學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)

《機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)理論雙語(yǔ)教學(xué)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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RViz可以顯示機(jī)器人的模型和數(shù)據(jù)。當(dāng)需要顯示機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，以下哪種方式可以更清晰地展示？（）A.使用不同顏色和線條樣式區(qū)分不同時(shí)間段的軌跡B.對(duì)軌跡進(jìn)行平滑處理C.結(jié)合地圖背景顯示軌跡D.以上方法都可以2、ROS中的節(jié)點(diǎn)可以分布在不同的計(jì)算平臺(tái)上。當(dāng)節(jié)點(diǎn)之間的計(jì)算能力差異較大時(shí)，如何平衡系統(tǒng)的負(fù)載？（）A.將計(jì)算任務(wù)分配給能力較強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)B.對(duì)計(jì)算任務(wù)進(jìn)行分割，分配給不同的節(jié)點(diǎn)C.根據(jù)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況動(dòng)態(tài)調(diào)整任務(wù)分配D.以上方法都可以3、在ROS中，部署機(jī)器人系統(tǒng)到實(shí)際硬件上需要考慮許多因素。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)已經(jīng)在開發(fā)環(huán)境中完成開發(fā)，準(zhǔn)備部署到實(shí)際的機(jī)器人平臺(tái)上。以下關(guān)于ROS部署的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.需要將ROS軟件包編譯為適合目標(biāo)硬件平臺(tái)的二進(jìn)制文件B.硬件的驅(qū)動(dòng)程序和配置需要與ROS系統(tǒng)進(jìn)行適配和集成C.部署過(guò)程中不需要考慮電源管理和散熱等硬件相關(guān)的問(wèn)題D.可以使用遠(yuǎn)程調(diào)試工具在部署后對(duì)機(jī)器人進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)試4、ROS中的動(dòng)作服務(wù)器（ActionServer）需要實(shí)現(xiàn)以下哪些回調(diào)函數(shù)？（）（）A.goal回調(diào)函數(shù)B.cancel回調(diào)函數(shù)C.feedback回調(diào)函數(shù)D.以上都是5、當(dāng)在ROS中開發(fā)一個(gè)具有復(fù)雜運(yùn)動(dòng)模式的機(jī)器人時(shí)，需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)建模。假設(shè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)較為特殊，以下關(guān)于建模方法的選擇，正確的是：（）A.使用傳統(tǒng)的解析方法進(jìn)行建模，精確但計(jì)算復(fù)雜B.采用數(shù)值方法進(jìn)行近似建模，簡(jiǎn)單但精度可能受限C.結(jié)合解析和數(shù)值方法，根據(jù)具體情況選擇合適的部分D.不需要進(jìn)行精確建模，依靠經(jīng)驗(yàn)和試錯(cuò)進(jìn)行控制6、在使用ROS控制機(jī)器人的機(jī)械臂時(shí)，需要精確的運(yùn)動(dòng)控制算法。假設(shè)機(jī)械臂需要按照預(yù)定的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，同時(shí)要考慮到關(guān)節(jié)的限制和動(dòng)力學(xué)特性。以下哪種控制方法可能最為適用？（）A.比例-積分-微分（PID）控制B.模糊控制C.隨機(jī)控制D.開環(huán)控制7、在ROS中，配置文件（ConfigurationFile）起著重要的作用。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人項(xiàng)目需要設(shè)置各種參數(shù)，如傳感器的采樣頻率、控制器的增益等。以下關(guān)于ROS配置文件的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.配置文件通常使用YAML格式進(jìn)行編寫，易于閱讀和理解B.可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)加載和修改配置文件，無(wú)需重新啟動(dòng)系統(tǒng)C.配置文件中的參數(shù)可以被多個(gè)節(jié)點(diǎn)共享和使用D.配置文件只能存儲(chǔ)簡(jiǎn)單的數(shù)值型參數(shù)，不能存儲(chǔ)復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)8、在使用ROS進(jìn)行機(jī)器人視覺(jué)處理時(shí)，經(jīng)常需要對(duì)圖像進(jìn)行濾波操作。假設(shè)需要去除圖像中的噪聲同時(shí)保留邊緣信息，以下哪種濾波算法可能最為合適？（）A.均值濾波B.中值濾波C.高斯濾波D.雙邊濾波9、假設(shè)在ROS中開發(fā)一個(gè)用于空間探索的機(jī)器人，需要應(yīng)對(duì)極端的溫度、輻射和通信延遲等問(wèn)題。以下哪種技術(shù)和設(shè)計(jì)方法可能有助于解決這些挑戰(zhàn)？（）A.熱防護(hù)設(shè)計(jì)和抗輻射電子設(shè)備B.自主決策算法和深空通信協(xié)議C.能源管理系統(tǒng)和容錯(cuò)設(shè)計(jì)D.以上都有可能10、當(dāng)在ROS中集成第三方庫(kù)時(shí)，如果庫(kù)的許可證不兼容，會(huì)產(chǎn)生什么法律風(fēng)險(xiǎn)？（）A.可能面臨侵權(quán)訴訟B.性能提升C.沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)D.系統(tǒng)更安全11、在使用ROS進(jìn)行機(jī)器人的視覺(jué)導(dǎo)航時(shí)，需要對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理。以下哪種預(yù)處理操作可以提高導(dǎo)航的準(zhǔn)確性？（）A.圖像去噪B.圖像增強(qiáng)C.圖像分割D.以上操作都可能有幫助12、機(jī)器人操作系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)哪種方式獲取參數(shù)服務(wù)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(wù)器APID.以上都不是13、在機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）中，節(jié)點(diǎn)（Node）是基本的計(jì)算單元。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)中有多個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)不同的任務(wù)，如傳感器數(shù)據(jù)采集、運(yùn)動(dòng)控制和路徑規(guī)劃等。當(dāng)這些節(jié)點(diǎn)需要進(jìn)行通信時(shí)，通常會(huì)使用ROS提供的某種機(jī)制。以下關(guān)于ROS節(jié)點(diǎn)通信方式的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)共享內(nèi)存進(jìn)行直接的數(shù)據(jù)交換B.節(jié)點(diǎn)之間使用基于TCP/IP的套接字通信C.節(jié)點(diǎn)通過(guò)發(fā)布/訂閱（Publish/Subscribe）模式和服務(wù)（Service）模式進(jìn)行通信D.節(jié)點(diǎn)之間的通信必須通過(guò)中央服務(wù)器進(jìn)行中轉(zhuǎn)14、在機(jī)器人操作系統(tǒng)中，用于描述機(jī)器人位置信息的消息類型通常是？（）（）A.geometry_msgs/PoseB.sensor_msgs/ImuC.std_msgs/StringD.以上都不是15、ROS中的消息（Message）定義了節(jié)點(diǎn)之間通信的數(shù)據(jù)格式。假設(shè)需要傳輸一個(gè)包含機(jī)器人關(guān)節(jié)角度、速度和扭矩的復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以下關(guān)于消息定義的描述，正確的是？（）A.消息定義只能使用基本數(shù)據(jù)類型，如整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)B.可以自定義消息類型，包含多個(gè)字段和復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C.消息定義一旦確定，就不能修改，否則會(huì)導(dǎo)致通信錯(cuò)誤D.不同的節(jié)點(diǎn)必須使用相同的消息類型進(jìn)行通信，不能自定義16、在ROS框架下，對(duì)于機(jī)器人的軌跡跟蹤控制，以下哪種控制器能夠處理模型不確定性和外部干擾？（）A.自適應(yīng)控制器B.滑模控制器C.魯棒控制器D.以上都是。假設(shè)機(jī)器人的模型存在參數(shù)變化和未知的外部干擾，需要一種控制器能夠保證軌跡跟蹤的精度和穩(wěn)定性，上述哪種控制器能夠更好地應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，并詳細(xì)說(shuō)明其控制原理和在ROS中的實(shí)現(xiàn)方式17、假設(shè)在一個(gè)ROS控制的機(jī)器人團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目中，需要多個(gè)開發(fā)人員同時(shí)進(jìn)行開發(fā)和調(diào)試。以下哪種版本控制和協(xié)作工具的組合能夠有效地管理代碼和協(xié)調(diào)工作？（）A.Git結(jié)合代碼審查B.不使用版本控制，各自保存代碼C.本地版本控制，不進(jìn)行協(xié)作D.隨意共享代碼，不進(jìn)行管理18、在ROS中，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主導(dǎo)航功能，需要使用多種算法和技術(shù)。假設(shè)一個(gè)室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人需要在未知環(huán)境中進(jìn)行地圖構(gòu)建和路徑規(guī)劃。以下關(guān)于ROS中自主導(dǎo)航的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以使用SLAM（SimultaneousLocalizationandMapping）算法來(lái)構(gòu)建環(huán)境地圖B.路徑規(guī)劃算法可以根據(jù)地圖和目標(biāo)位置生成最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)路徑C.自主導(dǎo)航過(guò)程中，機(jī)器人不需要考慮障礙物的動(dòng)態(tài)變化D.可以使用傳感器融合技術(shù)來(lái)提高導(dǎo)航的準(zhǔn)確性和魯棒性19、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20、當(dāng)使用ROS開發(fā)一個(gè)具有自主決策能力的機(jī)器人時(shí)，需要考慮機(jī)器人的行為規(guī)劃。假設(shè)機(jī)器人需要根據(jù)不同的環(huán)境條件選擇不同的行為策略，以下哪種方法可以有效地實(shí)現(xiàn)這種行為規(guī)劃？（）A.使用有限狀態(tài)機(jī)B.使用決策樹C.使用強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法D.以上方法都可以二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）說(shuō)明ROS中的教育機(jī)器人中的交互設(shè)計(jì)。2、（本題5分）說(shuō)明ROS中的農(nóng)業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用需求。3、（本題5分）解釋ROS中的動(dòng)態(tài)環(huán)境適應(yīng)策略。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）開發(fā)一個(gè)使用ROS的塑料廠塑料制品分揀機(jī)器人的材質(zhì)識(shí)別與分揀系統(tǒng)。2、（本題5分）開發(fā)一個(gè)使用ROS的玻璃廠玻璃板搬運(yùn)機(jī)器人的防破碎搬運(yùn)系統(tǒng)。3、（本題5分）在ROS中構(gòu)建一個(gè)紡織廠布料搬運(yùn)機(jī)器人的輕柔抓取與精準(zhǔn)放置系統(tǒng)。4、（本題5分）在ROS中構(gòu)建一個(gè)帶魚養(yǎng)殖場(chǎng)帶魚分揀機(jī)器人的長(zhǎng)度分揀與計(jì)數(shù)系統(tǒng)。5、（本題5分）創(chuàng)建一個(gè)在ROS中的電力巡檢機(jī)器人的線路故障檢測(cè)與修復(fù)系統(tǒng)。四、分析題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）在一