上海工商外国语职业学院《机器学习双语》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《机器学习双语》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、假设要在ROS中开发一个能够适应不同地形和环境的移动机器人，需要对机器人的底盘控制进行优化。以下哪种控制算法能够更好地处理地形变化和不确定性，提高机器人的通过性和稳定性？（）A.PID控制算法B.模糊控制算法C.开环控制算法D.不进行控制算法优化，使用默认设置2、在一个基于ROS的智能家居机器人项目中，需要实现与家庭设备的互联互通和场景自适应控制。以下哪种技术和方法可能会被用于家庭集成和场景感知？（）A.物联网协议和智能家居网关B.环境感知传感器和场景识别算法C.个性化学习和自适应控制策略D.以上都有可能3、在ROS中，为了提高代码的可读性和可维护性，常常使用命名空间（Namespace）。假设一个大型机器人系统中有多个相似的功能模块，以下关于命名空间的作用，哪一项是不正确的？（）A.命名空间可以避免话题和服务名称的冲突，提高系统的可扩展性B.通过使用不同的命名空间，可以将相关的节点和资源组织在一起，便于管理C.命名空间对节点之间的通信没有影响，节点可以跨越命名空间进行通信D.命名空间可以增加代码的复杂性，一般情况下应尽量避免使用4、在ROS中，动作（Action）是一种更复杂的通信模式，结合了目标设定、反馈和结果。假设一个机器人的抓取任务使用动作来实现，在执行过程中会不断反馈抓取的进度和状态。以下关于ROS动作通信的描述，哪一项是不正确的？（）A.动作客户端可以在任务执行过程中随时取消动作B.动作服务器在执行动作时，只能按照预定的步骤进行，不能根据反馈进行调整C.动作的反馈信息可以帮助客户端了解任务的执行情况，并做出相应的决策D.动作通信可以用于需要长时间执行且具有中间状态的复杂任务5、ROS中的话题（Topic）是一种常见的通信机制。假设有一个机器人在移动过程中不断发布其位置信息作为一个话题。多个节点对这个位置信息感兴趣并进行订阅。在这种情况下，如果发布节点突然停止发布，以下哪种情况最有可能发生？（）A.订阅节点会继续使用最后收到的位置信息，直到新的发布信息到来B.订阅节点会立即停止运行，等待发布节点重新开始发布C.订阅节点会自动切换到其他可用的类似话题进行数据获取D.整个系统会崩溃，因为失去了关键的位置信息源6、假设要在ROS中实现机器人与外部设备（如机械臂）的无缝集成和协同工作，以下哪个步骤是至关重要的？（）A.统一通信协议B.确保硬件兼容性C.优化软件算法D.忽略设备差异请详细说明每个选项对于实现无缝集成和协同工作的重要性以及可能带来的影响7、在ROS环境下，为了实现机器人之间的安全交互和碰撞避免，需要采用有效的感知和规划方法。以下哪种技术和策略可能会被用于此目的？（）A.多传感器融合和碰撞检测算法B.安全距离模型和动态路径调整C.基于意图预测的交互控制D.以上都有可能8、在使用ROS开发机器人应用时，需要对机器人的运动进行控制。假设要实现机器人沿着一条特定的路径移动，需要精确控制其速度和位置。以下哪种ROS功能包或工具最适合用于此任务？（）A.MoveIt!B.GazeboC.RVizD.TF9、ROS支持机器人的仿真测试和实际硬件测试。假设在开发过程中需要频繁地进行测试和验证，为了提高测试效率和减少对硬件的依赖，以下哪种测试策略最为合理？（）A.优先进行仿真测试，然后结合硬件测试B.只进行硬件测试，忽略仿真测试C.完全依赖仿真测试，不进行硬件测试D.随机选择测试方式10、在机器人的人机交互中，语音识别是常见的交互方式之一。假设机器人需要在嘈杂的环境中准确理解人类的语音指令。以下哪种语音识别技术在抗噪性能方面表现更优？（）A.基于隐马尔可夫模型（HMM）的语音识别B.基于深度学习的语音识别C.基于动态时间规整（DTW）的语音识别D.基于模板匹配的语音识别11、当使用ROS控制机器人的关节运动时，以下哪种控制器类型常用于实现精确的位置控制？（）A.PID控制器B.模糊控制器C.自适应控制器D.鲁棒控制器。假设机器人的关节需要高精度地到达指定位置，并且在受到外界干扰时仍能保持稳定，上述哪种控制器能够更好地满足这一要求，并详细说明其控制原理和参数调整方法12、ROS中的参数（Parameter）可以用于配置节点的运行参数。假设一个机器人节点的运行速度、采样频率等参数需要在运行时动态调整，以下关于参数的使用，哪一项是不准确的？（）A.可以通过ROS的参数服务器来存储和获取参数值B.参数的值可以在节点启动时指定，也可以在运行过程中通过命令行或其他节点进行修改C.参数的类型只能是整数、浮点数和字符串，不能是复杂的数据结构D.可以为参数设置默认值，以防止未设置时出现错误13、ROS中的参数服务器（ParameterServer）使用哪种数据结构存储参数？（）（）A.字典B.列表C.数组D.树14、在机器人操作系统中，用于查看节点的发布和订阅主题的工具是？（）（）A.rqt_graphB.RVizC.GazeboD.以上都不是15、ROS支持多种机器人硬件平台和传感器。当为一个新的机器人平台配置ROS时，以下关于硬件驱动和接口的描述，哪一项是错误的？（）A.需要为机器人的各种硬件设备（如电机、传感器）编写相应的驱动程序，使其能与ROS通信B.可以使用通用的硬件接口标准（如USB、Ethernet）来连接机器人硬件和主机C.所有的机器人硬件都有现成的ROS驱动可用，无需自行开发D.硬件驱动程序需要考虑实时性和稳定性的要求二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）说明ROS中的畜牧养殖科学管理机器人中的管理科学性体现。2、（本题5分）解释如何在ROS中实现机器人的力控制。3、（本题5分）解释ROS中的日志记录和分析方法。4、（本题5分）解释ROS中的包（Package）的概念和作用。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在地质勘探领域，机器人操作系统可以在复杂的地质环境中进行数据采集和样本获取。请深入综合分析其在地形穿越、岩石样本采集、地质数据实时传输等方面的技术挑战和解决方案，研究地质勘探机器人在矿产资源发现和地质研究中的应用前景，以及在野外作业中的能源供应和设备防护问题。2、（本题5分）在纺织行业，机器人操作系统可用于布料搬运、纺织机械操作和质量检测等工作。请详细综合分析其在柔软材料处理、复杂工艺适应、生产流程优化等方面的技术应用，探讨纺织机器人在提高纺织生产效率和产品品质方面的作用，以及在纺织行业特殊工作环境中的可靠性和维护问题。3、（本题5分）对于特种作业机器人，如核设施维护、化学危险品处理等，机器人操作系统的安全性和防护措施至关重要。请深入综合分析其在辐射防护、化学物质隔离、远程操作的精确性和稳定性等方面的技术要求，研究特种作业机器人在保障公共安全和环境安全方面的应用价值，以及在技术研发和应用推广中的困难和对策。4、（本题5分）在一个石油开采平台，ROS控制的机器人进行设备巡检和维护。请深入探讨ROS在海洋环境腐蚀防护、设备故障诊断、危险区域作业以及数据远程传输方面的重点和难点。5、（本题5分）在机器人的教育和培训应用中，ROS如何支持个性化的学习路径和实践项目。请详细综合分析ROS的教育资源和工具，以及如何通过ROS培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。四、设计题（