山东交通职业学院《机器学习Ⅱ》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页山东交通职业学院《机器学习Ⅱ》

2023-2024学年第二学期期末试卷院(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、ROS中的节点可以在不同的编程语言中实现，并且能够相互通信，这是因为（）（）A.ROS提供了统一的通信接口B.编程语言的兼容性C.两者皆有D.以上都不是2、机器人的软件架构对于系统的可扩展性和维护性至关重要。假设一个复杂的机器人系统需要不断添加新的功能和模块。以下哪种软件架构风格能够更好地支持这种需求，同时保持系统的稳定性和可靠性？（）A.分层架构B.微服务架构C.事件驱动架构D.面向对象架构3、ROS中的参数服务器（ParameterServer）用于存储和共享全局参数。假设一个机器人系统的配置参数，如运动速度限制和传感器校准值，存储在参数服务器中。当多个节点同时尝试修改同一个参数时，以下哪种机制会被触发？（）A.最后修改的节点的值会被接受，其他修改被忽略B.系统会随机选择一个节点的修改值进行应用C.系统会阻止所有修改操作，直到冲突解决D.系统会将所有修改值进行平均，得到最终的参数值4、在基于ROS的机器人应用中，需要对机器人的能源管理进行优化，以延长机器人的工作时间。假设机器人配备了多种能源消耗设备，以下哪种策略能够最有效地降低能源消耗？（）A.关闭所有非必要设备B.根据任务需求动态调整设备的工作状态C.始终保持设备全功率运行D.不进行能源管理，任由设备耗电5、在ROS中，为了实现机器人的远程控制，通常会使用网络通信。假设需要在远程计算机上控制一个位于本地的机器人，以下哪种网络架构可能最为适合？（）A.客户端-服务器架构B.对等网络架构C.分布式架构D.总线型架构6、在ROS中，为了实现机器人的自主导航，需要构建地图。假设使用激光雷达进行环境扫描来创建地图，以下哪种地图表示方法在ROS中较为常见？（）A.栅格地图B.拓扑地图C.矢量地图D.图像地图7、ROS中的导航功能包集（NavigationStack）为机器人的自主导航提供了一系列的算法和工具。假设一个移动机器人需要在室内环境中自主导航到指定目标点，以下关于导航功能包集的使用，哪一项是错误的？（）A.可以使用全局规划器生成从起始点到目标点的大致路径B.局部规划器根据传感器数据实时调整机器人的运动，避开障碍物C.导航功能包集可以自动适应不同类型的机器人和环境，无需进行任何参数调整D.可以通过设置代价地图（Costmap）来表示环境中的障碍物和可通行区域8、以下哪个是机器人操作系统中用于处理机器人里程计信息的消息类型？（）（）A.nav_msgs/OdometryB.sensor_msgs/ImuC.std_msgs/Float32D.以上都不是9、ROS中的导航功能包集（NavigationStack）提供了机器人自主导航的基本框架。假设要对导航功能进行定制和扩展，以下关于操作方法的描述，正确的是：（）A.直接修改导航功能包集的源代码，实现定制需求B.利用导航功能包集提供的接口和参数，进行配置和扩展C.重新开发一个全新的导航框架，替代原有的功能包集D.导航功能包集无法进行定制和扩展10、ROS支持多机器人协作的应用开发。假设要实现多个机器人之间的任务分配和协调工作，以下关于协作策略和通信机制的选择，正确的是：（）A.采用集中式控制策略，由一个中心节点进行任务分配和协调B.采用分布式控制策略，每个机器人自主决策并通过通信协商C.混合使用集中式和分布式策略，根据任务特点灵活选择D.多机器人协作无法实现有效的任务分配和协调11、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12、以下哪个是机器人操作系统中用于处理图像数据的消息类型？（）（）A.sensor_msgs/ImageB.geometry_msgs/PoseC.std_msgs/Int32D.以上都不是13、ROS中的动作反馈（ActionFeedback）通常包含以下哪些信息？（）（）A.任务进度B.中间状态C.两者皆有D.以上都不是14、ROS系统中的传感器数据处理是关键环节。当处理来自激光雷达的大量点云数据时，为了提高数据处理效率和准确性，以下哪种方法较为合适？（）A.直接对原始点云数据进行处理B.先对点云数据进行滤波和降采样C.将点云数据转换为图像进行处理D.忽略部分点云数据请解释每个选项的可行性和可能带来的影响15、假设要在ROS中开发一个能够在狭窄空间中操作的微型机器人，需要考虑机器人的尺寸、灵活性和控制精度。以下哪种设计和控制方法可能会被用于微型机器人？（）A.微机电系统设计和微型电机控制B.柔性结构和精密驱动C.小型传感器集成和微型控制器D.以上都有可能16、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17、ROS支持在不同的操作系统上运行。假设要在一个资源受限的嵌入式系统上部署ROS应用，需要考虑系统的内存、计算能力和实时性要求。以下哪种操作系统和ROS版本的选择最适合这种嵌入式场景？（）A.Linux内核的实时操作系统，精简版的ROSB.Windows操作系统，完整版的ROSC.Android操作系统，定制化的ROSD.不考虑操作系统和ROS版本，强行部署18、当使用ROS控制机器人的移动底盘时，以下哪种驱动方式能够提供更好的机动性和适应性？（）A.轮式驱动B.履带式驱动C.足式驱动D.复合式驱动。假设机器人需要在不同地形和环境中灵活移动，如崎岖地面、狭窄通道等，上述哪种驱动方式能够更好地应对复杂的移动需求，并分析其在ROS中的控制和实现方式19、在一个基于ROS的医疗机器人项目中，需要确保机器人操作的安全性和精度，同时符合医疗法规要求。以下哪种安全机制和认证方法可能会被用于医疗机器人？（）A.安全监控系统和风险评估B.精度校准和验证测试C.医疗设备认证和法规遵循D.以上都有可能20、在ROS环境中，对于机器人的故障诊断和错误处理，需要一种有效的机制来检测和报告异常情况。假设机器人在运行过程中出现硬件故障或软件错误，以下哪种方法能够及时发现并通知相关人员？（）A.定期人工检查B.依靠机器人自动恢复，不进行报告C.使用ROS的日志系统和监控工具D.忽略故障，继续运行二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释ROS中的路径规划可扩展性。2、（本题5分）解释ROS中的动作（Action）机制。3、（本题5分）解释ROS中的行为决策模型。4、（本题5分）ROS中的语音交互模块如何集成？5、（本题5分）如何在ROS中实现机器人的避障功能？三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在ROS环境下搭建一个鲶鱼养殖场鲶鱼分拣机器人的大小分拣与计数系统。2、（本题5分）基于ROS构建一个机器人的自主环境亮度检测和视觉适应系统。3、（本题5分）使用ROS为工厂物料搬运机器人设计一个物料识别和搬运路径优化系统。4、（本题5分）基于ROS构建一个鳕鱼养殖场鳕鱼捕捞机器人的高效捕捞与保鲜系统。5、（本题5分）在ROS框架下，为清洁机器人开发一个智能清扫路径规划系统。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在科研实验室中，机器人用于实验样本处理和数据采集。深入研究机器人操作系统在实验流程控制、样本精确操作、数据准确性保障和实验设备集成方面的关键技术，分析操作系统如何满足科研实验的高精度和可重复性要求。2、（本题10分）在农业灌溉