内蒙古交通职业技术学院《机器学习B》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页内蒙古交通职业技术学院《机器学习B》

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15个小题，每小题2分，共30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、在基于ROS的机器人应用中，需要对机器人的行为进行建模和状态管理。假设机器人的状态会根据环境变化和任务需求频繁切换，以下哪种方法能够更有效地管理和跟踪机器人的状态变化？（）A.使用简单的变量来表示状态B.基于有限状态机（FSM）模型C.随机设定机器人状态，不进行管理D.不考虑状态变化，保持固定状态2、在一个ROS控制的工业机器人系统中，需要实现对机器人的高精度轨迹跟踪。以下哪种控制器在这种情况下表现较好？（）A.PID控制器B.模糊控制器C.自适应控制器D.以上控制器都可能适用，取决于具体工况3、ROS中的可视化工具rviz可以显示以下哪些内容？（）（）A.机器人模型B.传感器数据C.规划路径D.以上都是4、在使用ROS进行机器人的远程监控和控制时，需要确保数据传输的安全性和保密性。以下哪种加密和认证方法能够有效地保护通信内容不被窃取和篡改？（）A.不进行加密和认证B.使用简单的对称加密算法C.采用公钥基础设施（PKI）进行加密和认证D.依靠网络防火墙进行保护5、在ROS中，创建一个新的工作空间（Workspace）需要创建以下哪些目录？（）（）A.srcB.buildC.develD.以上都是6、当机器人需要与人类进行紧密交互时，安全性和舒适性是重要考虑因素。假设一个服务机器人在为人类提供帮助时，需要避免对人类造成伤害，并提供友好的交互体验。以下哪种设计原则和技术能够实现这一目标？（）A.柔软的外壳材料B.速度和力量限制C.人类感知检测D.以上都是7、假设要在ROS中开发一个能够在恶劣天气条件下工作的户外机器人，需要考虑防水、防尘和温度适应性。以下哪种防护措施和热管理方法可能会被用于户外机器人？（）A.密封设计和防水涂层B.防尘滤网和散热系统C.温度传感器和加热/冷却装置D.以上都有可能8、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9、在机器人的视觉伺服控制中，通过摄像头反馈的图像信息来控制机器人的运动。假设机器人需要将一个物体准确地移动到指定位置。以下哪种视觉伺服控制方法在处理图像噪声和目标遮挡时具有较好的鲁棒性？（）A.基于位置的视觉伺服B.基于图像的视觉伺服C.2.5D视觉伺服D.混合视觉伺服10、当在ROS中进行机器人的运动控制时，以下哪种编程语言通常被用于编写控制节点？（）A.C++B.PythonC.JavaD.Ruby。假设需要开发高效、稳定且易于维护的机器人运动控制程序，同时考虑与ROS库和其他模块的集成，上述哪种编程语言在这种情况下更具优势，并阐述其特点和在ROS中的应用实例11、在ROS中，当需要实现机器人与外部设备（如其他计算机、移动设备）的远程通信和控制时，以下哪种技术或协议能够提供可靠和高效的解决方案？同时要考虑安全性和跨平台的需求。A.HTTP协议B.SSH协议C.MQTT协议D.FTP协议12、假设要在ROS中开发一个能够自主探索未知环境的机器人，需要结合多种传感器信息和决策算法。以下哪种方法和算法可能会被用于自主探索？（）A.基于概率地图的探索算法B.基于强化学习的决策算法C.基于启发式搜索的路径规划D.以上都有可能13、在使用ROS进行机器人的视觉导航时，需要对图像进行预处理。以下哪种预处理操作可以提高导航的准确性？（）A.图像去噪B.图像增强C.图像分割D.以上操作都可能有帮助14、在ROS中，为了提高机器人系统的可靠性和容错性，需要采取一些措施。假设一个关键的传感器出现故障，系统需要能够检测到并采取相应的备份或替代策略。以下关于ROS容错处理的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以通过监控节点的心跳信号来检测节点是否正常运行B.当检测到故障时，可以自动切换到备份的传感器或执行器C.容错处理只需要在软件层面实现，硬件的可靠性不重要D.可以使用冗余设计来提高系统的容错能力15、以下哪个是机器人操作系统中用于处理机器人导航状态信息的消息类型？（）（）A.nav_msgs/PathB.nav_msgs/OdometryC.nav_msgs/StatusD.以上都不是二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）ROS中的任务调度优化算法。2、（本题5分）简述ROS中的娱乐机器人中的创意应用。3、（本题5分）简述ROS中的森林火灾扑救机器人中的灭火策略选择。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）当机器人应用于文化艺术创作领域，如绘画、音乐演奏等，分析机器人操作系统如何实现创意表达、艺术感知和与人类艺术家的互动，以及如何突破技术限制展现独特的艺术风格。2、（本题5分）在农业植保领域，机器人操作系统需要实现精准施药和作物监测。请详细综合分析其在识别病虫害、控制施药量、适应不同农田地形等方面的技术手段，探讨农业植保机器人在减少农药使用、保护环境和提高农业生产效益方面的作用，以及面临的技术成本和政策支持问题。3、（本题5分）在机器人的工业检测和质量控制应用中，分析机器人操作系统如何整合各种检测设备和传感器，实现快速准确的缺陷检测、数据分析和报告生成，以及如何提高检测系统的适应性和智能化水平。4、（本题5分）对于具有复杂机械结构和多自由度的工业机器人，ROS在运动学逆解和正解计算方面具有关键应用。请全面综合分析ROS中相关算法的实现和优化，以及在实际工业生产中如何提高机器人的运动精度和速度。5、（本题5分）随着机器人感知技术的不断发展，如激光雷达、毫米波雷达等的应用，ROS在多传感器融合方面面临新的挑战。请深入综合分析ROS如何有效地融合多种传感器数据，提高环境感知的精度和可靠性，以及在融合过程中可能出现的数据不一致和同步问题。四、设计题（本大题共3个小