青島大學(xué)《機(jī)器學(xué)習(xí)及醫(yī)學(xué)應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁青島大學(xué)《機(jī)器學(xué)習(xí)及醫(yī)學(xué)應(yīng)用》

2023-2024學(xué)年第二學(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、在機(jī)器人的能源管理中，需要優(yōu)化能源消耗以延長工作時(shí)間。假設(shè)一個(gè)移動(dòng)機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，不同的運(yùn)動(dòng)模式和速度對(duì)能源消耗有顯著影響。以下哪種能源管理策略能夠根據(jù)任務(wù)需求和環(huán)境條件動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)器人的行為，以降低能源消耗？（）A.基于模型的預(yù)測控制B.基于規(guī)則的節(jié)能策略C.自適應(yīng)能源優(yōu)化算法D.實(shí)時(shí)監(jiān)測與反饋控制2、在ROS中，進(jìn)行機(jī)器人的任務(wù)規(guī)劃時(shí)，需要將高層的任務(wù)目標(biāo)分解為具體的動(dòng)作序列。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人需要完成一個(gè)物品搬運(yùn)的任務(wù)。以下關(guān)于ROS任務(wù)規(guī)劃的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以使用基于狀態(tài)機(jī)的方法來進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃B.任務(wù)規(guī)劃需要考慮環(huán)境的不確定性和變化C.一旦任務(wù)規(guī)劃完成，就不能在執(zhí)行過程中進(jìn)行修改和調(diào)整D.可以使用人工智能算法，如強(qiáng)化學(xué)習(xí)，來優(yōu)化任務(wù)規(guī)劃策略3、在基于ROS的機(jī)器人項(xiàng)目中，需要對(duì)代碼進(jìn)行版本控制和團(tuán)隊(duì)協(xié)作開發(fā)。假設(shè)團(tuán)隊(duì)成員分布在不同地區(qū)，需要頻繁地交流和合并代碼。以下哪種版本控制系統(tǒng)和協(xié)作方式最能提高開發(fā)效率和代碼質(zhì)量？（）A.Git結(jié)合代碼審查和分支管理B.SVN結(jié)合集中式的代碼存儲(chǔ)C.不使用版本控制，通過郵件交流代碼D.各自開發(fā)，最后統(tǒng)一整合4、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5、當(dāng)在ROS中開發(fā)一個(gè)需要與其他機(jī)器人或設(shè)備進(jìn)行無縫對(duì)接的機(jī)器人時(shí)，以下哪種接口標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的遵循是至關(guān)重要的？（）A.USBB.CANC.EthernetD.RS232請(qǐng)?jiān)敿?xì)解釋每個(gè)接口標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議在機(jī)器人對(duì)接中的應(yīng)用和重要性6、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)不同的場景和用戶需求動(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7、ROS中的節(jié)點(diǎn)可以分布在不同的計(jì)算平臺(tái)上。當(dāng)節(jié)點(diǎn)之間的計(jì)算能力差異較大時(shí)，如何平衡系統(tǒng)的負(fù)載？（）A.將計(jì)算任務(wù)分配給能力較強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)B.對(duì)計(jì)算任務(wù)進(jìn)行分割，分配給不同的節(jié)點(diǎn)C.根據(jù)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況動(dòng)態(tài)調(diào)整任務(wù)分配D.以上方法都可以8、ROS中的硬件抽象層（HardwareAbstractionLayer）用于適配不同的硬件。如果硬件抽象層設(shè)計(jì)不合理，會(huì)出現(xiàn)什么情況？（）A.硬件無法正常工作或性能受限B.硬件自動(dòng)適配軟件C.硬件性能提升D.對(duì)硬件沒有影響9、在一個(gè)ROS驅(qū)動(dòng)的無人機(jī)系統(tǒng)中，需要考慮風(fēng)的影響進(jìn)行飛行控制。以下哪種方法可以有效地估計(jì)風(fēng)的參數(shù)？（）A.使用風(fēng)速傳感器直接測量B.通過無人機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)反推風(fēng)的參數(shù)C.結(jié)合氣象數(shù)據(jù)和模型預(yù)測風(fēng)的情況D.以上方法可以結(jié)合使用10、ROS中的服務(wù)可以有多個(gè)客戶端同時(shí)請(qǐng)求，這種特性被稱為（）（）A.一對(duì)多服務(wù)B.多對(duì)一服務(wù)C.多對(duì)多服務(wù)D.一對(duì)一服務(wù)11、當(dāng)在ROS中進(jìn)行機(jī)器人的力控制時(shí)，以下哪種傳感器常用于測量接觸力和力矩？（）A.六維力傳感器B.壓力傳感器C.扭矩傳感器D.應(yīng)變片傳感器。假設(shè)機(jī)器人需要在與環(huán)境或物體的交互中精確控制施加的力和力矩，上述哪種傳感器能夠提供更準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)的力反饋信息，并說明其工作原理和在ROS中的接口實(shí)現(xiàn)12、機(jī)器人操作系統(tǒng)中的動(dòng)作服務(wù)器可以同時(shí)處理多個(gè)動(dòng)作請(qǐng)求嗎？（）（）A.可以B.不可以C.取決于具體實(shí)現(xiàn)D.以上都不是13、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14、在ROS中，當(dāng)需要對(duì)機(jī)器人的行為進(jìn)行決策時(shí)，通常會(huì)使用有限狀態(tài)機(jī)（FiniteStateMachine）。假設(shè)機(jī)器人在巡邏任務(wù)中有巡邏、發(fā)現(xiàn)異常和返回基地等狀態(tài)，以下關(guān)于有限狀態(tài)機(jī)的描述，正確的是？（）A.狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換是隨機(jī)的，不受任何條件約束B.有限狀態(tài)機(jī)只能處理簡單的任務(wù)，不適合復(fù)雜的決策邏輯C.可以通過定義狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的行為決策D.有限狀態(tài)機(jī)的性能會(huì)隨著狀態(tài)數(shù)量的增加而顯著下降15、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16、假設(shè)要在ROS中開發(fā)一個(gè)能夠自主充電的機(jī)器人，以下哪個(gè)模塊或功能是關(guān)鍵的？（）A.電池電量監(jiān)測B.充電接口識(shí)別C.路徑規(guī)劃到充電點(diǎn)D.充電協(xié)議支持請(qǐng)?jiān)敿?xì)說明每個(gè)選項(xiàng)在自主充電功能實(shí)現(xiàn)中的必要性和作用17、在機(jī)器人的軟件開發(fā)中，需要遵循一定的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，以提高代碼的可讀性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。假設(shè)一個(gè)大型機(jī)器人項(xiàng)目涉及多個(gè)開發(fā)團(tuán)隊(duì)。以下哪種軟件開發(fā)方法和規(guī)范最適合這種情況？（）A.敏捷開發(fā)方法B.瀑布開發(fā)模型C.面向?qū)ο缶幊桃?guī)范D.以上方法和規(guī)范結(jié)合使用18、以下哪個(gè)是機(jī)器人操作系統(tǒng)中用于處理機(jī)器人語音識(shí)別信息的消息類型？（）（）A.audio_msgs/AudioB.speech_msgs/RecognitionC.std_msgs/StringD.以上都不是19、在機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）中，節(jié)點(diǎn)之間通過話題（Topic）進(jìn)行通信。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)中有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，一個(gè)負(fù)責(zé)傳感器數(shù)據(jù)采集，另一個(gè)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析。如果傳感器數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)發(fā)布的話題消息頻率過高，可能會(huì)導(dǎo)致什么問題？（）A.數(shù)據(jù)分析節(jié)點(diǎn)處理不過來，造成數(shù)據(jù)丟失B.系統(tǒng)性能提升，響應(yīng)速度加快C.通信鏈路堵塞，系統(tǒng)崩潰D.對(duì)系統(tǒng)沒有明顯影響20、機(jī)器人操作系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)可以通過哪種方式獲取參數(shù)服務(wù)器中的參數(shù)？（）（）A.命令行參數(shù)B.環(huán)境變量C.ROS參數(shù)服務(wù)器APID.以上都不是二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）ROS中的動(dòng)作（Action）與普通服務(wù)有何區(qū)別？2、（本題5分）如何在ROS中實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自適應(yīng)抓??？3、（本題5分）說明如何在ROS中創(chuàng)建一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)。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的金針菇養(yǎng)殖場金針菇培育與采摘機(jī)器人的科學(xué)培育與采摘系統(tǒng)。2、（本題5分）基于ROS構(gòu)建一個(gè)機(jī)器人的自主目標(biāo)搜索和優(yōu)先級(jí)排序系統(tǒng)。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于ROS的制藥廠藥品分揀機(jī)器人的藥品識(shí)別與分揀系統(tǒng)。4、（本題5分）在ROS中設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人的物體硬度和韌性綜合檢測系統(tǒng)。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃算法，使其能夠在復(fù)雜環(huán)境中避開障礙物并到達(dá)指定目標(biāo)點(diǎn)。四、分析題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分