江西管理職業(yè)學(xué)院《機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)挖掘》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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)江西管理職業(yè)學(xué)院《機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)挖掘》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2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、在使用ROS進(jìn)行機(jī)器人視覺處理時(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2、在ROS中，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主定位，通常會(huì)使用多種傳感器融合的方法。假設(shè)同時(shí)使用激光雷達(dá)和里程計(jì)數(shù)據(jù)，以下哪種融合算法在ROS中較為常用？（）A.擴(kuò)展卡爾曼濾波（EKF）B.粒子濾波C.蒙特卡羅方法D.蟻群算法3、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4、當(dāng)機(jī)器人需要與人類進(jìn)行緊密交互時(shí)，安全性和舒適性是重要考慮因素。假設(shè)一個(gè)服務(wù)機(jī)器人在為人類提供幫助時(shí)，需要避免對(duì)人類造成傷害，并提供友好的交互體驗(yàn)。以下哪種設(shè)計(jì)原則和技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)？（）A.柔軟的外殼材料B.速度和力量限制C.人類感知檢測(cè)D.以上都是5、ROS支持分布式機(jī)器人系統(tǒng)的開發(fā)。假設(shè)一個(gè)分布式機(jī)器人系統(tǒng)由多個(gè)通過網(wǎng)絡(luò)連接的機(jī)器人組成，以下關(guān)于分布式通信和同步的描述，正確的是：（）A.依賴ROS的默認(rèn)通信機(jī)制，無(wú)需特殊處理分布式同步問題B.使用時(shí)間同步協(xié)議，確保各個(gè)機(jī)器人的時(shí)間基準(zhǔn)一致C.忽略分布式環(huán)境中的通信延遲和丟包，對(duì)系統(tǒng)性能影響不大D.分布式機(jī)器人系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效的通信和同步6、以下哪個(gè)是機(jī)器人操作系統(tǒng)中用于處理機(jī)器人傳感器融合信息的消息類型？（）（）A.sensor_msgs/PointCloud2B.sensor_msgs/ImuC.nav_msgs/OdometryD.以上都不是7、當(dāng)在ROS中實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有多個(gè)關(guān)節(jié)的機(jī)械臂控制時(shí)，以下哪種運(yùn)動(dòng)學(xué)求解方法能夠更高效地計(jì)算關(guān)節(jié)角度？（）A.正向運(yùn)動(dòng)學(xué)B.逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)C.微分運(yùn)動(dòng)學(xué)D.隨機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明每個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)求解方法的原理和在機(jī)械臂控制中的效率8、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)探索已訪問區(qū)域或錯(cuò)過重要區(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)確避開障礙物D.系統(tǒng)自動(dòng)重新建模9、ROS中的參數(shù)服務(wù)器（ParameterServer）用于存儲(chǔ)和管理全局參數(shù)。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)有多個(gè)節(jié)點(diǎn)需要訪問相同的配置參數(shù)，以下關(guān)于參數(shù)服務(wù)器使用的描述，正確的是：（）A.每個(gè)節(jié)點(diǎn)都應(yīng)該獨(dú)立存儲(chǔ)參數(shù)，避免依賴參數(shù)服務(wù)器，以提高可靠性B.參數(shù)服務(wù)器能夠方便地實(shí)現(xiàn)參數(shù)的共享和動(dòng)態(tài)修改，適合這種多節(jié)點(diǎn)訪問的情況C.參數(shù)服務(wù)器會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性，應(yīng)盡量減少使用，通過消息傳遞參數(shù)D.參數(shù)服務(wù)器只適用于存儲(chǔ)少量關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)于大量參數(shù)不適用10、在ROS控制的機(jī)器人系統(tǒng)中，若控制算法的計(jì)算復(fù)雜度過高，會(huì)帶來(lái)什么問題？（）A.系統(tǒng)響應(yīng)延遲，實(shí)時(shí)性下降B.控制精度提高C.系統(tǒng)資源消耗減少D.機(jī)器人運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)11、在一個(gè)ROS驅(qū)動(dòng)的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)中，需要考慮風(fēng)的影響進(jìn)行飛行控制。以下哪種方法可以有效地估計(jì)風(fēng)的參數(shù)？（）A.使用風(fēng)速傳感器直接測(cè)量B.通過無(wú)人機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)反推風(fēng)的參數(shù)C.結(jié)合氣象數(shù)據(jù)和模型預(yù)測(cè)風(fēng)的情況D.以上方法可以結(jié)合使用12、在機(jī)器人操作系統(tǒng)中，用于啟動(dòng)Gazebo模擬器的命令是？（）（）A.gazeboB.roslaunchgazebo_rosempty_world.launchC.rosrungazebo_rosgazeboD.以上都不是13、在機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）中，節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行通信的一種常見方式是發(fā)布/訂閱機(jī)制。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)中有一個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)發(fā)布傳感器數(shù)據(jù)，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)接收并處理這些數(shù)據(jù)。當(dāng)發(fā)布節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的頻率過高，可能會(huì)導(dǎo)致接收節(jié)點(diǎn)處理不過來(lái)。以下哪種方法可以有效地解決這個(gè)問題？（）A.增加接收節(jié)點(diǎn)的計(jì)算資源B.降低發(fā)布節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的頻率C.在發(fā)布節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)之間添加緩存機(jī)制D.重新設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的通信協(xié)議14、在一個(gè)基于ROS的多機(jī)器人系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)任務(wù)分配和資源協(xié)調(diào)，以確保每個(gè)機(jī)器人都能高效地完成其指定的工作。以下哪種策略和算法可能會(huì)被用于任務(wù)分配和資源管理？（）A.基于市場(chǎng)機(jī)制的分配算法B.集中式規(guī)劃和調(diào)度C.分布式協(xié)商和共識(shí)算法D.以上都有可能15、當(dāng)在ROS中開發(fā)一個(gè)具有人機(jī)交互功能的機(jī)器人時(shí)，需要選擇一種合適的用戶界面（UI）框架來(lái)實(shí)現(xiàn)與用戶的通信和控制指令輸入。假設(shè)要考慮界面的美觀性、易用性和與ROS系統(tǒng)的集成性，以下哪個(gè)UI框架是較好的選擇？（）A.QtB.TkinterC.GTK+D.wxWidgets二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）如何在ROS中實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的避障功能？2、（本題5分）ROS中的測(cè)試框架和方法有哪些？3、（本題5分）解釋ROS中的消防滅火機(jī)器人中的火源定位算法。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）對(duì)于一個(gè)使用ROS的農(nóng)田灌溉機(jī)器人項(xiàng)目，能夠根據(jù)土壤濕度進(jìn)行精準(zhǔn)灌溉。仔細(xì)分析ROS在土壤濕度檢測(cè)、灌溉水量控制、灌溉區(qū)域規(guī)劃以及設(shè)備可靠性方面的挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)措施。2、（本題5分）考慮一個(gè)基于ROS的農(nóng)業(yè)播種機(jī)器人項(xiàng)目，能夠根據(jù)土地狀況進(jìn)行精準(zhǔn)播種。綜合分析ROS在土地信息感知、種子投放控制、播種路徑規(guī)劃以及設(shè)備適應(yīng)性方面的要點(diǎn)和困難。3、（本題5分）在機(jī)器人操作系統(tǒng)的虛擬仿真訓(xùn)練平臺(tái)方面，綜合研究如何構(gòu)建逼真的虛擬環(huán)境、模擬機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和操作，以及如何為操作人員提供有效的訓(xùn)練和評(píng)估手段，提高操作人員的技能水平和應(yīng)對(duì)復(fù)雜任務(wù)的能力。4、（本題5分）假設(shè)要開發(fā)一個(gè)基于ROS的服務(wù)機(jī)器人，能夠在醫(yī)院中自主導(dǎo)航并為患者提供物品運(yùn)輸服務(wù)。詳細(xì)分析ROS在路徑規(guī)劃、障礙物檢測(cè)與避讓、與醫(yī)院系統(tǒng)的集成等方面所面臨的挑戰(zhàn)及可能的解決方案。5、（本題5分）在林業(yè)管理中，機(jī)器人用于樹木種植、采伐和監(jiān)測(cè)工作。深入探討機(jī)器人操作系統(tǒng)在森林環(huán)境感知、樹木識(shí)別定位、采伐策略制定和生態(tài)保護(hù)方面的關(guān)鍵技術(shù)，分析操作系統(tǒng)