唐山幼兒師范高等?？茖W?！稒C器學習實戰(zhàn)》2023-2024學年第二學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁唐山幼兒師范高等?？茖W校

《機器學習實戰(zhàn)》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在ROS系統(tǒng)中，對于機器人的運動軌跡跟蹤誤差補償，以下哪種方法能夠更有效地提高跟蹤精度？（）A.基于模型的補償B.經驗補償C.自適應補償D.不進行補償請詳細闡述每個補償方法的原理和在軌跡跟蹤中的應用效果2、ROS中的Gazebo可以模擬不同的環(huán)境條件。當需要模擬惡劣天氣對機器人的影響時，以下哪個因素需要重點考慮？（）A.能見度B.地面摩擦力C.溫度D.以上因素都需要3、在ROS中，為了提高代碼的可讀性和可維護性，常常使用命名空間（Namespace）。假設一個大型機器人系統(tǒng)中有多個相似的功能模塊，以下關于命名空間的作用，哪一項是不正確的？（）A.命名空間可以避免話題和服務名稱的沖突，提高系統(tǒng)的可擴展性B.通過使用不同的命名空間，可以將相關的節(jié)點和資源組織在一起，便于管理C.命名空間對節(jié)點之間的通信沒有影響，節(jié)點可以跨越命名空間進行通信D.命名空間可以增加代碼的復雜性，一般情況下應盡量避免使用4、ROS中的動作客戶端（ActionClient）需要實現(xiàn)以下哪些回調函數？（）（）A.active回調函數B.done回調函數C.feedback回調函數D.以上都是5、當機器人與其他設備進行通信時，需要遵循特定的通信協(xié)議。假設機器人需要與一個工業(yè)控制器進行高速、實時的數據交換。以下哪種通信協(xié)議最適合這種應用場景？（）A.CAN總線B.ModbusC.Ethernet/IPD.Profibus6、當在ROS中開發(fā)一個具有多傳感器融合功能的機器人時，需要處理不同傳感器數據的幀率不一致和時間戳差異的問題。以下哪種方法能夠有效地對齊和融合這些不同步的數據？（）A.忽略時間戳，直接融合數據B.根據固定的延遲進行數據對齊C.使用時間同步算法精確對齊數據D.隨機選擇數據進行融合7、在機器人操作系統(tǒng)（ROS）中，節(jié)點之間的通信是通過話題（Topic）、服務（Service）和動作（Action）等方式實現(xiàn)的。假設一個機器人需要實時獲取傳感器數據并進行處理，以下關于通信方式選擇的描述，正確的是：（）A.由于需要實時性，應選擇服務進行通信，以確保數據的及時傳遞B.話題通信更適合這種場景，因為它能夠支持一對多的發(fā)布/訂閱模式C.動作通信最適合，因為它可以提供反饋和中間結果D.以上三種通信方式效果相同，可以任意選擇8、在機器人操作系統(tǒng)中，用于設置節(jié)點的日志級別可以使用哪個工具？（）（）A.rqt_logger_levelB.roslaunchC.rosserviceD.以上都不是9、機器人操作系統(tǒng)中的動作客戶端可以取消正在執(zhí)行的動作請求嗎？（）（）A.可以B.不可以C.取決于具體實現(xiàn)D.以上都不是10、機器人的運動控制是實現(xiàn)精確操作的關鍵。假設一個機器人手臂需要執(zhí)行一個復雜的裝配任務，要求高精度的位置和姿態(tài)控制。以下哪種控制方法能夠更好地滿足這種需求，同時處理系統(tǒng)中的不確定性和干擾？（）A.比例-積分-微分（PID）控制B.模型預測控制（MPC）C.自適應控制D.模糊控制11、假設在ROS中開發(fā)一個用于空間探索的機器人，需要應對極端的溫度、輻射和通信延遲等問題。以下哪種技術和設計方法可能有助于解決這些挑戰(zhàn)？（）A.熱防護設計和抗輻射電子設備B.自主決策算法和深空通信協(xié)議C.能源管理系統(tǒng)和容錯設計D.以上都有可能12、ROS中的節(jié)點可以在不同的編程語言中實現(xiàn)，并且能夠相互通信，這是因為（）（）A.ROS提供了統(tǒng)一的通信接口B.編程語言的兼容性C.兩者皆有D.以上都不是13、ROS中的動作反饋（ActionFeedback）通常包含以下哪些信息？（）（）A.任務進度B.中間狀態(tài)C.兩者皆有D.以上都不是14、在機器人操作系統(tǒng)中，用于發(fā)布機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15、ROS中的啟動文件（LaunchFile）用于方便地啟動多個節(jié)點和配置參數。假設一個機器人系統(tǒng)的啟動需要同時啟動多個傳感器節(jié)點和控制節(jié)點，并設置一些全局參數。以下關于啟動文件的描述，正確的是？（）A.啟動文件只能以XML格式編寫，語法復雜B.啟動文件中不能包含條件判斷和循環(huán)語句C.可以在啟動文件中指定節(jié)點的運行順序和依賴關系D.啟動文件不能動態(tài)修改節(jié)點的參數值16、ROS支持多種機器人編程語言的接口。假設需要在一個項目中同時使用C++和Python編寫節(jié)點，以下關于語言接口的描述，正確的是？（）A.C++和Python節(jié)點之間不能直接通信，需要通過中間件轉換B.可以在C++節(jié)點中調用Python函數，反之亦然C.不同語言編寫的節(jié)點在性能上會有很大的差異D.混合使用多種語言會導致代碼可讀性和可維護性下降17、在ROS中，為了實現(xiàn)機器人的自主導航功能，需要使用多種算法和技術。假設一個室內移動機器人需要在未知環(huán)境中進行地圖構建和路徑規(guī)劃。以下關于ROS中自主導航的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用SLAM（SimultaneousLocalizationandMapping）算法來構建環(huán)境地圖B.路徑規(guī)劃算法可以根據地圖和目標位置生成最優(yōu)的運動路徑C.自主導航過程中，機器人不需要考慮障礙物的動態(tài)變化D.可以使用傳感器融合技術來提高導航的準確性和魯棒性18、在ROS中，要對機器人的控制算法進行優(yōu)化和調試，以下哪種工具或技術能夠提供有效的性能分析和調試支持？（）A.GDBB.ProfilerC.ROSLoggingD.ROSBag。假設需要找出控制算法中的性能瓶頸和潛在問題，對算法的執(zhí)行時間、內存使用等進行詳細分析，上述哪個選項能夠提供更全面和深入的調試信息，并解釋如何利用它來優(yōu)化控制算法19、當在ROS中開發(fā)一個需要長時間穩(wěn)定運行的機器人應用時，以下哪種錯誤處理和恢復機制是必不可少的？（）A.簡單的錯誤日志記錄B.自動重啟機制C.智能錯誤診斷和恢復策略D.忽略錯誤，繼續(xù)運行請說明每個選項在保證機器人應用穩(wěn)定性方面的作用和可能存在的問題20、假設要在ROS中實現(xiàn)機器人與外部設備（如機械臂）的無縫集成和協(xié)同工作，以下哪個步驟是至關重要的？（）A.統(tǒng)一通信協(xié)議B.確保硬件兼容性C.優(yōu)化軟件算法D.忽略設備差異請詳細說明每個選項對于實現(xiàn)無縫集成和協(xié)同工作的重要性以及可能帶來的影響二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）描述ROS在智能家居機器人中的應用。2、（本題5分）ROS中的自主決策模塊。3、（本題5分）簡述ROS中的消防機器人中的功能集成。4、（本題5分）簡述ROS中的動態(tài)環(huán)境建模技術。5、（本題5分）簡述ROS中的森林病蟲害防治機器人中的藥劑投放控制。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在ROS中創(chuàng)建一個巡檢機器人的圖像識別系統(tǒng)，能夠檢測設備異常。2、（本題5分）基于ROS設計一個蟲草養(yǎng)殖場蟲草收集與分揀機器人的高效收集與分揀系統(tǒng)。3、（本題5分）設計一個基于ROS的考古現(xiàn)場文物搬運機器人的平穩(wěn)運輸與保護系統(tǒng)。4、（本題5分）使用ROS為電力巡檢機器人設計一個線路故障檢測和報告系統(tǒng)。5、（本題5分）基于ROS設計一個救援機器人的環(huán)境感知系統(tǒng)，為救援行動提供信息支持。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）當機器人應用于太空站的維護和建設任務時，詳細分析機器人操作系統(tǒng)如何適應微重力環(huán)境、太空輻射和狹小空間操作等特殊條件，以及如何實現(xiàn)與地面控制中心的高效通信和協(xié)同工作。2、（本題10分）在機器人的語音交互系統(tǒng)中，ROS需要集成語音識別和合成技術。請詳細綜合分析