通化师范学院《机器学习及医学应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

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2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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2分，共40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、假设在一个ROS驱动的服务机器人项目中，需要根据不同的场景和用户需求动态配置机器人的行为参数。以下哪种方法能够在运行时灵活地修改这些参数，而无需重新编译代码？（）A.将参数硬编码在程序中B.使用配置文件，并在运行时读取C.通过ROS的参数服务器（ParameterServer）D.不支持参数修改，每次重新编译2、在ROS中，对于机器人的传感器数据融合，以下哪种方法通常被用于将来自多个不同类型传感器的数据进行整合和校准？（）A.卡尔曼滤波B.粒子滤波C.扩展卡尔曼滤波D.以上都是3、在使用ROS进行水下机器人开发时，由于水的阻力和环境特殊性，以下哪个方面需要特别关注和优化？（）A.动力系统控制B.通信的稳定性C.传感器的防水和抗干扰D.以上方面都需要4、ROS中的参数服务器可以存储全局参数。当参数数量过多时，如何提高参数的查找和访问效率？（）A.对参数进行分类和索引B.使用高效的数据结构存储参数C.定期清理不必要的参数D.以上方法都可以5、机器人操作系统中的服务（Service）通常采用哪种请求/响应模式？（）（）A.同步B.异步C.半同步半异步D.以上都不是6、当为机器人设计视觉感知系统时，需要考虑多种因素。假设机器人需要在不同光照条件下准确识别物体。以下哪种图像处理技术对于解决光照变化对物体识别的影响最为有效？（）A.直方图均衡化B.边缘检测C.图像滤波D.图像分割7、当在ROS中进行机器人的路径规划时，需要考虑环境中的障碍物和机器人的运动约束。假设机器人需要在一个复杂的室内环境中找到一条最优路径到达目标点。以下哪种路径规划算法在处理这种复杂环境时表现最佳？（）A.A*算法B.蚁群算法C.随机漫步算法D.不进行路径规划，随机移动8、在ROS中，为了提高机器人系统的可靠性和容错性，通常会采用分布式架构。假设一个分布式机器人系统中的某个节点出现故障，以下哪种机制可以帮助系统继续运行而不受到严重影响？（）A.故障节点会自动重启，并恢复到故障前的状态B.其他节点会接管故障节点的任务，保证系统功能的完整性C.系统会停止所有操作，等待故障节点修复后再继续运行D.系统会切换到一个备用的完全相同的机器人系统，继续执行任务9、ROS支持分布式计算，如果在分布式环境中节点之间的网络带宽有限，会对系统产生什么影响？（）A.数据传输延迟，影响系统性能B.系统自动扩展带宽C.对系统没有明显影响D.计算速度加快10、机器人操作系统中的动作结果（ActionResult）主要用于提供什么信息？（）（）A.任务完成状态信息B.错误信息C.状态信息D.以上都不是11、在ROS中，配置文件（ConfigurationFile）起着重要的作用。假设一个机器人项目需要设置各种参数，如传感器的采样频率、控制器的增益等。以下关于ROS配置文件的描述，哪一项是错误的？（）A.配置文件通常使用YAML格式进行编写，易于阅读和理解B.可以在运行时动态加载和修改配置文件，无需重新启动系统C.配置文件中的参数可以被多个节点共享和使用D.配置文件只能存储简单的数值型参数，不能存储复杂的数据结构12、在ROS系统中，对于机器人的任务优先级分配，以下哪种策略能够更好地平衡不同任务的需求？（）A.固定优先级B.动态优先级C.随机优先级D.不设置优先级请详细说明每个优先级分配策略在任务管理中的效果和适用场景13、在ROS控制的机器人系统中，如果电源管理不当，可能会引发什么问题？（）A.机器人突然断电，任务中断B.机器人续航能力增强C.对系统运行没有影响D.系统自动节能14、在使用ROS进行机器人的深度学习应用开发时，需要将深度学习模型与ROS系统集成。以下哪种方式是常见的集成方法？（）A.将深度学习模型作为一个ROS节点运行B.在ROS节点中调用深度学习库进行推理C.使用中间件将深度学习模型的输出转换为ROS消息D.以上方法都可以15、对于ROS中的机器人操作系统安全，以下哪种措施能够有效地防止未经授权的访问和控制？（）A.身份认证B.数据加密C.访问控制D.以上都是。假设机器人系统涉及敏感信息和关键任务，需要采取一系列安全措施来保障系统的安全性和可靠性，上述哪些措施能够共同发挥作用，有效地保护机器人操作系统，并说明其在ROS中的实现和配置方法16、ROS中的机器人描述文件（URDF）可以包含以下哪些信息？（）（）A.连杆信息B.关节信息C.传感器信息D.以上都是17、在基于ROS的机器人应用中，需要对机器人的行为进行自适应调整，以适应不同的工作场景和任务需求。假设环境条件发生变化，以下哪种方法能够使机器人自动调整行为策略？（）A.基于规则的硬编码调整B.机器学习算法的自适应调整C.不进行自适应调整，保持固定行为D.依靠人工干预进行调整18、ROS中的参数服务器（ParameterServer）使用哪种数据结构存储参数？（）（）A.字典B.列表C.数组D.树19、在ROS系统中，对于机器人的路径跟踪控制，以下哪种控制器可能在存在干扰和不确定性的情况下表现较好？（）A.线性控制器B.非线性控制器C.鲁棒控制器D.随机控制器请分别说明每个控制器在应对干扰和不确定性时的特点和性能20、在使用ROS开发机器人的过程中，需要对机器人的软件进行可维护性和可扩展性设计。以下哪种架构和设计原则能够提高代码的可维护性和未来的功能扩展能力？（）A.紧密耦合的架构，功能集中在少数模块B.分层架构，模块化设计，遵循接口规范C.混乱的代码结构，不考虑设计原则D.不考虑可维护性和可扩展性，只关注当前功能实现二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）简述ROS在矿山机器人中的应用。2、（本题5分）如何在ROS中实现机器人的避障功能？3、（本题5分）简述ROS中的考古发掘现场保护机器人中的保护措施执行。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个基于ROS的造纸厂纸张搬运机器人的防潮搬运系统。2、（本题5分）基于ROS构建一个机器人的自主检修系统，能够检测自身故障并进行简单修复。3、（本题5分）在ROS框架下，为风电维护机器人设计一个叶片检测和维修系统。4、（本题5分）利用ROS为巡检机器人设计一个设备故障检测和报告系统。5、（本题5分）基于ROS构建一个泥鳅养殖场泥鳅捕捉机器人的精准捕捉与装袋系统。四、分析题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）ROS在机器人的林