自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)青島工學(xué)院

《機(jī)器學(xué)習(xí)與應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、ROS中的服務(wù)服務(wù)器（ServiceServer）需要實(shí)現(xiàn)以下哪些函數(shù)？（）（）A.處理請(qǐng)求的函數(shù)B.發(fā)送響應(yīng)的函數(shù)C.兩者皆有D.以上都不是2、在ROS控制的機(jī)器人康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)中，如果訓(xùn)練模式設(shè)置不合理，會(huì)對(duì)患者的康復(fù)效果產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.康復(fù)效果不佳或產(chǎn)生副作用B.加速康復(fù)進(jìn)程C.系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整訓(xùn)練模式D.對(duì)康復(fù)沒(méi)有影響3、在ROS中，用于發(fā)布和訂閱話題（Topic）的編程語(yǔ)言可以是（）（）A.C++B.PythonC.兩者皆可D.以上都不是4、在ROS系統(tǒng)中，對(duì)于機(jī)器人的自主決策能力提升，以下哪種方法能夠使機(jī)器人在復(fù)雜情況下做出更明智的選擇？（）A.增加決策規(guī)則B.基于案例的推理C.深度學(xué)習(xí)決策模型D.隨機(jī)決策請(qǐng)分別闡述每個(gè)選項(xiàng)在提升自主決策能力方面的作用和潛在問(wèn)題5、ROS中的動(dòng)作（Action）通信機(jī)制適用于長(zhǎng)時(shí)間的任務(wù)執(zhí)行和反饋。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人需要執(zhí)行一個(gè)復(fù)雜的任務(wù)，如搜索并搬運(yùn)一個(gè)物體，以下關(guān)于動(dòng)作通信的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.動(dòng)作客戶端發(fā)送目標(biāo)請(qǐng)求給動(dòng)作服務(wù)器，動(dòng)作服務(wù)器執(zhí)行任務(wù)并不斷反饋進(jìn)度B.動(dòng)作通信可以在任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中隨時(shí)取消或暫停C.動(dòng)作通信只能用于一次性的任務(wù)，不能用于循環(huán)執(zhí)行的任務(wù)D.可以通過(guò)動(dòng)作通信獲取任務(wù)執(zhí)行的結(jié)果和狀態(tài)信息6、ROS中的導(dǎo)航棧（NavigationStack）通常包括以下哪些部分？（）（）A.全局規(guī)劃器B.局部規(guī)劃器C.控制器D.以上都是7、在ROS環(huán)境下，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的故障診斷和容錯(cuò)控制，需要監(jiān)測(cè)機(jī)器人的狀態(tài)和建立故障模型。以下哪種方法和技術(shù)可能會(huì)被用于故障診斷和容錯(cuò)？（）A.傳感器監(jiān)測(cè)和故障樹分析B.模型參考自適應(yīng)診斷和冗余設(shè)計(jì)C.基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的故障檢測(cè)和恢復(fù)策略D.以上都有可能8、在ROS中，當(dāng)需要同時(shí)處理多個(gè)具有不同頻率的傳感器數(shù)據(jù)時(shí)，以下哪種技術(shù)可以用于同步這些數(shù)據(jù)？（）A.硬件同步B.軟件定時(shí)器C.消息過(guò)濾器D.數(shù)據(jù)緩存9、在ROS中，為了實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人系統(tǒng)的協(xié)作和協(xié)調(diào)，常常需要進(jìn)行任務(wù)分配和資源管理。假設(shè)一個(gè)工廠中有多個(gè)機(jī)器人需要共同完成一項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)，以下關(guān)于任務(wù)分配和資源管理的方法，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.可以使用集中式的任務(wù)分配算法，由一個(gè)中央控制器統(tǒng)一分配任務(wù)B.分布式的任務(wù)分配算法可以讓機(jī)器人根據(jù)本地信息和通信協(xié)商來(lái)自主分配任務(wù)C.資源管理可以考慮機(jī)器人的能力、負(fù)載和任務(wù)優(yōu)先級(jí)等因素D.任務(wù)分配和資源管理與機(jī)器人的通信延遲和帶寬無(wú)關(guān)，只取決于任務(wù)的復(fù)雜性10、當(dāng)在ROS中集成新的硬件設(shè)備時(shí)，如果設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序不完善，會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題？（）A.設(shè)備無(wú)法正常工作或工作不穩(wěn)定B.系統(tǒng)自動(dòng)修復(fù)驅(qū)動(dòng)程序C.設(shè)備性能提升D.對(duì)其他設(shè)備沒(méi)有影響11、當(dāng)在ROS中開(kāi)發(fā)一個(gè)具有多個(gè)執(zhí)行器的機(jī)器人時(shí)，需要對(duì)執(zhí)行器的協(xié)同控制進(jìn)行設(shè)計(jì)。假設(shè)執(zhí)行器之間存在復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，以下哪種控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)精確的協(xié)同動(dòng)作？（）A.獨(dú)立控制每個(gè)執(zhí)行器，不考慮協(xié)同B.基于主從控制的策略C.分布式協(xié)同控制算法D.不進(jìn)行協(xié)同控制，執(zhí)行器自由運(yùn)動(dòng)12、ROS中的導(dǎo)航功能包集（NavigationStack）為機(jī)器人的自主導(dǎo)航提供了強(qiáng)大的支持。假設(shè)機(jī)器人需要在一個(gè)未知的環(huán)境中進(jìn)行自主探索和地圖構(gòu)建，以下關(guān)于導(dǎo)航功能包集的描述，正確的是？（）A.導(dǎo)航功能包集只能使用激光雷達(dá)作為主要的傳感器輸入B.它可以自動(dòng)處理各種動(dòng)態(tài)障礙物，無(wú)需額外的編程C.在地圖構(gòu)建過(guò)程中，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡是完全隨機(jī)的D.可以通過(guò)配置參數(shù)來(lái)調(diào)整導(dǎo)航行為，如安全距離和最大速度13、在一個(gè)ROS驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人抓取任務(wù)中，需要精確控制機(jī)械手的抓取力度。以下哪種傳感器可以提供有關(guān)抓取力度的信息？（）A.壓力傳感器B.扭矩傳感器C.位置傳感器D.速度傳感器14、在基于ROS的機(jī)器人語(yǔ)音交互系統(tǒng)中，需要對(duì)語(yǔ)音指令進(jìn)行識(shí)別和解析。以下哪種語(yǔ)音識(shí)別引擎與ROS集成較為方便？（）A.百度語(yǔ)音B.科大訊飛語(yǔ)音C.谷歌語(yǔ)音D.以上都可以，取決于具體的需求和集成難度15、ROS中的可視化工具（rqt）可以幫助開(kāi)發(fā)者監(jiān)控和調(diào)試系統(tǒng)。如果可視化工具顯示的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，可能的原因是什么？（）A.節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤B.可視化工具配置錯(cuò)誤C.網(wǎng)絡(luò)延遲導(dǎo)致數(shù)據(jù)更新不及時(shí)D.以上都有可能16、在基于ROS的機(jī)器人項(xiàng)目中，需要對(duì)代碼進(jìn)行版本控制和團(tuán)隊(duì)協(xié)作開(kāi)發(fā)。假設(shè)團(tuán)隊(duì)成員分布在不同地區(qū)，需要頻繁地交流和合并代碼。以下哪種版本控制系統(tǒng)和協(xié)作方式最能提高開(kāi)發(fā)效率和代碼質(zhì)量？（）A.Git結(jié)合代碼審查和分支管理B.SVN結(jié)合集中式的代碼存儲(chǔ)C.不使用版本控制，通過(guò)郵件交流代碼D.各自開(kāi)發(fā)，最后統(tǒng)一整合17、在機(jī)器人的通信網(wǎng)絡(luò)中，需要保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性。假設(shè)機(jī)器人系統(tǒng)涉及敏感信息的傳輸。以下哪種加密和認(rèn)證技術(shù)能夠有效地保護(hù)通信內(nèi)容，防止數(shù)據(jù)泄露和篡改？（）A.RSA加密算法B.AES加密算法C.數(shù)字簽名技術(shù)D.以上技術(shù)均可18、假設(shè)在ROS中開(kāi)發(fā)一個(gè)用于救援任務(wù)的機(jī)器人，需要具備在惡劣環(huán)境下的自主導(dǎo)航和通信能力。以下哪種導(dǎo)航算法和通信技術(shù)可能會(huì)被應(yīng)用？（）A.慣性導(dǎo)航和衛(wèi)星通信B.基于地標(biāo)識(shí)別的導(dǎo)航和短波通信C.磁導(dǎo)航和無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)D.以上都有可能19、在基于ROS的機(jī)器人應(yīng)用中，需要對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行平滑處理，以減少抖動(dòng)和沖擊。假設(shè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡存在突變和不連續(xù)的情況，以下哪種方法能夠有效地實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)平滑？（）A.簡(jiǎn)單的線性插值B.樣條曲線插值C.不進(jìn)行平滑處理D.隨機(jī)調(diào)整運(yùn)動(dòng)軌跡20、以下哪個(gè)是機(jī)器人操作系統(tǒng)中用于創(chuàng)建自定義消息類型的工具？（）（）A.catkin_create_pkgB.rosmsgC.roscppD.以上都不是21、對(duì)于ROS中的機(jī)器人定位系統(tǒng)，以下哪種技術(shù)常用于融合多種傳感器信息來(lái)提高定位精度？（）A.擴(kuò)展卡爾曼濾波B.無(wú)跡卡爾曼濾波C.粒子濾波D.蒙特卡羅定位。假設(shè)機(jī)器人同時(shí)使用激光雷達(dá)、慣性測(cè)量單元和全球定位系統(tǒng)等多種傳感器進(jìn)行定位，需要一種有效的融合算法來(lái)綜合利用這些傳感器的優(yōu)勢(shì)，上述哪種技術(shù)在多傳感器融合定位中更為可靠和精確，并闡述其原理和在ROS中的應(yīng)用22、在一個(gè)ROS驅(qū)動(dòng)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中，需要根據(jù)不同的農(nóng)作物和地形進(jìn)行作業(yè)。以下哪種方法可以提高機(jī)器人的適應(yīng)性？（）A.使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行自適應(yīng)控制B.預(yù)定義多種作業(yè)模式供選擇C.在線調(diào)整機(jī)器人的參數(shù)D.以上方法都可以23、ROS中的機(jī)器人安全機(jī)制是至關(guān)重要的。當(dāng)機(jī)器人在人類環(huán)境中工作時(shí)，以下哪種安全措施是首先應(yīng)該考慮的？（）A.碰撞檢測(cè)和避障B.數(shù)據(jù)加密C.訪問(wèn)權(quán)限控制D.外觀設(shè)計(jì)請(qǐng)解釋每個(gè)選項(xiàng)在機(jī)器人工作環(huán)境安全中的重要性以及為何某個(gè)選項(xiàng)應(yīng)優(yōu)先考慮24、ROS支持在不同的操作系統(tǒng)上運(yùn)行。假設(shè)要在一個(gè)資源受限的嵌入式系統(tǒng)上部署ROS應(yīng)用，需要考慮系統(tǒng)的內(nèi)存、計(jì)算能力和實(shí)時(shí)性要求。以下哪種操作系統(tǒng)和ROS版本的選擇最適合這種嵌入式場(chǎng)景？（）A.Linux內(nèi)核的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，精簡(jiǎn)版的ROSB.Windows操作系統(tǒng)，完整版的ROSC.Android操作系統(tǒng)，定制化的ROSD.不考慮操作系統(tǒng)和ROS版本，強(qiáng)行部署25、在ROS系統(tǒng)中，對(duì)于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤誤差補(bǔ)償，以下哪種方法能夠更有效地提高跟蹤精度？（）A.基于模型的補(bǔ)償B.經(jīng)驗(yàn)補(bǔ)償C.自適應(yīng)補(bǔ)償D.不進(jìn)行補(bǔ)償請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述每個(gè)補(bǔ)償方法的原理和在軌跡跟蹤中的應(yīng)用效果26、ROS中的日志（Log）功能用于記錄系統(tǒng)運(yùn)行信息。如果日志記錄過(guò)于詳細(xì)，會(huì)帶來(lái)什么后果？（）A.占用大量存儲(chǔ)空間B.有助于快速定位問(wèn)題C.系統(tǒng)性能提升D.對(duì)系統(tǒng)沒(méi)有影響27、機(jī)器人操作系統(tǒng)中的動(dòng)作服務(wù)器可以同時(shí)處理多個(gè)動(dòng)作請(qǐng)求嗎？（）（）A.可以B.不可以C.取決于具體實(shí)現(xiàn)D.以上都不是28、在ROS中，當(dāng)需要對(duì)機(jī)器人的行為進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)時(shí)，通常會(huì)使用多種編程語(yǔ)言。假設(shè)一個(gè)項(xiàng)目需要高效的數(shù)值計(jì)算和底層系統(tǒng)訪問(wèn)，以下哪種語(yǔ)言可能是首選？（）A.PythonB.C++C.JavaD.JavaScript29、ROS中的機(jī)器人控制框架需要具備穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性。假設(shè)有一個(gè)需要高精度和快速響應(yīng)的機(jī)器人操作任務(wù)，以下哪種控制策略可能最為合適？（）A.PID控制B.模糊控制C.自適應(yīng)控制D.開(kāi)環(huán)控制請(qǐng)分別說(shuō)明每個(gè)控制策略的工作原理以及在該任務(wù)中的表現(xiàn)30、當(dāng)機(jī)器人與其他設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)，需要遵循特定的通信協(xié)議。假設(shè)機(jī)器人需要與一個(gè)工業(yè)控制器進(jìn)行高速、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交換。以下哪種通信協(xié)議最適合這種應(yīng)用場(chǎng)景？（）A.CAN總線B.ModbusC.Ethernet/IPD.Profibus二、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)造紙廠，ROS驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人進(jìn)行紙張搬運(yùn)和質(zhì)量抽檢。仔細(xì)分析ROS在紙張柔軟材質(zhì)處理、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)判斷、搬運(yùn)效率提升以及潮濕環(huán)境適應(yīng)方面的挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)策略。2、（本題5分）在電子設(shè)備生產(chǎn)線上，機(jī)器人參與芯片安裝、電路板檢測(cè)等工作。深入探討機(jī)器人操作系統(tǒng)在微小零件操作、高精度檢測(cè)算法、生產(chǎn)節(jié)拍控制和設(shè)備兼容性方面的關(guān)鍵技術(shù)，分析操作系統(tǒng)如何適應(yīng)電子設(shè)備制造的高精度和高速度要求。3、（本題5分）在林業(yè)領(lǐng)域，機(jī)器人操作系統(tǒng)可用于樹木種植、采伐和森林監(jiān)測(cè)等工作。請(qǐng)?jiān)敿?xì)綜合分析其在地形適應(yīng)、樹木識(shí)別、采伐安全控制等方面的技術(shù)手段，探討林業(yè)機(jī)器人在保護(hù)森林資源、提高林業(yè)生產(chǎn)效率方面的作用，以及在推廣應(yīng)用中面臨的技術(shù)成熟度和政策法規(guī)問(wèn)題。4、（本題5分）機(jī)器人操作系統(tǒng)在空間探索中的應(yīng)用具有重要意義。請(qǐng)綜合分析在行星探測(cè)、空間站維護(hù)等任務(wù)中，操作系統(tǒng)如何適應(yīng)太空環(huán)境的極端條件，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控、自主導(dǎo)航和能源管理，以及面臨的太空輻射、通信延遲等技術(shù)難題和解決思路。5、（本題5分）對(duì)于反恐排爆機(jī)器人，機(jī)器人操作系統(tǒng)在危險(xiǎn)環(huán)境感知、爆炸物處理和遠(yuǎn)程精確操作等方面面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。請(qǐng)全面綜合分析其在傳感器融合、防爆設(shè)計(jì)、行動(dòng)策略制定等方面的技術(shù)解決方案，探討反恐排爆機(jī)器人在保障公共安全和應(yīng)對(duì)突發(fā)事件中的作用，以及在技術(shù)研發(fā)和實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用中的困難和突破方向。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)