四川航天職業(yè)技術(shù)學院《機器學習B》2023-2024學年第一學期期末試卷

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頁四川航天職業(yè)技術(shù)學院

《機器學習B》2023-2024學年第一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15個小題，每小題1分，共15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ROS控制的機器人系統(tǒng)中，如果電源管理不當，可能會引發(fā)什么問題？（）A.機器人突然斷電，任務中斷B.機器人續(xù)航能力增強C.對系統(tǒng)運行沒有影響D.系統(tǒng)自動節(jié)能2、在ROS中進行機器人的軌跡規(guī)劃時，如果規(guī)劃的軌跡與實際環(huán)境存在沖突，以下哪種情況最有可能發(fā)生？（）A.機器人停止運動并重新規(guī)劃B.機器人強行按照規(guī)劃軌跡運動C.系統(tǒng)自動調(diào)整環(huán)境以適應軌跡D.軌跡規(guī)劃算法自動優(yōu)化3、機器人操作系統(tǒng)中的動作結(jié)果（ActionResult）主要用于提供什么信息？（）（）A.任務完成狀態(tài)信息B.錯誤信息C.狀態(tài)信息D.以上都不是4、當使用ROS實現(xiàn)機器人的自主探索功能時，以下哪種策略能夠有效地平衡探索效率和地圖完整性？（）A.隨機探索B.邊界探索C.目標導向探索D.基于模型的探索。假設(shè)機器人在未知環(huán)境中進行自主探索，需要在盡可能短的時間內(nèi)構(gòu)建完整和準確的環(huán)境地圖，上述哪種探索策略能夠更好地實現(xiàn)這一目標，并分析其優(yōu)缺點和在ROS中的應用5、假設(shè)在一個ROS驅(qū)動的農(nóng)業(yè)機器人項目中，需要對不同農(nóng)作物進行識別和分類。如果特征提取不準確，會對分類結(jié)果產(chǎn)生什么影響？（）A.分類錯誤率增加B.分類速度加快C.分類結(jié)果更準確D.系統(tǒng)自動重新提取特征6、ROS中的包（Package）是組織代碼和資源的基本單元。假設(shè)一個機器人項目包含多個功能模塊，如導航、感知和控制，每個模塊都作為一個單獨的包進行管理。在這種情況下，以下關(guān)于包的依賴關(guān)系管理的描述，正確的是？（）A.包之間的依賴關(guān)系是自動處理的，開發(fā)者無需關(guān)心B.開發(fā)者需要在每個包的配置文件中明確聲明其依賴的其他包C.包的依賴關(guān)系只在編譯時檢查，運行時不再進行驗證D.依賴關(guān)系錯誤不會影響包的編譯，但會導致運行時錯誤7、ROS中的導航功能包集（NavigationStack）為機器人的自主導航提供了一系列的算法和工具。假設(shè)一個移動機器人需要在室內(nèi)環(huán)境中自主導航到指定目標點，以下關(guān)于導航功能包集的使用，哪一項是錯誤的？（）A.可以使用全局規(guī)劃器生成從起始點到目標點的大致路徑B.局部規(guī)劃器根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)實時調(diào)整機器人的運動，避開障礙物C.導航功能包集可以自動適應不同類型的機器人和環(huán)境，無需進行任何參數(shù)調(diào)整D.可以通過設(shè)置代價地圖（Costmap）來表示環(huán)境中的障礙物和可通行區(qū)域8、ROS中的服務請求（ServiceRequest）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9、在ROS中，為了實現(xiàn)機器人系統(tǒng)的魯棒性和容錯性，常常采用一些策略。假設(shè)一個機器人的傳感器出現(xiàn)故障，以下關(guān)于系統(tǒng)的應對措施，哪一項是不正確的？（）A.可以使用冗余傳感器來提高系統(tǒng)的可靠性，當一個傳感器故障時，切換到備用傳感器B.通過故障檢測和診斷算法及時發(fā)現(xiàn)傳感器的故障，并采取相應的補償措施C.一旦傳感器故障，系統(tǒng)就無法正常工作，必須停止運行D.可以設(shè)計容錯控制算法，使機器人在部分傳感器故障的情況下仍能完成基本任務10、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11、在ROS框架下，對于機器人的傳感器融合算法，以下哪種方法能夠處理不同傳感器的采樣頻率差異？（）A.時間戳對齊B.卡爾曼濾波C.數(shù)據(jù)插值D.以上都是。假設(shè)機器人配備了多種采樣頻率不同的傳感器，如激光雷達、攝像頭和慣性測量單元，需要將它們的數(shù)據(jù)進行準確融合，上述哪種方法能夠有效地解決采樣頻率不一致的問題，并詳細說明其原理和在ROS中的實現(xiàn)12、ROS支持機器人的分布式感知和協(xié)同決策。假設(shè)多個機器人需要共同感知一個大范圍的環(huán)境并做出統(tǒng)一的決策。以下哪種分布式感知和決策算法的結(jié)合能夠最有效地實現(xiàn)這一目標？（）A.基于共識的分布式感知和投票決策算法B.每個機器人獨立感知和決策，然后匯總C.隨機選擇一個機器人作為主導進行感知和決策D.不進行分布式感知和協(xié)同決策13、當在ROS中開發(fā)一個具有語音交互功能的機器人時，需要選擇一種合適的語音識別和合成引擎，并與ROS系統(tǒng)進行集成。假設(shè)要考慮識別準確率、合成質(zhì)量和與ROS的兼容性，以下哪個選項是最優(yōu)的？（）A.開源的語音引擎，如CMUSphinxB.商業(yè)的語音引擎，如NuanceC.自行開發(fā)語音引擎D.不集成語音功能，使用文本輸入14、ROS中的動作客戶端（ActionClient）需要實現(xiàn)以下哪些回調(diào)函數(shù)？（）（）A.active回調(diào)函數(shù)B.done回調(diào)函數(shù)C.feedback回調(diào)函數(shù)D.以上都是15、在ROS中，為了提高機器人系統(tǒng)的可靠性和容錯性，需要采取一些措施。假設(shè)一個關(guān)鍵的傳感器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)需要能夠檢測到并采取相應的備份或替代策略。以下關(guān)于ROS容錯處理的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過監(jiān)控節(jié)點的心跳信號來檢測節(jié)點是否正常運行B.當檢測到故障時，可以自動切換到備份的傳感器或執(zhí)行器C.容錯處理只需要在軟件層面實現(xiàn)，硬件的可靠性不重要D.可以使用冗余設(shè)計來提高系統(tǒng)的容錯能力二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡述ROS中的果園采摘質(zhì)量評估機器人中的評估指標確定。2、（本題5分）解釋ROS中的果園管理高效作業(yè)機器人中的作業(yè)高效性達成。3、（本題5分）解釋ROS中的實時性要求和實現(xiàn)方法。4、（本題5分）簡述ROS中的參數(shù)（Parameter）及其用途。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）對于一個使用ROS的鐵路軌道檢測機器人系統(tǒng)，負責檢查軌道的健康狀況。全面分析ROS在高速運行環(huán)境適應、軌道缺陷識別、數(shù)據(jù)實時處理以及與鐵路調(diào)度系統(tǒng)的整合方面的重點和難點。2、（本題5分）對于多機器人協(xié)作系統(tǒng)，機器人操作系統(tǒng)需要實現(xiàn)高效的協(xié)調(diào)和任務分配。請詳細綜合分析在諸如工廠生產(chǎn)線、災難救援等場景中，機器人之間如何進行信息共享、協(xié)同工作和避免沖突，探討多機器人協(xié)作系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化策略，以及在實際應用中的通信和同步問題。3、（本題5分）在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，機器人用于播種、施肥、采摘等作業(yè)。詳細分析機器人操作系統(tǒng)如何結(jié)合農(nóng)業(yè)環(huán)境特點，如地形、作物生長狀態(tài)等，實現(xiàn)精準作業(yè)和高效資源利用，以及面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)和解決方案。4、（本題5分）對于一個使用ROS的農(nóng)田灌溉機器人項目，能夠根據(jù)土壤濕度進行精準灌溉。仔細分析ROS在土壤濕度檢測、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)和應對措施。5、（本題5分）ROS在機器人的物流配送應用中，如何優(yōu)化路徑規(guī)劃和應對交通擁堵等動態(tài)因素。請綜合分析相關(guān)的算法和策略，以及ROS在提高配送效率和降低成本方面的作用。四、設(shè)計題（本大題共4個小題，共40分