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)信陽(yáng)學(xué)院《機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)挖掘》

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中的機(jī)器人導(dǎo)航功能需要考慮環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化，例如行人的移動(dòng)或其他障礙物的突然出現(xiàn)。為了使機(jī)器人能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)這些動(dòng)態(tài)變化，以下哪種導(dǎo)航策略和算法的改進(jìn)最為關(guān)鍵？（）A.引入實(shí)時(shí)的環(huán)境感知和動(dòng)態(tài)路徑重規(guī)劃B.增加導(dǎo)航的預(yù)測(cè)時(shí)間和提前規(guī)劃路徑C.保持原有的導(dǎo)航算法，不做任何改進(jìn)D.隨機(jī)選擇新的路徑2、當(dāng)使用ROS開(kāi)發(fā)一個(gè)水下探測(cè)機(jī)器人時(shí)，需要考慮水壓對(duì)機(jī)器人結(jié)構(gòu)和電子設(shè)備的影響，以及水下通信的限制。以下哪種設(shè)計(jì)和技術(shù)可能有助于解決這些問(wèn)題？（）A.抗壓外殼設(shè)計(jì)和水聲通信編碼B.密封艙設(shè)計(jì)和水下定位系統(tǒng)C.低功耗電子設(shè)備和光學(xué)通信D.以上都有可能3、在ROS中，創(chuàng)建一個(gè)新的工作空間（Workspace）需要?jiǎng)?chuàng)建以下哪些目錄？（）（）A.srcB.buildC.develD.以上都是4、在使用ROS開(kāi)發(fā)機(jī)器人應(yīng)用時(shí)，需要對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。假設(shè)要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人沿著一條特定的路徑移動(dòng)，需要精確控制其速度和位置。以下哪種ROS功能包或工具最適合用于此任務(wù)？（）A.MoveIt!B.GazeboC.RVizD.TF5、當(dāng)在ROS中使用視覺(jué)傳感器進(jìn)行距離測(cè)量時(shí)，如果測(cè)量范圍受限，會(huì)對(duì)機(jī)器人的避障能力產(chǎn)生什么影響？（）A.無(wú)法檢測(cè)到遠(yuǎn)距離障礙物，增加碰撞風(fēng)險(xiǎn)B.避障能力增強(qiáng)C.系統(tǒng)自動(dòng)擴(kuò)展測(cè)量范圍D.對(duì)避障沒(méi)有影響6、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7、ROS中的RViz可視化工具可以用于展示機(jī)器人的狀態(tài)和數(shù)據(jù)。當(dāng)需要同時(shí)展示多個(gè)不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)，并且要求能夠交互地調(diào)整顯示效果時(shí)，以下哪種方式是最有效的？（）A.使用多個(gè)不同的RViz窗口分別顯示不同的數(shù)據(jù)B.在一個(gè)RViz窗口中創(chuàng)建多個(gè)面板來(lái)顯示不同的數(shù)據(jù)C.使用自定義的插件來(lái)擴(kuò)展RViz的顯示功能D.以上方法都可以8、假設(shè)在一個(gè)ROS控制的機(jī)器人協(xié)作場(chǎng)景中，多個(gè)機(jī)器人需要共同完成一個(gè)復(fù)雜的任務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)高效的協(xié)作和任務(wù)分配，以下哪種方法能夠更好地協(xié)調(diào)機(jī)器人之間的工作？（）A.每個(gè)機(jī)器人獨(dú)立決策，隨機(jī)協(xié)作B.由一個(gè)中央控制器統(tǒng)一指揮和分配任務(wù)C.基于分布式的協(xié)商機(jī)制，自主協(xié)作D.不進(jìn)行協(xié)作，各自完成獨(dú)立任務(wù)9、在ROS中，當(dāng)需要對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行平滑處理時(shí)，以下哪種方法通常被采用？（）A.樣條插值B.線性插值C.最近鄰插值D.隨機(jī)插值10、ROS中的包（Package）是組織代碼和資源的基本單元。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人項(xiàng)目包含多個(gè)功能模塊，如導(dǎo)航、感知和控制，每個(gè)模塊都作為一個(gè)單獨(dú)的包進(jìn)行管理。在這種情況下，以下關(guān)于包的依賴(lài)關(guān)系管理的描述，正確的是？（）A.包之間的依賴(lài)關(guān)系是自動(dòng)處理的，開(kāi)發(fā)者無(wú)需關(guān)心B.開(kāi)發(fā)者需要在每個(gè)包的配置文件中明確聲明其依賴(lài)的其他包C.包的依賴(lài)關(guān)系只在編譯時(shí)檢查，運(yùn)行時(shí)不再進(jìn)行驗(yàn)證D.依賴(lài)關(guān)系錯(cuò)誤不會(huì)影響包的編譯，但會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤11、假設(shè)在一個(gè)ROS控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中，需要對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精確的時(shí)間同步和控制?？紤]到多個(gè)關(guān)節(jié)的協(xié)同運(yùn)動(dòng)和外部事件的觸發(fā)，以下哪種方法能夠提供最準(zhǔn)確的時(shí)間同步和控制精度？（）A.使用操作系統(tǒng)的默認(rèn)時(shí)鐘B.借助外部的硬件時(shí)鐘同步設(shè)備C.通過(guò)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議（NTP）進(jìn)行同步D.不進(jìn)行時(shí)間同步，依靠估計(jì)值12、在一個(gè)ROS控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的高精度軌跡跟蹤。以下哪種控制器在這種情況下表現(xiàn)較好？（）A.PID控制器B.模糊控制器C.自適應(yīng)控制器D.以上控制器都可能適用，取決于具體工況13、當(dāng)在ROS中開(kāi)發(fā)一個(gè)具有語(yǔ)音交互功能的機(jī)器人時(shí)，需要選擇一種合適的語(yǔ)音識(shí)別和合成引擎，并與ROS系統(tǒng)進(jìn)行集成。假設(shè)要考慮識(shí)別準(zhǔn)確率、合成質(zhì)量和與ROS的兼容性，以下哪個(gè)選項(xiàng)是最優(yōu)的？（）A.開(kāi)源的語(yǔ)音引擎，如CMUSphinxB.商業(yè)的語(yǔ)音引擎，如NuanceC.自行開(kāi)發(fā)語(yǔ)音引擎D.不集成語(yǔ)音功能，使用文本輸入14、ROS中的機(jī)器人操作系統(tǒng)資源分配需要考慮任務(wù)的優(yōu)先級(jí)和資源需求。以下哪種資源分配算法能夠?qū)崿F(xiàn)更公平和高效的資源利用？（）A.先來(lái)先服務(wù)B.最短作業(yè)優(yōu)先C.最高響應(yīng)比優(yōu)先D.隨機(jī)分配請(qǐng)分別說(shuō)明每個(gè)資源分配算法的原理和在機(jī)器人操作系統(tǒng)中的優(yōu)缺點(diǎn)15、在ROS環(huán)境下，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中的地圖構(gòu)建和定位，需要選擇合適的SLAM（同時(shí)定位與地圖構(gòu)建）算法。考慮到計(jì)算資源和精度要求，以下哪種SLAM算法可能更合適？（）A.ORB-SLAMB.CartographerC.GMappingD.以上都有可能16、當(dāng)在ROS中開(kāi)發(fā)一個(gè)機(jī)器人的語(yǔ)音交互模塊時(shí)，需要進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別和合成。假設(shè)要實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確率的語(yǔ)音識(shí)別和自然流暢的語(yǔ)音合成，以下哪種技術(shù)組合可能最合適？（）A.使用傳統(tǒng)的隱馬爾可夫模型（HMM）進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別，文語(yǔ)轉(zhuǎn)換（TTS）技術(shù)進(jìn)行語(yǔ)音合成B.采用深度學(xué)習(xí)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音合成模型C.依賴(lài)開(kāi)源的語(yǔ)音識(shí)別和合成庫(kù)，不進(jìn)行定制優(yōu)化D.以上技術(shù)組合都不合適，需要自行研發(fā)全新的技術(shù)17、在基于ROS的機(jī)器人自主探索任務(wù)中，如果環(huán)境建模不準(zhǔn)確，會(huì)對(duì)探索效果產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.機(jī)器人可能重復(fù)探索已訪問(wèn)區(qū)域或錯(cuò)過(guò)重要區(qū)域B.探索效率提高，更快完成任務(wù)C.機(jī)器人能夠準(zhǔn)確避開(kāi)障礙物D.系統(tǒng)自動(dòng)重新建模18、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19、當(dāng)在ROS中開(kāi)發(fā)一個(gè)需要與其他機(jī)器人或設(shè)備進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接的機(jī)器人時(shí)，以下哪種接口標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的遵循是至關(guān)重要的？（）A.USBB.CANC.EthernetD.RS232請(qǐng)?jiān)敿?xì)解釋每個(gè)接口標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議在機(jī)器人對(duì)接中的應(yīng)用和重要性20、在基于ROS的機(jī)器人協(xié)作搬運(yùn)任務(wù)中，如果機(jī)器人之間的負(fù)載分配不均勻，可能會(huì)導(dǎo)致什么問(wèn)題？（）A.部分機(jī)器人過(guò)載，任務(wù)失敗B.搬運(yùn)效率提高C.機(jī)器人自動(dòng)調(diào)整負(fù)載D.系統(tǒng)穩(wěn)定性增強(qiáng)二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）ROS中的環(huán)境感知不確定性應(yīng)對(duì)。2、（本題5分）說(shuō)明ROS中的天文觀測(cè)機(jī)器人中的定位技術(shù)。3、（本題5分）簡(jiǎn)述ROS中的機(jī)器人操作系統(tǒng)教育應(yīng)用。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）基于ROS設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人的力反饋控制系統(tǒng)，使其能夠根據(jù)外界力的變化調(diào)整動(dòng)作。2、（本題5分）基于ROS構(gòu)建一個(gè)機(jī)器人的能源管理系統(tǒng)，優(yōu)化能源消耗。3、（本題5分）開(kāi)發(fā)一個(gè)使用ROS的鹿角菜養(yǎng)殖場(chǎng)鹿角菜收割與運(yùn)輸機(jī)器人的高效收割與運(yùn)輸系統(tǒng)。4、（本題5分）在ROS中為物流配送機(jī)器人設(shè)計(jì)一個(gè)包裹識(shí)別和投遞系統(tǒng)。5、（本題5分）在ROS中設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人的物體放射性檢測(cè)系統(tǒng)。四、分析題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10