江苏海事职业技术学院《机器学习D》2023-2024学年第一学期期末试卷

站名：站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页，共1页江苏海事职业技术学院

《机器学习D》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在ROS中，为了实现机器人的智能决策和规划，常常使用机器学习算法。假设要让机器人根据环境信息自主选择最优的行动策略，以下关于机器学习在ROS中的应用，哪一项是不准确的？（）A.可以使用强化学习算法训练机器人的策略网络，使其能够根据奖励信号做出决策B.监督学习可以用于对传感器数据进行分类和预测，为决策提供依据C.无监督学习可以用于发现数据中的模式和结构，但在机器人决策中应用较少D.机器学习算法可以直接在ROS节点中运行，无需进行任何适配和优化2、在ROS中，为了实现机器人的高效编程和复用，常常使用功能包（Package）来组织代码和资源。假设开发了一个用于机器人视觉识别的功能包，以下关于功能包的结构和内容，哪一项是错误的？（）A.功能包通常包含源代码、头文件、配置文件、启动文件和数据文件等B.可以在功能包的CMakeLists.txt或package.xml文件中指定依赖关系和编译选项C.功能包中的代码必须遵循特定的编程规范和风格，以保证兼容性D.一个功能包只能包含一个节点，不能包含多个相关的功能模块3、ROS中的可视化工具（rqt）对于开发和调试非常有用。假设在调试一个机器人的视觉感知模块时，需要实时查看图像数据和处理结果。以下哪种rqt插件最适合用于此目的？（）A.rqt_graphB.rqt_image_viewC.rqt_plotD.rqt_console4、在ROS中，当需要同时处理多个具有不同频率的传感器数据时，以下哪种技术可以用于同步这些数据？（）A.硬件同步B.软件定时器C.消息过滤器D.数据缓存5、机器人操作系统中的动作客户端可以取消正在执行的动作请求吗？（）（）A.可以B.不可以C.取决于具体实现D.以上都不是6、假设要在ROS中开发一个能够在复杂环境中自主探索的机器人，需要实现环境感知、地图构建和路径规划的集成。以下哪种技术和方法的组合能够最有效地实现这一目标？（）A.使用激光雷达进行环境感知，基于栅格地图进行路径规划B.依靠视觉传感器感知环境，利用拓扑地图规划路径C.随机感知环境，不构建地图，直接规划路径D.不进行自主探索，按照预设路线移动7、以下哪个是机器人操作系统中用于可视化机器人状态的工具？（）（）A.RVizB.GazeboC.rqt_graphD.以上都是8、假设在一个ROS控制的机器人团队项目中，需要多个开发人员同时进行开发和调试。以下哪种版本控制和协作工具的组合能够有效地管理代码和协调工作？（）A.Git结合代码审查B.不使用版本控制，各自保存代码C.本地版本控制，不进行协作D.随意共享代码，不进行管理9、在ROS中，为了实现机器人系统的鲁棒性和容错性，常常采用一些策略。假设一个机器人的传感器出现故障，以下关于系统的应对措施，哪一项是不正确的？（）A.可以使用冗余传感器来提高系统的可靠性，当一个传感器故障时，切换到备用传感器B.通过故障检测和诊断算法及时发现传感器的故障，并采取相应的补偿措施C.一旦传感器故障，系统就无法正常工作，必须停止运行D.可以设计容错控制算法，使机器人在部分传感器故障的情况下仍能完成基本任务10、当在ROS中开发机器人应用时，需要对机器人的模型进行描述。假设一个轮式移动机器人，需要定义其几何形状、关节结构和运动学参数等。以下关于ROS中机器人模型描述的方式，哪一项是不正确的？（）A.使用URDF（UnifiedRobotDescriptionFormat）文件来描述机器人的结构和参数B.可以在URDF文件中定义机器人的传感器和执行器C.一旦定义了机器人的URDF模型，就不能对其进行修改和扩展D.可以使用第三方工具将CAD模型转换为ROS可识别的URDF格式11、在使用ROS进行机器人的分布式控制时，需要考虑网络延迟和数据丢失对系统性能的影响。以下哪种方法能够有效地减轻这些问题，提高系统的可靠性和实时性？（）A.增加网络带宽，不做其他处理B.使用数据压缩技术减少传输量C.采用分布式容错机制和数据重传策略D.忽略网络问题，依靠硬件性能12、在ROS框架下，对于机器人的动态环境适应能力，以下哪种技术能够实时更新地图和规划路径？（）A.即时定位与地图构建（SLAM）B.动态窗口法C.基于采样的规划D.以上都是。假设机器人在动态环境中运行，环境中的障碍物可能会移动或出现新的障碍物，需要实时调整地图和路径规划，上述哪种技术能够提供更快速和有效的适应能力，并阐述其在ROS中的实现和应用13、在ROS中，要对机器人的感知数据进行滤波处理，以下哪种滤波器常用于去除噪声和干扰？（）A.均值滤波器B.中值滤波器C.高斯滤波器D.卡尔曼滤波器。假设机器人的传感器数据存在大量随机噪声，需要在保留有用信息的同时有效地去除噪声，上述哪种滤波器能够更好地实现这一目标，并分析其滤波效果和在ROS中的实现方法14、在基于ROS的机器人语音交互系统中，需要对语音指令进行识别和解析。以下哪种语音识别引擎与ROS集成较为方便？（）A.百度语音B.科大讯飞语音C.谷歌语音D.以上都可以，取决于具体的需求和集成难度15、在ROS中，为了实现多机器人系统的协作和协调，常常需要进行任务分配和资源管理。假设一个工厂中有多个机器人需要共同完成一项生产任务，以下关于任务分配和资源管理的方法，哪一项是不准确的？（）A.可以使用集中式的任务分配算法，由一个中央控制器统一分配任务B.分布式的任务分配算法可以让机器人根据本地信息和通信协商来自主分配任务C.资源管理可以考虑机器人的能力、负载和任务优先级等因素D.任务分配和资源管理与机器人的通信延迟和带宽无关，只取决于任务的复杂性16、在ROS中，进行机器人的任务规划时，需要考虑任务的优先级和资源分配。假设同时有多个任务等待执行，以下关于任务调度策略的选择，正确的是：（）A.采用先来先服务（FCFS）策略，简单公平B.基于优先级的调度策略，优先执行重要任务C.随机调度策略，避免任务饿死D.以上调度策略都不适合机器人任务规划17、在基于ROS的机器人应用中，需要对机器人的运动进行平滑处理，以减少抖动和冲击。假设机器人的运动轨迹存在突变和不连续的情况，以下哪种方法能够有效地实现运动平滑？（）A.简单的线性插值B.样条曲线插值C.不进行平滑处理D.随机调整运动轨迹18、在ROS系统中，对于机器人的自主决策能力提升，以下哪种方法能够使机器人在复杂情况下做出更明智的选择？（）A.增加决策规则B.基于案例的推理C.深度学习决策模型D.随机决策请分别阐述每个选项在提升自主决策能力方面的作用和潜在问题19、在ROS中，进行机器人的仿真可以帮助开发者在实际硬件之前进行测试和验证。假设需要对一个自主移动机器人在复杂环境中的行为进行仿真。以下关于ROS仿真的描述，哪一项是不正确的？（）A.Gazebo可以提供物理模拟，包括重力、摩擦力等B.可以在仿真环境中模拟传感器的数据，如激光雷达和摄像头C.仿真结果与实际硬件运行结果完全一致，无需进一步的实际测试D.可以通过修改仿真参数来模拟不同的环境和场景20、在使用ROS进行机器人的实时控制时，需要考虑系统的实时性要求。假设系统对控制周期有严格的限制，以下关于实现实时控制的方法，正确的是：（）A.使用ROS的默认配置，不进行特殊优化B.采用实时操作系统（RTOS）与ROS结合，满足实时性要求C.降低控制算法的复杂度，牺牲精度以保证实时性D.实时控制在ROS中无法实现，需要更换开发框架二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）ROS中的参数服务器如何存储和获取参数？2、（本题5分）ROS中的日志系统如何使用和分析？3、（本题5分）简述ROS在印刷业机器人中的应用。4、（本题5分）ROS中的虚拟环境训练方法。5、（本题5分）解释ROS中的软件包管理机制。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）开发一个使用ROS的鹿角菜养殖场鹿角菜收割与运输机器人的高效收割与运输系统。2、（本题5分）在ROS中设计一个机器人的物体搬运路径优化系统，减少能耗。3、（本题5分）创建一个在ROS中的舞台灯光调整机器人的灯光布局与效果控制系统。4、（本题5分）基于ROS构建一个机器人的目标跟踪和预测系统，预测目标运动轨迹。5、（本题5分）利用ROS开发一个黄鳝养殖场黄鳝捕捞机器人的轻柔捕捞与分拣系统。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一个核辐射环境监测场景中，ROS驱动的机器人需要采集数据并实时传输。仔细分析ROS在辐射