苏州工业园区服务外包职业学院《机器学习原理》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页苏州工业园区服务外包职业学院《机器学习原理》

2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、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、在使用ROS开发机器人的过程中，需要对机器人的模型进行参数校准和优化。以下哪种方法能够基于实际测量数据准确地调整模型参数？（）A.手动试错法B.基于遗传算法的优化C.随机设置参数D.不进行参数校准，使用默认值2、在基于ROS的机器人集群系统中，当需要协调多个机器人的行动以完成一个共同目标时，以下哪种协调算法可能是最有效的？（）A.集中式协调B.分布式协调C.混合式协调D.无协调，各自行动请详细解释每个协调算法的工作原理和在机器人集群中的应用效果3、假设要在ROS中实现一个能够自主探索未知环境的机器人，以下哪种地图构建和更新方法能够更好地适应环境的变化？（）A.增量式地图构建B.全局地图重建C.固定地图，不更新D.随机地图生成请分别解释每个选项在自主探索未知环境中的可行性和适应性4、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5、在一个基于ROS的机器人团队协作项目中，需要实现不同类型机器人之间的任务分配和协调。以下哪种策略和机制可能会被用于团队协作？（）A.基于任务优先级的分配B.基于能力和资源的分配C.基于市场机制的资源交易D.以上都有可能6、在使用ROS进行机器人软件开发时，需要进行版本控制。假设一个团队在开发一个复杂的机器人项目，以下哪种版本控制系统在ROS开发中常用？（）A.GitB.SVNC.CVSD.Mercurial7、在ROS中，机器人的运动控制是一个关键的部分。假设一个机械臂需要执行精确的抓取操作，需要对其关节进行运动控制。以下关于ROS运动控制的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以使用PID控制器来实现关节的位置控制B.运动控制指令可以通过话题或服务的方式发送给执行器C.机械臂的运动学和动力学模型在运动控制中不是必需的D.可以使用逆运动学求解来计算机械臂达到目标位置所需的关节角度8、机器人的运动控制是实现精确操作的关键。假设一个机器人手臂需要执行一个复杂的装配任务，要求高精度的位置和姿态控制。以下哪种控制方法能够更好地满足这种需求，同时处理系统中的不确定性和干扰？（）A.比例-积分-微分（PID）控制B.模型预测控制（MPC）C.自适应控制D.模糊控制9、在ROS环境下，为了实现机器人的触觉感知和交互，需要选择合适的触觉传感器和处理算法。以下哪种触觉传感器和算法可能会被用于触觉感知？（）A.电容式触觉传感器和触觉信号处理B.电阻式触觉传感器和模式识别算法C.压电式触觉传感器和特征提取算法D.以上都有可能10、在ROS系统中，对于机器人的动态建模和仿真，以下哪种工具或软件包可能是最常用的？（）A.GazeboB.V-REPC.WebotsD.OpenRAVE请分别介绍每个选项的特点和在机器人动态建模与仿真中的应用广泛性11、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12、以下哪个是机器人操作系统中用于处理机器人传感器融合信息的消息类型？（）（）A.sensor_msgs/PointCloud2B.sensor_msgs/ImuC.nav_msgs/OdometryD.以上都不是13、在ROS环境下，为了实现机器人在复杂环境中的地图构建和定位，需要选择合适的SLAM（同时定位与地图构建）算法。考虑到计算资源和精度要求，以下哪种SLAM算法可能更合适？（）A.ORB-SLAMB.CartographerC.GMappingD.以上都有可能14、在ROS环境下，为了开发一个能够自主避障并规划最优路径的移动机器人，需要选择合适的路径规划算法。考虑到环境的复杂性和动态变化，以下哪种算法可能更适合？（）A.A*算法B.Dijkstra算法C.RRT算法D.蚁群算法15、在机器人操作系统（ROS）中，当需要实现多个机器人之间的通信和协作，以完成一个复杂的任务，例如在仓库中进行货物搬运和分拣，以下哪种通信机制最为关键？（）A.主题通信B.服务通信C.动作通信D.参数服务器16、在基于ROS的机器人教育应用中，为了让学生更好地理解机器人的工作原理，以下哪种教学方法较为有效？（）A.通过实际编程操作让学生亲身体验B.利用可视化工具展示机器人的内部状态C.结合理论讲解和案例分析D.以上方法综合使用17、当在ROS中使用多个机器人进行协作任务时，需要进行分布式通信。如果网络延迟较高，会对协作效果产生什么影响？（）A.机器人之间的协作失调，任务完成质量下降B.机器人自主调整协作策略，不受影响C.协作效率提高，任务更快完成D.系统自动优化网络，降低延迟18、在使用ROS开发水下机器人系统时，需要考虑水的阻力和浮力等特殊因素。以下关于模型建立和控制算法调整的描述，正确的是：（）A.直接使用通用的机器人模型和控制算法，忽略水下环境的影响B.在通用模型的基础上，增加水动力参数进行修正C.开发全新的水下机器人专用模型和控制算法D.水下环境对机器人系统影响不大，无需特殊处理19、ROS中的Gazebo是一个常用的机器人仿真环境。假设需要在Gazebo中模拟一个具有复杂物理特性的机器人和环境，以下关于Gazebo仿真的描述，正确的是？（）A.Gazebo只能模拟简单的机器人运动，无法处理复杂的物理交互B.在Gazebo中进行仿真时，不需要考虑机器人的动力学模型C.Gazebo可以与ROS节点进行集成，实现仿真与实际控制的交互D.Gazebo的仿真结果与实际机器人的行为完全一致，无需进一步验证20、在机器人操作系统中，用于发布机器人动作指令的主题通常以什么命名？（）（）A./robot_actionB./action/robotC./cmd_action/robotD.以上都不是二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释ROS中的群体机器人协作算法。2、（本题5分）说明ROS中的药物研发科学管理机器人中的管理科学性体现。3、（本题5分）说明ROS中的果园管理机器人中的采摘策略。4、（本题5分）ROS中的目标分配算法。5、（本题5分）说明ROS中的气象数据准确采集机器人中的采集误差控制。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在ROS框架下，为沙漠救援机器人设计一个被困人员定位和救援路径规划系统。2、（本题5分）在ROS框架下，为沙漠植树机器人设计一个树苗种植位置选择和浇水控制系统。3、（本题5分）在ROS中构建一个鲫鱼养殖场鲫鱼收集机器人的高效收集与运输系统。4、（本题5分）基于ROS构建一个极地科考机器人的冰层探测与样本采集系统。5、（本题5分）在ROS环境下搭建一个珍珠养殖场珍珠蚌开壳与珍珠采集系统。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在机器人的智能农业灌溉系统中，探讨机器人操作系统如何根据土壤湿度、气象数据和作物需水情况，实现精准灌溉和水资源的优化利用，以及如何降低系统成本和维护难度。2、（本题10分）对于建筑清洁机器人，机器人操作系统在高楼外墙清洁、室内地面清洁等任