兰州石化职业技术大学《机器学习与大数据》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页兰州石化职业技术大学《机器学习与大数据》

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1分，共15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控制的工业机器人系统中，传感器出现故障，导致反馈数据不准确。这可能会对机器人的控制产生什么影响？（）A.机器人的动作失控或不准确B.系统自动切换到备用传感器C.机器人继续正常工作，不受影响D.控制精度提高2、在基于ROS的机器人感知系统中，当需要同时处理声音和图像信息时，以下哪种数据同步方法能够确保信息的准确性和及时性？（）A.基于时间戳的同步B.基于事件触发的同步C.异步处理，后期整合D.不进行同步，分别处理请解释每个选项在数据同步中的工作方式和可能带来的效果3、在ROS中，当需要对机器人的行为进行编程实现时，通常会使用多种编程语言。假设一个项目需要高效的数值计算和底层系统访问，以下哪种语言可能是首选？（）A.PythonB.C++C.JavaD.JavaScript4、ROS中的通信加密对于保障数据安全很重要。如果通信未加密，可能会面临什么风险？（）A.数据被窃取或篡改B.通信速度加快C.系统资源消耗减少D.对安全没有影响5、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、在ROS环境中，对于机器人的实时性能优化，需要考虑算法的复杂度、内存使用和计算效率等方面。假设机器人的某个功能模块存在性能瓶颈，以下哪种方法能够最有效地提升性能？（）A.优化算法实现，减少计算量B.增加硬件资源，如内存和CPUC.不进行优化，维持现状D.降低功能要求，简化任务8、ROS中的可视化工具（RViz）对于机器人开发和调试非常有用。假设要在RViz中同时显示机器人的模型、传感器数据和规划路径，以下关于配置和使用RViz的描述，正确的是：（）A.手动逐个添加所需的显示元素，进行复杂的配置B.使用预定义的配置文件，快速加载和显示相关信息C.RViz功能有限，无法满足同时显示多种信息的需求D.不需要使用RViz，通过代码打印信息进行调试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、ROS中的服务请求（ServiceRequest）可以包含以下哪些数据类型？（）（）A.基本数据类型B.自定义消息类型C.两者皆可D.以上都不是11、当在ROS中处理机器人的大规模数据存储和检索时，例如长期的运行数据和日志，以下哪种数据库技术能够提供高效和可靠的解决方案？（）A.关系型数据库，如MySQLB.非关系型数据库，如MongoDBC.本地文件存储，不使用数据库D.内存数据库，如Redis12、ROS中的机器人软件测试是保证系统可靠性的重要环节。以下哪种测试方法能够更全面地检测软件的功能和性能？（）A.单元测试B.集成测试C.系统测试D.以上都需要请分别说明每个测试方法的重点和在机器人软件测试中的作用13、ROS中的坐标变换在机器人控制中非常重要。假设机器人的传感器坐标系和机械臂坐标系不同，需要进行坐标变换。以下哪种工具在ROS中常用于坐标变换的计算？（）A.tfB.cv_bridgeC.rospyD.message_filters14、当在ROS中开发一个需要适应复杂环境变化的机器人时，以下哪种机器学习模型用于环境感知和适应可能是最有潜力的？（）A.生成对抗网络B.循环神经网络C.自编码器D.决策树请详细分析每个机器学习模型在处理复杂环境变化中的特点和应用可能性15、假设要在ROS中实现一个能够在水下环境工作的机器人，以下哪种防水和密封设计以及材料选择是关键的？（）A.橡胶密封圈与不锈钢外壳B.塑料外壳与胶水密封C.玻璃纤维外壳与硅胶密封D.不做特殊处理请详细说明每个选项在水下环境中的防水性能和可靠性二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释ROS中的环境监测机器人中的传感器选择。2、（本题5分）如何在ROS中进行代码重构和优化？3、（本题5分）说明ROS中的安全机制和防护措施。4、（本题5分）如何在ROS中实现机器人的高效路径搜索？三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）假设开发一个ROS驱动的极地救援机器人，需要在极寒和复杂地形条件下执行任务。全面分析ROS在低温启动、雪地行走、救援工具操作以及与救援指挥中心的通信方面的关键问题和解决方法。2、（本题5分）ROS在机器人的力控制和柔顺控制应用中，如机器人装配、精细操作等，具有重要意义。请详细综合分析ROS中相关控制算法的实现和性能评估，以及如何根据不同的任务需求调整控制参数。3、（本题5分）对于多机器人协作系统，机器人操作系统需要实现高效的协调和任务分配。请详细综合分析在诸如工厂生产线、灾难救援等场景中，机器人之间如何进行信息共享、协同工作和避免冲突，探讨多机器人协作系统的架构设计和优化策略，以及在实际应用中的通信和同步问题。4、（本题5分）在造纸工厂中，机器人参与纸浆搅拌、纸张成型和质量检测等环节。综合分析机器人操作系统在纸浆浓度控制、成型模具调整、质量缺陷识别和生产流程协调方面的技术要点，探讨操作系统如何提升造纸生产的效率和产品质量。5、（本题5分）在考古挖掘现场，机器人需要在脆弱的环境中进行精细作业。仔细分析机器人操作系统在文物保护意识、精细动作控制、环境监测和历史数据记录方面的特殊需求，研究操作系统如何保障考古工作的准确性和安全性。四、设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在ROS中设计