要考慮障礙物的動(dòng)態(tài)變化D.可以使用傳感器融合技術(shù)來(lái)提高導(dǎo)航的準(zhǔn)確性和魯棒性11、在機(jī)器人操作系統(tǒng)中，用于發(fā)布機(jī)器人地圖信息的主題通常以什么命名？（）（）A./robot_mapB./map/robotC./navigation/mapD.以上都不是12、在基于ROS的機(jī)器人應(yīng)用中，需要對(duì)機(jī)器人的故障進(jìn)行診斷和容錯(cuò)處理。假設(shè)機(jī)器人在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了傳感器故障或通信中斷等問(wèn)題，以下哪種故障診斷和容錯(cuò)方法能夠最大程度地減少對(duì)任務(wù)的影響并保證機(jī)器人的安全？（）A.基于模型的故障診斷和備份系統(tǒng)切換B.基于規(guī)則的故障診斷和手動(dòng)恢復(fù)C.不進(jìn)行故障診斷，等待故障自行恢復(fù)D.忽略故障，繼續(xù)運(yùn)行13、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14、ROS支持多種機(jī)器人編程語(yǔ)言的接口。假設(shè)需要在一個(gè)項(xiàng)目中同時(shí)使用C++和Python編寫節(jié)點(diǎn)，以下關(guān)于語(yǔ)言接口的描述，正確的是？（）A.C++和Python節(jié)點(diǎn)之間不能直接通信，需要通過(guò)中間件轉(zhuǎn)換B.可以在C++節(jié)點(diǎn)中調(diào)用Python函數(shù)，反之亦然C.不同語(yǔ)言編寫的節(jié)點(diǎn)在性能上會(huì)有很大的差異D.混合使用多種語(yǔ)言會(huì)導(dǎo)致代碼可讀性和可維護(hù)性下降15、ROS中的服務(wù)響應(yīng)（ServiceResponse）可以包含以下哪些數(shù)據(jù)類型？（）（）A.基本數(shù)據(jù)類型B.自定義消息類型C.兩者皆可D.以上都不是16、ROS中的參數(shù)調(diào)優(yōu)對(duì)于系統(tǒng)性能至關(guān)重要。如果關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置過(guò)于保守，會(huì)導(dǎo)致什么結(jié)果？（）A.系統(tǒng)性能無(wú)法充分發(fā)揮B.系統(tǒng)穩(wěn)定性提高C.資源消耗降低D.系統(tǒng)適應(yīng)性增強(qiáng)17、在ROS環(huán)境下，為了提高機(jī)器人系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能和響應(yīng)速度，需要對(duì)軟件進(jìn)行優(yōu)化和硬件進(jìn)行選型。以下哪種方法和硬件配置可能會(huì)有助于實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)？（）A.多核處理器和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)B.高速通信總線和專用運(yùn)動(dòng)控制卡C.優(yōu)化算法和內(nèi)存管理D.以上都有可能18、在使用ROS開(kāi)發(fā)自主移動(dòng)機(jī)器人時(shí)，需要考慮電池續(xù)航問(wèn)題。以下哪種策略可以有效地延長(zhǎng)機(jī)器人的工作時(shí)間？（）A.優(yōu)化運(yùn)動(dòng)控制算法，降低能耗B.采用智能電源管理系統(tǒng)C.選擇高容量電池D.以上策略綜合考慮19、當(dāng)為機(jī)器人設(shè)計(jì)視覺(jué)感知系統(tǒng)時(shí)，需要考慮多種因素。假設(shè)機(jī)器人需要在不同光照條件下準(zhǔn)確識(shí)別物體。以下哪種圖像處理技術(shù)對(duì)于解決光照變化對(duì)物體識(shí)別的影響最為有效？（）A.直方圖均衡化B.邊緣檢測(cè)C.圖像濾波D.圖像分割20、在ROS中，對(duì)于機(jī)器人的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)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，依靠代碼本身理解二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）ROS在智能交通中的角色是什么？2、（本題5分）ROS中的觸覺(jué)反饋處理。3、（本題5分）解釋ROS中的礦山安全監(jiān)測(cè)預(yù)警響應(yīng)機(jī)器人中的預(yù)警響應(yīng)策略。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構(gòu)建一個(gè)機(jī)器人的高精度定位系統(tǒng)，誤差在厘米級(jí)以內(nèi)。2、（本題5分）在ROS框架下，為橋梁防腐機(jī)器人設(shè)計(jì)一個(gè)涂層損壞檢測(cè)和修復(fù)系統(tǒng)。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于ROS的家庭清潔機(jī)器人系統(tǒng)，能夠自主規(guī)劃清潔路線并避開(kāi)家具等障礙物。4、（本題5分）利用ROS開(kāi)發(fā)一個(gè)鯉魚(yú)養(yǎng)殖場(chǎng)鯉魚(yú)捕撈機(jī)器人的快速捕撈與分類系統(tǒng)。5、（本題5分）利用ROS開(kāi)發(fā)一個(gè)機(jī)器人的目標(biāo)搜索和定位系統(tǒng)，在復(fù)雜環(huán)境中快速找到目標(biāo)。四、分析題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）對(duì)于一個(gè)使用ROS的殘疾人輔助機(jī)器人系統(tǒng)，能夠幫助殘疾人完成日常生活中的各種動(dòng)作。詳細(xì)分析ROS在人體動(dòng)