學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁青島大學《機器學習及醫(yī)學應用》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在機器人的能源管理中，需要優(yōu)化能源消耗以延長工作時間。假設一個移動機器人在執(zhí)行任務時，不同的運動模式和速度對能源消耗有顯著影響。以下哪種能源管理策略能夠根據(jù)任務需求和環(huán)境條件動態(tài)調(diào)整機器人的行為，以降低能源消耗？（）A.基于模型的預測控制B.基于規(guī)則的節(jié)能策略C.自適應能源優(yōu)化算法D.實時監(jiān)測與反饋控制2、在ROS中，進行機器人的任務規(guī)劃時，需要將高層的任務目標分解為具體的動作序列。假設一個機器人需要完成一個物品搬運的任務。以下關(guān)于ROS任務規(guī)劃的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用基于狀態(tài)機的方法來進行任務規(guī)劃B.任務規(guī)劃需要考慮環(huán)境的不確定性和變化C.一旦任務規(guī)劃完成，就不能在執(zhí)行過程中進行修改和調(diào)整D.可以使用人工智能算法，如強化學習，來優(yōu)化任務規(guī)劃策略3、在基于ROS的機器人項目中，需要對代碼進行版本控制和團隊協(xié)作開發(fā)。假設團隊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C.不使用版本控制，通過郵件交流代碼D.各自開發(fā)，最后統(tǒng)一整合4、ROS中的啟動文件（LaunchFile）用于一次性啟動多個節(jié)點和配置參數(shù)。當啟動文件中的某個節(jié)點出現(xiàn)故障時，以下哪種處理方式是合適的？（）A.停止整個啟動過程B.忽略故障節(jié)點，繼續(xù)啟動其他節(jié)點C.嘗試重新啟動故障節(jié)點D.以上方式都可以，根據(jù)具體情況選擇5、當在ROS中開發(fā)一個需要與其他機器人或設備進行無縫對接的機器人時，以下哪種接口標準和協(xié)議的遵循是至關(guān)重要的？（）A.USBB.CANC.EthernetD.RS232請詳細解釋每個接口標準和協(xié)議在機器人對接中的應用和重要性6、假設在一個ROS驅(qū)動的服務機器人項目中，需要根據(jù)不同的場景和用戶需求動態(tài)配置機器人的行為參數(shù)。以下哪種方法能夠在運行時靈活地修改這些參數(shù)，而無需重新編譯代碼？（）A.將參數(shù)硬編碼在程序中B.使用配置文件，并在運行時讀取C.通過ROS的參數(shù)服務器（ParameterServer）D.不支持參數(shù)修改，每次重新編譯7、ROS中的節(jié)點可以分布在不同的計算平臺上。當節(jié)點之間的計算能力差異較大時，如何平衡系統(tǒng)的負載？（）A.將計算任務分配給能力較強的節(jié)點B.對計算任務進行分割，分配給不同的節(jié)點C.根據(jù)節(jié)點的負載情況動態(tài)調(diào)整任務分配D.以上方法都可以8、ROS中的硬件抽象層（HardwareAbstractionLayer）用于適配不同的硬件。如果硬件抽象層設計不合理，會出現(xiàn)什么情況？（）A.硬件無法正常工作或性能受限B.硬件自動適配軟件C.硬件性能提升D.對硬件沒有影響9、在一個ROS驅(qū)動的無人機系統(tǒng)中，需要考慮風的影響進行飛行控制。以下哪種方法可以有效地估計風的參數(shù)？（）A.使用風速傳感器直接測量B.通過無人機的運動狀態(tài)反推風的參數(shù)C.結(jié)合氣象數(shù)據(jù)和模型預測風的情況D.以上方法可以結(jié)合使用10、ROS中的服務可以有多個客戶端同時請求，這種特性被稱為（）（）A.一對多服務B.多對一服務C.多對多服務D.一對一服務11、當在ROS中進行機器人的力控制時，以下哪種傳感器常用于測量接觸力和力矩？（）A.六維力傳感器B.壓力傳感器C.扭矩傳感器D.應變片傳感器。假設機器人需要在與環(huán)境或物體的交互中精確控制施加的力和力矩，上述哪種傳感器能夠提供更準確和實時的力反饋信息，并說明其工作原理和在ROS中的接口實現(xiàn)12、機器人操作系統(tǒng)中的動作服務器可以同時處理多個動作請求嗎？（）（）A.可以B.不可以C.取決于具體實現(xiàn)D.以上都不是13、ROS中的服務響應（ServiceResponse）可以包含以下哪些數(shù)據(jù)類型？（）（）A.基本數(shù)據(jù)類型B.自定義消息類型C.兩者皆可D.以上都不是14、在ROS中，當需要對機器人的行為進行決策時，通常會使用有限狀態(tài)機（FiniteStateMachine）。假設機器人在巡邏任務中有巡邏、發(fā)現(xiàn)異常和返回基地等狀態(tài)，以下關(guān)于有限狀態(tài)機的描述，正確的是？（）A.狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換是隨機的，不受任何條件約束B.有限狀態(tài)機只能處理簡單的任務，不適合復雜的決策邏輯C.可以通過定義狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件和動作來實現(xiàn)機器人的行為決策D.有限狀態(tài)機的性能會隨著狀態(tài)數(shù)量的增加而顯著下降15、在ROS環(huán)境下，為了提高機器人系統(tǒng)的實時性能和響應速度，需要對軟件進行優(yōu)化和硬件進行選型。以下哪種方法和硬件配置可能會有助于實現(xiàn)這個目標？（）A.多核處理器和實時操作系統(tǒng)B.高速通信總線和專用運動控制卡C.優(yōu)化算法和內(nèi)存管理D.以上都有可能16、假設要在ROS中開發(fā)一個能夠自主充電的機器人，以下哪個模塊或功能是關(guān)鍵的？（）A.電池電量監(jiān)測B.充電接口識別C.路徑規(guī)劃到充電點D.充電協(xié)議支持請詳細說明每個選項在自主充電功能實現(xiàn)中的必要性和作用17、在機器人的軟件開發(fā)中，需要遵循一定的規(guī)范和標準，以提高代碼的可讀性、可維護性和可擴展性。假設一個大型機器人項目涉及多個開發(fā)團隊。以下哪種軟件開發(fā)方法和規(guī)范最適合這種情況？（）A.敏捷開發(fā)方法B.瀑布開發(fā)模型C.面向?qū)ο缶幊桃?guī)范D.以上方法和規(guī)范結(jié)合使用18、以下哪個是機器人操作系統(tǒng)中用于處理機器人語音識別信息的消息類型？（）（）A.audio_msgs/AudioB.speech_msgs/RecognitionC.std_msgs/StringD.以上都不是19、在機器人操作系統(tǒng)（ROS）中，節(jié)點之間通過話題（Topic）進行通信。假設一個機器人系統(tǒng)中有兩個節(jié)點，一個負責傳感器數(shù)據(jù)采集，另一個負責數(shù)據(jù)分析。如果傳感器數(shù)據(jù)采集節(jié)點發(fā)布的話題消息頻率過高，可能會導致什么問題？（）A.數(shù)據(jù)分析節(jié)點處理不過來，造成數(shù)據(jù)丟失B.系統(tǒng)性能提升，響應速度加快C.通信鏈路堵塞，系統(tǒng)崩潰D.對系統(tǒng)沒有明顯影響20、機器人操作系統(tǒng)中的節(jié)點可以通過哪種方式獲取參數(shù)服務器中的參數(shù)？（）（）A.命令行參數(shù)B.環(huán)境變量C.ROS參數(shù)服務器APID.以上都不是二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）ROS中的動作（Action）與普通服務有何區(qū)別？2、（本題5分）如何在ROS中實現(xiàn)機器人的自適應抓??？3、（本題5分）說明如何在ROS中創(chuàng)建一個新的節(jié)點。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個基于ROS的金針菇養(yǎng)殖場金針菇培育與采摘機器人的科學培育與采摘系統(tǒng)。2、（本題5分）基于ROS構(gòu)建一個機器人的自主目標搜索和優(yōu)先級排序系統(tǒng)。3、（本題5分）設計一個基于ROS的制藥廠藥品分揀機器人的藥品識別與分揀系統(tǒng)。4、（本題5分）在ROS中設計一個機器人的物體硬度和韌性綜合檢測系統(tǒng)。5、（本題5分）設計一個基于機器人操作系統(tǒng)（ROS）的移動機器人路徑規(guī)劃算法，使其能夠在復雜環(huán)境中避開障礙物并到達指定目標點。四、分析題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分