蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學(xué)《機(jī)器學(xué)習(xí)與大數(shù)據(jù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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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15個(gè)小題，每小題1分，共15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、假設(shè)在一個(gè)ROS控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中，傳感器出現(xiàn)故障，導(dǎo)致反饋數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。這可能會(huì)對(duì)機(jī)器人的控制產(chǎn)生什么影響？（）A.機(jī)器人的動(dòng)作失控或不準(zhǔn)確B.系統(tǒng)自動(dòng)切換到備用傳感器C.機(jī)器人繼續(xù)正常工作，不受影響D.控制精度提高2、在基于ROS的機(jī)器人感知系統(tǒng)中，當(dāng)需要同時(shí)處理聲音和圖像信息時(shí)，以下哪種數(shù)據(jù)同步方法能夠確保信息的準(zhǔn)確性和及時(shí)性？（）A.基于時(shí)間戳的同步B.基于事件觸發(fā)的同步C.異步處理，后期整合D.不進(jìn)行同步，分別處理請(qǐng)解釋每個(gè)選項(xiàng)在數(shù)據(jù)同步中的工作方式和可能帶來(lái)的效果3、在ROS中，當(dāng)需要對(duì)機(jī)器人的行為進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)時(shí)，通常會(huì)使用多種編程語(yǔ)言。假設(shè)一個(gè)項(xiàng)目需要高效的數(shù)值計(jì)算和底層系統(tǒng)訪問(wèn)，以下哪種語(yǔ)言可能是首選？（）A.PythonB.C++C.JavaD.JavaScript4、ROS中的通信加密對(duì)于保障數(shù)據(jù)安全很重要。如果通信未加密，可能會(huì)面臨什么風(fēng)險(xiǎn)？（）A.數(shù)據(jù)被竊取或篡改B.通信速度加快C.系統(tǒng)資源消耗減少D.對(duì)安全沒(méi)有影響5、ROS中的機(jī)器人描述文件（URDF）可以包含以下哪些信息？（）（）A.連桿信息B.關(guān)節(jié)信息C.傳感器信息D.以上都是6、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7、在ROS環(huán)境中，對(duì)于機(jī)器人的實(shí)時(shí)性能優(yōu)化，需要考慮算法的復(fù)雜度、內(nèi)存使用和計(jì)算效率等方面。假設(shè)機(jī)器人的某個(gè)功能模塊存在性能瓶頸，以下哪種方法能夠最有效地提升性能？（）A.優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)，減少計(jì)算量B.增加硬件資源，如內(nèi)存和CPUC.不進(jìn)行優(yōu)化，維持現(xiàn)狀D.降低功能要求，簡(jiǎn)化任務(wù)8、ROS中的可視化工具（RViz）對(duì)于機(jī)器人開(kāi)發(fā)和調(diào)試非常有用。假設(shè)要在RViz中同時(shí)顯示機(jī)器人的模型、傳感器數(shù)據(jù)和規(guī)劃路徑，以下關(guān)于配置和使用RViz的描述，正確的是：（）A.手動(dòng)逐個(gè)添加所需的顯示元素，進(jìn)行復(fù)雜的配置B.使用預(yù)定義的配置文件，快速加載和顯示相關(guān)信息C.RViz功能有限，無(wú)法滿(mǎn)足同時(shí)顯示多種信息的需求D.不需要使用RViz，通過(guò)代碼打印信息進(jìn)行調(diào)試9、在機(jī)器人的視覺(jué)伺服控制中，通過(guò)攝像頭反饋的圖像信息來(lái)控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。假設(shè)機(jī)器人需要將一個(gè)物體準(zhǔn)確地移動(dòng)到指定位置。以下哪種視覺(jué)伺服控制方法在處理圖像噪聲和目標(biāo)遮擋時(shí)具有較好的魯棒性？（）A.基于位置的視覺(jué)伺服B.基于圖像的視覺(jué)伺服C.2.5D視覺(jué)伺服D.混合視覺(jué)伺服10、ROS中的服務(wù)請(qǐng)求（ServiceRequest）可以包含以下哪些數(shù)據(jù)類(lèi)型？（）（）A.基本數(shù)據(jù)類(lèi)型B.自定義消息類(lèi)型C.兩者皆可D.以上都不是11、當(dāng)在ROS中處理機(jī)器人的大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索時(shí)，例如長(zhǎng)期的運(yùn)行數(shù)據(jù)和日志，以下哪種數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)能夠提供高效和可靠的解決方案？（）A.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，如MySQLB.非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，如MongoDBC.本地文件存儲(chǔ)，不使用數(shù)據(jù)庫(kù)D.內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)，如Redis12、ROS中的機(jī)器人軟件測(cè)試是保證系統(tǒng)可靠性的重要環(huán)節(jié)。以下哪種測(cè)試方法能夠更全面地檢測(cè)軟件的功能和性能？（）A.單元測(cè)試B.集成測(cè)試C.系統(tǒng)測(cè)試D.以上都需要請(qǐng)分別說(shuō)明每個(gè)測(cè)試方法的重點(diǎn)和在機(jī)器人軟件測(cè)試中的作用13、ROS中的坐標(biāo)變換在機(jī)器人控制中非常重要。假設(shè)機(jī)器人的傳感器坐標(biāo)系和機(jī)械臂坐標(biāo)系不同，需要進(jìn)行坐標(biāo)變換。以下哪種工具在ROS中常用于坐標(biāo)變換的計(jì)算？（）A.tfB.cv_bridgeC.rospyD.message_filters14、當(dāng)在ROS中開(kāi)發(fā)一個(gè)需要適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境變化的機(jī)器人時(shí)，以下哪種機(jī)器學(xué)習(xí)模型用于環(huán)境感知和適應(yīng)可能是最有潛力的？（）A.生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)B.循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)C.自編碼器D.決策樹(shù)請(qǐng)?jiān)敿?xì)分析每個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型在處理復(fù)雜環(huán)境變化中的特點(diǎn)和應(yīng)用可能性15、假設(shè)要在ROS中實(shí)現(xiàn)一個(gè)能夠在水下環(huán)境工作的機(jī)器人，以下哪種防水和密封設(shè)計(jì)以及材料選擇是關(guān)鍵的？（）A.橡膠密封圈與不銹鋼外殼B.塑料外殼與膠水密封C.玻璃纖維外殼與硅膠密封D.不做特殊處理請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明每個(gè)選項(xiàng)在水下環(huán)境中的防水性能和可靠性二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋ROS中的環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)器人中的傳感器選擇。2、（本題5分）如何在ROS中進(jìn)行代碼重構(gòu)和優(yōu)化？3、（本題5分）說(shuō)明ROS中的安全機(jī)制和防護(hù)措施。4、（本題5分）如何在ROS中實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的高效路徑搜索？三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）假設(shè)開(kāi)發(fā)一個(gè)ROS驅(qū)動(dòng)的極地救援機(jī)器人，需要在極寒和復(fù)雜地形條件下執(zhí)行任務(wù)。全面分析ROS在低溫啟動(dòng)、雪地行走、救援工具操作以及與救援指揮中心的通信方面的關(guān)鍵問(wèn)題和解決方法。2、（本題5分）ROS在機(jī)器人的力控制和柔順控制應(yīng)用中，如機(jī)器人裝配、精細(xì)操作等，具有重要意義。請(qǐng)?jiān)敿?xì)綜合分析ROS中相關(guān)控制算法的實(shí)現(xiàn)和性能評(píng)估，以及如何根據(jù)不同的任務(wù)需求調(diào)整控制參數(shù)。3、（本題5分）對(duì)于多機(jī)器人協(xié)作系統(tǒng)，機(jī)器人操作系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)高效的協(xié)調(diào)和任務(wù)分配。請(qǐng)?jiān)敿?xì)綜合分析在諸如工廠生產(chǎn)線、災(zāi)難救援等場(chǎng)景中，機(jī)器人之間如何進(jìn)行信息共享、協(xié)同工作和避免沖突，探討多機(jī)器人協(xié)作系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化策略，以及在實(shí)際應(yīng)用中的通信和同步問(wèn)題。4、（本題5分）在造紙工廠中，機(jī)器人參與紙漿攪拌、紙張成型和質(zhì)量檢測(cè)等環(huán)節(jié)。綜合分析機(jī)器人操作系統(tǒng)在紙漿濃度控制、成型模具調(diào)整、質(zhì)量缺陷識(shí)別和生產(chǎn)流程協(xié)調(diào)方面的技術(shù)要點(diǎn)，探討操作系統(tǒng)如何提升造紙生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量。5、（本題5分）在考古挖掘現(xiàn)場(chǎng)，機(jī)器人需要在脆弱的環(huán)境中進(jìn)行精細(xì)作業(yè)。仔細(xì)分析機(jī)器人操作系統(tǒng)在文物保護(hù)意識(shí)、精細(xì)動(dòng)作控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)和歷史數(shù)據(jù)記錄方面的特殊需求，研究操作系統(tǒng)如何保障考古工作的準(zhǔn)確性和安全性。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）在ROS中設(shè)計(jì)