通化師范學(xué)院《機(jī)器學(xué)習(xí)及醫(yī)學(xué)應(yīng)用》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)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、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、假設(shè)在一個(gè)ROS驅(qū)動(dòng)的服務(wù)機(jī)器人項(xiàng)目中，需要根據(jù)不同的場(chǎng)景和用戶(hù)需求動(dòng)態(tài)配置機(jī)器人的行為參數(shù)。以下哪種方法能夠在運(yùn)行時(shí)靈活地修改這些參數(shù)，而無(wú)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(yùn)行時(shí)讀取C.通過(guò)ROS的參數(shù)服務(wù)器（ParameterServer）D.不支持參數(shù)修改，每次重新編譯2、在ROS中，對(duì)于機(jī)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(lái)自多個(gè)不同類(lèi)型傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和校準(zhǔn)？（）A.卡爾曼濾波B.粒子濾波C.擴(kuò)展卡爾曼濾波D.以上都是3、在使用ROS進(jìn)行水下機(jī)器人開(kāi)發(fā)時(shí)，由于水的阻力和環(huán)境特殊性，以下哪個(gè)方面需要特別關(guān)注和優(yōu)化？（）A.動(dòng)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(wù)器可以存儲(chǔ)全局參數(shù)。當(dāng)參數(shù)數(shù)量過(guò)多時(shí)，如何提高參數(shù)的查找和訪問(wèn)效率？（）A.對(duì)參數(shù)進(jìn)行分類(lèi)和索引B.使用高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)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(jī)器人操作系統(tǒng)中的服務(wù)（Service）通常采用哪種請(qǐng)求/響應(yīng)模式？（）（）A.同步B.異步C.半同步半異步D.以上都不是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、當(dāng)在ROS中進(jìn)行機(jī)器人的路徑規(guī)劃時(shí)，需要考慮環(huán)境中的障礙物和機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)約束。假設(shè)機(jī)器人需要在一個(gè)復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中找到一條最優(yōu)路徑到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。以下哪種路徑規(guī)劃算法在處理這種復(fù)雜環(huán)境時(shí)表現(xiàn)最佳？（）A.A*算法B.蟻群算法C.隨機(jī)漫步算法D.不進(jìn)行路徑規(guī)劃，隨機(jī)移動(dòng)8、在ROS中，為了提高機(jī)器人系統(tǒng)的可靠性和容錯(cuò)性，通常會(huì)采用分布式架構(gòu)。假設(shè)一個(gè)分布式機(jī)器人系統(tǒng)中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，以下哪種機(jī)制可以幫助系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行而不受到嚴(yán)重影響？（）A.故障節(jié)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)重啟，并恢復(fù)到故障前的狀態(tài)B.其他節(jié)點(diǎn)會(huì)接管故障節(jié)點(diǎn)的任務(wù)，保證系統(tǒng)功能的完整性C.系統(tǒng)會(huì)停止所有操作，等待故障節(jié)點(diǎn)修復(fù)后再繼續(xù)運(yùn)行D.系統(tǒng)會(huì)切換到一個(gè)備用的完全相同的機(jī)器人系統(tǒng)，繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)9、ROS支持分布式計(jì)算，如果在分布式環(huán)境中節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬有限，會(huì)對(duì)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(dòng)擴(kuò)展帶寬C.對(duì)系統(tǒng)沒(méi)有明顯影響D.計(jì)算速度加快10、機(jī)器人操作系統(tǒng)中的動(dòng)作結(jié)果（ActionResult）主要用于提供什么信息？（）（）A.任務(wù)完成狀態(tài)信息B.錯(cuò)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(shè)一個(gè)機(jī)器人項(xiàng)目需要設(shè)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(guān)于ROS配置文件的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.配置文件通常使用YAML格式進(jìn)行編寫(xiě)，易于閱讀和理解B.可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)加載和修改配置文件，無(wú)需重新啟動(dòng)系統(tǒng)C.配置文件中的參數(shù)可以被多個(gè)節(jié)點(diǎn)共享和使用D.配置文件只能存儲(chǔ)簡(jiǎn)單的數(shù)值型參數(shù)，不能存儲(chǔ)復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)12、在ROS系統(tǒng)中，對(duì)于機(jī)器人的任務(wù)優(yōu)先級(jí)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(jí)B.動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)C.隨機(jī)優(yōu)先級(jí)D.不設(shè)置優(yōu)先級(jí)請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明每個(gè)優(yōu)先級(jí)分配策略在任務(wù)管理中的效果和適用場(chǎng)景13、在ROS控制的機(jī)器人系統(tǒng)中，如果電源管理不當(dāng)，可能會(huì)引發(fā)什么問(wèn)題？（）A.機(jī)器人突然斷電，任務(wù)中斷B.機(jī)器人續(xù)航能力增強(qiáng)C.對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行沒(méi)有影響D.系統(tǒng)自動(dòng)節(jié)能14、在使用ROS進(jìn)行機(jī)器人的深度學(xué)習(xí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)時(shí)，需要將深度學(xué)習(xí)模型與ROS系統(tǒng)集成。以下哪種方式是常見(jiàn)的集成方法？（）A.將深度學(xué)習(xí)模型作為一個(gè)ROS節(jié)點(diǎn)運(yùn)行B.在ROS節(jié)點(diǎn)中調(diào)用深度學(xué)習(xí)庫(kù)進(jìn)行推理C.使用中間件將深度學(xué)習(xí)模型的輸出轉(zhuǎn)換為ROS消息D.以上方法都可以15、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(wèn)和控制？（）A.身份認(rèn)證B.數(shù)據(jù)加密C.訪問(wèn)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(lái)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(shuō)明其在ROS中的實(shí)現(xiàn)和配置方法16、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17、在基于ROS的機(jī)器人應(yīng)用中，需要對(duì)機(jī)器人的行為進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，以適應(yīng)不同的工作場(chǎng)景和任務(wù)需求。假設(shè)環(huán)境條件發(fā)生變化，以下哪種方法能夠使機(jī)器人自動(dòng)調(diào)整行為策略？（）A.基于規(guī)則的硬編碼調(diào)整B.機(jī)器學(xué)習(xí)算法的自適應(yīng)調(diào)整C.不進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，保持固定行為D.依靠人工干預(yù)進(jìn)行調(diào)整18、ROS中的參數(shù)服務(wù)器（ParameterServer）使用哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)參數(shù)？（）（）A.字典B.列表C.數(shù)組D.樹(shù)19、在ROS系統(tǒng)中，對(duì)于機(jī)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(jī)控制器請(qǐng)分別說(shuō)明每個(gè)控制器在應(yīng)對(duì)干擾和不確定性時(shí)的特點(diǎn)和性能20、在使用ROS開(kāi)發(fā)機(jī)器人的過(guò)程中，需要對(duì)機(jī)器人的軟件進(jìn)行可維護(hù)性和可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)。以下哪種架構(gòu)和設(shè)計(jì)原則能夠提高代碼的可維護(hù)性和未來(lái)的功能擴(kuò)展能力？（）A.緊密耦合的架構(gòu)，功能集中在少數(shù)模塊B.分層架構(gòu)，模塊化設(shè)計(jì)，遵循接口規(guī)范C.混亂的代碼結(jié)構(gòu)，不考慮設(shè)計(jì)原則D.不考慮可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，只關(guān)注當(dāng)前功能實(shí)現(xiàn)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在礦山機(jī)器人中的應(yīng)用。2、（本題5分）如何在ROS中實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的避障功能？3、（本題5分）簡(jiǎn)述ROS中的考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)機(jī)器人中的保護(hù)措施執(zhí)行。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于ROS的造紙廠紙張搬運(yùn)機(jī)器人的防潮搬運(yùn)系統(tǒng)。2、（本題5分）基于ROS構(gòu)建一個(gè)機(jī)器人的自主檢修系統(tǒng)，能夠檢測(cè)自身故障并進(jìn)行簡(jiǎn)單修復(fù)。3、（本題5分）在ROS框架下，為風(fēng)電維護(hù)機(jī)器人設(shè)計(jì)一個(gè)葉片檢測(cè)和維修系統(tǒng)。4、（本題5分）利用ROS為巡檢機(jī)器人設(shè)計(jì)一個(gè)設(shè)備故障檢測(cè)和報(bào)告系統(tǒng)。5、（本題5分）基于ROS構(gòu)建一個(gè)泥鰍養(yǎng)殖場(chǎng)泥鰍捕捉機(jī)器人的精準(zhǔn)捕捉與裝袋系統(tǒng)。四、分析題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）ROS在機(jī)器人的林