机器学习第一阶段练习题
一、选择题
1. 以下三阶泰勒展开式错误的一项是（B ）
A. 3231211x !x !x e x +++=
B. 323
1211x x x )x ln(++=+ C. 331x !x x sin -= D. 321x x x x
-11+++= 分析：3231211x x -
x )x ln(+=+ 2. 以下不属于凸函数一项的是（D ）
A. y=-log x
B. y=x log x
C. y=||x||p
D. y=e ax
分析：a 应该限定取值范围：a ≥1或a ≤0
3. 以下说法错误的一项是（C ）
A. 负梯度方向是使函数值下降最快的方向
B. 当目标函数是凸函数时，梯度下降法的解是全局最优解
C. 梯度下降法比牛顿法收敛速度快
D. 拟牛顿法不需要计算Hesse 矩阵
分析：牛顿法需要二阶求导，梯度下降法只需一阶，因此牛顿法比梯度下降法更快收敛
4. 一般，k-NN 最近邻方法在（B ）的情况下效果较好
A. 样本较多但典型性不好
B. 样本较少但典型性好
C. 样本呈团状分布
D. 样本呈链状分布
分析：k 近邻算法对较多且典型不好的，团状，链状的样本不具有太大的优势
5. 机器学习中L1正则化和L2正则化的区别是？（A ）
A. 使用L1可以得到稀疏的权值，使用L2可以得到平滑的权值
B. 使用L1可以得到平滑的权值，使用L2可以得到平滑的权值
C 使用L1可以得到平滑的权值，使用L2可以得到稀疏的权值
D.使用L1可以得到稀疏的权值，使用L2可以得到稀疏的权值
分析：L1正则化偏向于稀疏，它会自动进行特征选择，去掉一些没用的特征，也就是将这些特征对应的权重置为0。L2主要功能是为了防止过拟合，当要求参数越小时，说明模型越简单，而模型越简单则，越趋向于平滑，从而防止过拟合。
二、公式推理题
1. 请写出通过条件概率公式和全概率公式推出贝叶斯公式的过程 分析：条件概率：)
A (P )A
B (P )A |B (P )B (P )AB (P )B |A (P ==， 全概率：∑=i
i
i )B (P )B |A (P )A (P 贝叶斯公式：∑=j
j j i i i )
B (P )B |A (P )B (P )B |A (P )A |B (P 2. 请写出正态分布的概率密度函数、期望、以及方差
分析：概率密度函数：02122
2>=--σ,e σπ)x (f σ)μx (；期望：μ)x (E =；方差：2σ)x (D =
三、
四、简答题
1.
2. 求函数R x ,x )x (f x
∈=的最小值
分析：令,x t x =两边取对数：,x ln x lnt =两边对t 求导：,x *
x x ln 't *t 11+= 令t ’=0：10-==+e x ,1 lnx 那么：，则e e t 1
-=即为f(x)最小值。
3. 欠拟合和过拟合的原因分别有哪些？如何避免？
分析：
欠拟合的原因：模型复杂度过低，不能很好的拟合所有的数据，训练误差大；
避免欠拟合：增加模型复杂度，如采用高阶模型（预测）或者引入更多特征（分类）等。 过拟合的原因：模型复杂度过高，训练数据过少，训练误差小，测试误差大；
避免过拟合：降低模型复杂度，如加上正则惩罚项，如L1，L2，增加训练数据等。
4. 列举聚类算法有哪些相似性度量准则及公式（至少四个）
分析：曼哈顿距离：∑=-=n
i i i |y x |)y ,x (d 1；欧氏距离：p
n i p i i )|y x |()y ,x (d 11
∑=-=；
Jaccard 系数：|
B A ||B A |)B ,A (J ??=；余弦相似度：|b ||a |b a θcos T ?=； 皮尔森系数：Y X XY σσ)Y ,X (COV ρ?=
；相对熵（K-L 距离）：)x (q )x (p log E )q ||p (D )x (p = 5. 若要对以下图案进行聚类分析需要采用哪种聚类方法，简述理由和该方法步骤
分析：该图案为非凸状的，因此不能使用基于距离的聚类算法（k-means 、k-medoids 等），可选择密度聚类（DBSCAN 等）、网格聚类（STING ）等非距离的方法。
6.
7. 简述UserCF 和ItemCF 算法的相同点与不同点
分析：
基于机器视觉的工件识别和定位文献综述 1.前言 1.1工业机器人的现状与发展趋势 机器人作为一种最典型的应用范围广、技术附加值高的数字控制装备，在现代先进生产制造业中发挥的作用越来越重要，机器人技术的发展将会对未来生产和社会发展起到强有力的推动作用。《2l 世纪日本创建机器人社会技术发展战略报告》指出，“机器人技术与信息技术一样，在强化产业竞争力方面是极为重要的战略高技术领域。培育未来机器人产业是支撑2l 世纪日本产业竞争力的产业战略之一，具有非常重要的意义。” 研发工业机器人的初衷是为了使工人能够从单调重复作业、危险恶劣环境作业中解脱出来，但近些年来，工厂和企业引进工业机器人的主要目的则更多地是为了提高生产效率和保证产品质量。因为机器人的使用寿命很长，大都在10 年以上，并且可以全天后不间断的保持连续、高效地工作状态，因此被广泛应用于各行各业，主要进行焊接、装配、搬运、加工、喷涂、码垛等复杂作业。伴随着工业机器人研究技术的成熟和现代制造业对自动生产的需要，工业机器人越来越被广泛的应用到现代化的生产中。 现在机器人的价格相比过去已经下降很多，并且以后还会继续下降，但目前全世界范围的劳动力成本都有所上涨，个别国家和地区劳动力成本又很高，这就给工业机器人的需求提供了广阔的市场空间，工业机器人销量的保持着较快速度的增长。工业机器人在生产中主要有机器人工作单元和机器人工作生产线这两种应用方式，并且在国外，机器人工作生产线已经成为工业机器人主要的应用方式。以机器人为核心的自动化生产线适应了现代制造业多品种、少批量的柔性生产发展方向，具有广阔的市场发展前景和强劲生命力，已开发出多种面向汽车、电气机械等行业的自动化成套装备和生产线产品。在发达国家，机器人自动化生产线已经应用到了各行各业，并且已经形成一个庞大的产业链。像日本的FANUC、MOTOMAN，瑞典的ABB、德国的KUKA、意大利的COMAU 等都是国际上知名的被广泛用于自动化生产线的工业机器人。这些产品代表着当今世界工业机器人的最高水平。 我国的工业机器人前期发展比较缓慢。当将被研发列入国家有关计划后，发展速度就明显加快。特别是在每次国家的五年规划和“863”计划的重点支持下，我国机器人技术的研究取得了重大发展。在机器人基础技术和关键技术方面都取得了巨大进展，科技成果已经在实际工作中得到转化。以沈阳新松机器人为代表的国内机器人自主品牌已迅速崛起并逐步缩小与国际品牌的技术差距。 机器人涉及到多学科的交叉融合，涉及到机械、电子、计算机、通讯、控制等多个方面。在现代制造业中，伴随着工业机器人应用范围的扩大和机器人技术的发展，机器人的自动化、智能化和网络化的程度也越来越高，所能实现的功能也越来越多，性能越来越好。机器人技术的内涵已变为“灵活应用机器人技术的、具有实在动作功能的智能化系统。”目前，工业机器人技术正在向智能机器和智能系统的方向发展，其发展趋势主要为：结构的模块化和可重构化；控制技术的开放化、PC 化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分散化；多传感器融合技术的实用化；工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面。 1.2机器视觉在工业机器人中的应用 工业机器人是FMS（柔性加工）加工单元的主要组成部分，它的灵活性和柔性使其成为自动化物流系统中必不可少的设备，主要用于物料、工件的装卸、分捡和贮运。目前在全世界有数以百万的各种类型的工业机器人应用在机械制造、零件加工和装配及运输等领域，
第一章机器视觉系统构成与关键技术 1、机器视觉系统一般由哪几部分组成？机器视觉系统应用的核心目标是什么？主要的分 成几部分实现？ 用机器来延伸或代替人眼对事物做测量、定位和判断的装置。组成：光源、场景、摄像机、图像卡、计算机。用机器来延伸或代替人眼对事物做测量、定位和判断。三部分：图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。 2、图像是什么？有那些方法可以得到图像？ 图像是人对视觉感知的物质再现。光学设备获取或人为创作。 3、采样和量化是什么含义？ 数字化坐标值称为取样，数字化幅度值称为量化。采样指空间上或时域上连续的图像（模拟图像）变换成离散采样点（像素）集合的操作；量化指把采样后所得的各像素的灰度值从模拟量到离散量的转换。采样和量化实现了图像的数字化。 4、图像的灰度变换是什么含义？请阐述图像反色算法原理？ 灰度变换指根据某种目标条件按照一定变换关系逐点改变原图像中每一个像素灰度值，从而改善画质，使图像的显示效果更加清晰的方法。对于彩色图像的R、G、B各彩色分量取反。 第二章数字图像处理技术基础 1、对人类而言，颜色是什么？一幅彩色图像使用RGB色彩空间是如何定义的？24位真彩 色，有多少种颜色？ 对人类而言，在人类的可见光范围内，人眼对不同波长或频率的光的主观感知称为颜色。 一幅图像的每个像素点由24位编码的RGB 值表示：使用三个8位无符号整数（0 到255）表示红色、绿色和蓝色的强度。256*256*256=16,777,216种颜色。 2、红、绿、蓝三种颜色为互补色，光照在物体上，物体只反射与本身颜色相同的色光而吸 收互补色的光。一束白光照到绿色物体上，人类看到绿色是因为？ 该物体吸收了其他颜色的可见光，而主要反射绿光，所以看到绿色。 3、成像系统的动态范围是什么含义？ 动态范围最早是信号系统的概念，一个信号系统的动态范围被定义成最大不失真电平和噪声电平的差。而在实际用途中，多用对数和比值来表示一个信号系统的动态范围，比如在音频工程中，一个放大器的动态范围可以表示为： D = lg（Power_max / Power_min）×20； 对于一个底片扫描仪，动态范围是扫描仪能记录原稿的灰度调范围。即原稿最暗点的密度（Dmax）和最亮处密度值(Dmin)的差值。 我们已经知道对于一个胶片的密度公式为D = lg（Io/I）。那么假设有一张胶片，扫描仪向其投射了1000单位的光，最后在共有96%的光通过胶片的明亮（银盐较薄）部分，而在胶片的较厚的部分只通过了大约4%的光。那么前者的密度为： Dmin=lg（1000/960）= 0.02； 后者的密度为： Dmax=lg（1000/40）= 1.40 那么我们说动态范围为：D=Dmax-Dmin=1.40-0.02=1.38。
第一章： 第一题答案：1：目的性：人类正是在为实现预期目的的活动中，在不断地劳动，思考，谋划，设计和组织管理的过程中，逐步进化的。2：依存性：人类的目的性来源于对外部环境和人类自身的相互依存关系。3：知识性：人类能从过去的实践中学习，从前人的经验中学习，并能把学到的知识加以记忆，积累，分析和推理，从而形成人类独有的知识体系。人类活动的上述三个特点为人类的管理实践提供了客观条件，也回答了为什么管理实践与人类历史同样悠久的原因。 第二题答案：管理是社会组织中，为了实现预期的目标，以人为中心进行的协调活动调。管理的最基本的特征是：1：管理的载体是一个组织2：管理的基本对象是人3：在管理的资源配置中，人才是第一资源。4：管理的任务：在一般意义上讲，它是通过采取某些具体的手段和措施，设计、营造、维护一种环境，包括组织内部和外部的环境，使所有管理对象在特定的环境中，做到协调而有序地进行活动。 第三题答案：许多新的管理论和管理学实践已一再证明：计划、组织、领导、控制、创新这五种管理职能是一切管理活动最基本的职能。计划：制定目标并确实为达成这些目标所必需的行动。组织中所有的管理者都必须从事计划活动。根据工作的要求与人员的特点，设计岗位，通过授权和分工，将适当的人员安排在适当的岗位上，用制度规定各个岗位的职责和上下左右的相互关系，形成一个有机的组织结构，使整个组织协调运转——这就是组织的职能组织目标决定着组织的具体形式和特点指导人们的行为，通过沟通增强人们的相互理解，统一人们的思想和行动，激励每个成员自觉地为实现组织目标而共同努力。控制的实质就是使实践活动符合与计划，计划就是控制地标准。创新职能与上述各种管理职能不同，他本身并没有某种特有的表现形式，他总是在与其他管理职能的结合中表现自身的存在与价值。 每一项管理工作都是从计划开始，经过组织、领导到控制结束。各职能之间同时相互交叉渗透，控制的结果可能又导致新的计划，开始了新一轮的管理循环。创新在管理循环中处于轴心的地位，成为推动管理循环的原动力 第四题答案：管理者扮演着十种角色，这十种角色可归入三类。 人际角色：代表人角色、领导人角色、联络者角色信息角色：监督者、发言人、传播人决策角色：企业家、干扰对付者、资源分配者、谈判者管理者需要具备三种技能：技术技能、人际技能、概念技能、 第五题答案：管理学的研究对象：各种管理工作中普遍适用的原理与方法。管理学的研究方法：归纳法、试验法、演绎法 一：归纳法通过对客观存在的一系列典型事物（经验）进行观察，从掌握典型事物的典型特点、典型关系。典型规律入手，研究事物之间的因果关系，从中找出事物变化发展的一般规律。个别——一般1：在管理学研究中，归纳法应用最广，但其局限性也十分明显2：运用归纳法时应注意的几点a：弄清与研究事物相关的因素，以及系统的干扰因素b：选择好典型 c：按抽样检验原理，保证样本容量d：调查问卷时应包括较多的信息数量，并作出简单明确的答案。二：试验法。 三演绎法一般——个别 第二章： 第一题答案：中国传统的管理思想分为1：宏观管理的治国学——（财政赋税、人口管理、货币管理、等） 2：微观管理的治生学——（农副业、手工业、运输、建筑工程等）顺道——顺应宏观的治国理论和客观的经济规律。重人——1：重人心向背2：重人才归离人和——调整人际关系，讲团结、上下和、左右和。守信——信誉人类社会人们之间建立稳定关系的基础利器——“工欲善其事，必先利其器“。求实——实事求是，一切从实际出发，是思想方法和行为的准则对策——运筹谋划，以智取胜。两个要点1：预测2：运筹。节俭——理财和治生都提倡开源节流，勤俭治国法治——我国的法治思想起源于先秦法家和《管子》，后逐渐演变成一套法治体系 第二题答案：查理。巴贝奇（英国）发展了亚当。斯密的观点，提出了关于生产组织机构
教案：认识机器人（第一课时） 一、教学目标 知识目标：了解机器人的概念、产生、发展、种类与应用。技能目标：熟练利用网络查找信息和处理信息。 情感目标：培养学生对机器人的兴趣，培养学生关心科技、热爱科学、勇于探索的精神。 二、重点难点 教学重点：机器人的概念及应用 难点分析：机器人的概念 三、教学过程： 1、新课导入 21世纪被信息技术专家誉为智能机器人的时代，机器人在各行各业将得到更加广泛的应用，机器人技术综合机械工程、电子工程、传感器应用、信息技术、数学、物理、等多种学科，它代表着一个国家的高科技发展水平，例如我国首例远程遥控机器人手术就是由北京的医生通过电脑遥控着沈阳机器人“黎元”进行脑外科手术。 那究竟什么是机器人？我们要学习使用的机器人是什么样子？机器人能够做些什么？我们如何控制机器人？今天开始我一起走进机器人世界去寻找上述问题答案。 观看有关机器人的视频片段 2、教学内容 机器人的概念 各国科学家对机器人的定义有所不同，而且随着时代的变化，机器人的定义也在不断发生变化。 中国的科学家们把机器人定义为一种自动化的机器，具备一些与人或生物相似的能力，如感知能力、规划能力、动作能力、协同能力等，是一种具有高度灵活性的自动化机器，它的外形不一定象人。 判断一个机器人是否是智能机器人我们可以根据下面三个基本特点： （1）具有感知功能，即获取信息的功能。机器人通过“感知”系统可以获取外界环境信息，如声音、光线、物体温度等。 （2）具有思考功能，即加工处理信息的功能。机器人通过“大脑”系统进行思考，它的思考过程就是对各种信息进行加工、处理、决策的过程。 （3）具有行动功能，即输出信息的功能。机器人通过“执行”系统（执行器）来完成工作，如行走、发声等。 机器人的产生、发展、种类与应用 对这些内容请大家以小组合作的形式通过互联网、光盘等媒体检索信息，并设计一个关于机器人的有关知识的演示文稿。 1）成立小组，分工合作，制定活动计划。 小组成员 （2）确定“机器人世界探索”活动的探索主题，构建问题框架。 （3）评价要求 （1）展示 在小组内展示“机器人世界探秘”项目。 各小组推出代表参加班级交流。评选最佳主题奖、最佳演示奖、最佳合作奖。 （2）通过自评和互评的方式进行评价，标准如下： 3、作业布置 （1）说说机器人与一些电动玩具的区别？ （2）完成一个关于机器人演示文稿的制作，包括机器人的发展、机器人的分类、机器人的特点等内容。 三、课堂小结：这节课我们了解了机器人的概念和机器人的产生、发展、种类及应用等知识。并对学生的演示文稿的任务完成情况进行小结和评价。 第12课机器人学走路 教学分析： 本课教学内容为《小学信息技术》教材（浙江教育出版社）第四册第12课，属机器人模块。本课教学是在学生学习了《第10课我们身边的机器人》、《第11课机器人仿真软件》掌握了机器人的简单工作原理，初步掌握机器人仿真软件的使用，并会控制机器人走直线的基础上学习本课，为以后学习《机器人画正多边形》、《机器人分辨颜色》打下基础。 学情分析： 本次市研训活动，是临时选取了机器人模块的第3课作为教学内容，由于学生第一次接触机器人教学内容，且没有了第10课、第11课两课的铺垫，尽管学生对此教学内容充分好奇，但教学过程中教师处理不好，学生会觉得无从下手。因此，本课的教学对教师绝对是一次挑战。 教学目的： 1．知识与技能：学会使用“转向”模块编写程序，控制机器人转向；学会使用“启动电机”“延时”“停止电机”模块编程，控制机器人走弧线。 2．过程方法：通过任务驱动与学生的操作实践，使用学会简单的机器人编程控制思想。 3．情感态度与价值观：让学生在编程控制中体验成功的快乐，充分激发孩子学习信息技术的兴趣。 教学过程： 一、铺垫导入 1．出示机器人，简单师生交流，拓展学生对机器人的了解。讨论：机器人由程序来控制。我们用程序语言把机器人完成任务的步骤与方法表达出来，这个过程叫编程。 2．教师演示机器人控制程序在仿真软件中的仿真。 介绍：这种机器人的编程软件的启动与仿真。 3．学生打开范例尝试仿真。 讨论1：机器人的动作，如直行、拐弯等。 二、小组合作自主探究 1．任务一：让机器人动起来。 教师讲解与学生操作：介绍编程环境（菜单、快捷工具、模块库、编程区）----模块的拖放、移动、删除----直行模块与转向模块的设置---文件的保存 子任务1：机器人直行（教师示范，并讲解仿真环境的“运行、有轨迹、退出”几个按钮的使用。 子任务2：机器人原地转向（学生独立完成） 子任务3：机器人走折线（最好走出一个90度的角出来）
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如下图1-1所示 图 1-1 3. 了解帮助文档help中演示内容demo有哪些； 步骤如下图1-2 图1-2 打开help内容demo后，里面的工具箱如图所示。 图1-3 4. 找到工具箱类里面的Image Processing工具箱，并进行初步学习，为后续实验做准备。找到并打开Image Processing工具箱，窗口如图1-4 ，图1-5所示 图 1-4 图 1-5 五.实验总结和分析 通过实验前的理论准备和老师的讲解，对matlab有了一定认识，在实验中，了解了实际操作中的步骤以及matlab中的图像处理工具箱及其功能，为后续的学习打下了基础，并把理论与实际相结合，更加深入的理解图像处理。 实验二 一．实验名称 图像的增强技术 二．实验内容 1.了解图像增强技术/方法的原理； 2.利用matlab软件，以某一用途为例，实现图像的增强； 3.通过程序的调试，初步了解图像处理命令的使用方法。 三．实验原理： 通过matlab工具箱来进行图像处理，通过输入MATLAB可以识别的语言命令来让MATLAB执行命令，实现图像的增强。
管理学思考题及参考答案 第一章 1、什么是管理？ 管理：协调工作活动过程（即职能），以便能够有效率和有效果地同别人一起或通过别人实现组织的目标。 2、效率与效果 效率：正确地做事（如何做） 效果：做正确的事（该不该做） 3、管理者三层次 高层管理者、中层管理者、基层管理者 4、管理职能和（或）过程——职能论 计划、组织、控制、领导 5、管理角色——角色论 人际角色：挂名首脑、领导人、联络人 信息角色：监督者、传播者、发言人 决策角色：企业家、混乱驾驭者、资源分配者、谈判者 6、管理技能——技能论 用图表达。 高层管理概念技能最重要，中层管理3种技能都需要且较平衡，基层管理技术技能最重要。 7、组织三特征？ 明确的目的 精细的结构 合适的人员 第二章 泰罗的三大实验： 泰罗是科学管理之父。记住3个实验的名称：1、搬运生铁实验，2、铁锹实验，3、高速钢实验 4、吉尔布雷斯夫妇 动作研究之父 管理界中的居里夫妇 5、法约尔的十四原则 法约尔是管理过程理论之父 记住“十四原则”这个名称就可以了。 6、法约尔的“跳板” 图。 7、韦伯理想的官僚行政组织组织理论之父。6维度：劳动分工、权威等级、正式甄选、非个人的、正式规则、职业生涯导向。 8、韦伯的3种权力 超凡的权力 传统的权力 法定的权力。 9、巴纳德的协作系统论 协作意愿 共同目标 信息沟通 10、罗伯特·欧文的人事管理 人事管理之父。职业经理人的先驱 11、福莱特冲突论 管理理论之母 1)利益结合、 2)一方自愿退让、 3)斗争、战胜另一方 4)妥协。 12、霍桑试验 1924-1932年、梅奥 照明试验、继电器试验、大规模访谈、接线试验 13、朱兰的质量观 质量是一种合用性 14、80/20的法则 多数，它们只能造成少许的影响；少数，它们造成主要的、重大的影响。 15、五项修炼 自我超越 改善心智 共同愿景 团队学习 系统思考 第三章 1、管理万能论 管理者对组织的成败负有直接责任。 2、管理象征论 是外部力量，而不是管理，决定成果。 3、何为组织文化 组织成员共有的价值观和信念体系。这一体系在很大程度上决定成员的行为方式。 4、组织文化七维度
机器视觉概念/研究现状/应用/检测 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 1、机器视觉 1.1机器视觉的概念 机器视觉被定义为用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。一个典型的工业机器视觉应用系统包括光源、光学系统、图像采集系统、数字图像处理与智能判断决策模块和机械控制执行模块。系统首先通过CCD相机或其它图像拍摄装置将目标转换成图像信号,然后转变成数字化信号传送给专用的图像处理系统，根据像素分布!亮度和颜色等信息，进行各种运算来抽取目标的特征,根据预设的容许度和其他条件输出判断结果。 值得一提的是，广义的机器视觉的概念与计算机视觉没有多大区别，泛指使用计算机和数字图像处理技术达到对客观事物图像的识别、理解。而工业应用中的机器视觉概念与普通计算机视觉、模式识别、数字图像处理有着明显区别，其特点是： 1、机器视觉是一项综合技术，其中包括数字图像处理技术、机械工程技术、控制技术、电光源照明技术，光学成像技术、传感器技术、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术、人机接口技术等。这些技术在机器视觉中是并列关系。相互协调应用才能构成一个成功的工业机器视觉应用系统。 2、机器视觉更强调实用性，要求能够适应工业生产中恶劣的环境，要有合理的性价比，
要有通用的工业接口，能够由普通工作者来操作，有较高的容错能力和安全性，不会破坏工业产品，必须有较强的通用性和可移植性。 3、对机器视觉工程师来说，不仅要具有研究数学理论和编制计算机软件的能力，更需要光、机、电一体化的综合能力。 4、机器视觉更强调实时性,要求高速度和高精度，因而计算机视觉和数字图像处理中的许多技术目前还难以应用于机器视觉，它们的发展速度远远超过其在工业生产中的实际应用速度。 1.2机器视觉的研究范畴 从应用的层面看，机器视觉研究包括工件的自动检测与识别、产品质量的自动检测、食品的自动分类、智能车的自主导航与辅助驾驶、签字的自动验证、目标跟踪与制导、交通流的监测、关键地域的保安监视等等。从处理过程看,机器视觉分为低层视觉和高层视觉两阶段。低层视觉包括边缘检测、特征提取、图像分割等，高层视觉包括特征匹配、三维建模、形状分析与识别、景物分析与理解等。从方法层面看，有被动视觉与主动视觉之，又有基于特征的方法与基于模型的方法之分。从总体上来看，也称作计算机视觉。可以说，计算机视觉侧重于学术研究方面，而机器视觉则侧重于应用方面。 机器人视觉是机器视觉研究的一个重要方向，它的任务是为机器人建立视觉系统，使得机器人能更灵活、更自主地适应所处的环境，以满足诸如航天、军事、工业生产中日益增长的需要（例如，在航天及军事领域对于局部自主性的需要，在柔性生产方式中对于自动定位与装配的需要，在微电子工业中对于显微结构的检测及精密加工的需要等）。机器视觉作为一门工程学科，正如其它工程学科一样，是建立在对基本过程的科学理解之上的。机器视觉系统的设计依赖于具体的问题，必须考虑一系列诸如噪声、照明、遮掩、背景等复杂因素，折中地处理信噪比、分辨率、精度、计算量等关键问题。
思考题 单选题 ●管理者履行管理职能的根本目的是（）。 A.确保职工个人目标的实现 B.实现管理者个人的利益和价值 C.实现组织目标 D.体现管理者个人权威 ●针对预期目标，在一定条件的约束下，从诸多方案中选择一个方案并付诸实施，这就 是管理的（）职能。 A.领导 B.决策 C.计划 D．组织 ●泰罗认为科学管理的中心问题是（） A．实现标准化 B．制定科学报酬制度 C．提高人工素质 D．提高劳动生产率 ●提出管理包括计划、组织、指挥、协调和控制等五项职能的是（） A．泰罗 B．韦伯 C．法约尔 D．福特 ●（）做计划工作。 A．所有管理人员 B．最高管理人员C．中层管理人员 D．基层管理人员 ●控制必须制订标准的同时，有的标准规定了一定的机动幅度，这体现了控制的（） A. 弹性控制 B.客观控制 C. 适度控制 D.及时控制 ●19世纪末到20世纪初，一些西方国家产生了科学管理，形成了各有特色的古典管理 理论，美国泰罗的（）就是其中之一。 A.科学管理理论 B.一般管理理论 C.行政管理理论 D．行政组织理论 ●领导生命周期理论表明，根据下属成熟度的不同，管理者应当采用不同的领导方式。 对于高成熟的下属应该采取（） A.高任务高关系 B.高任务低关系 C.低任务低关系 D.低任务高关系 ●奠定管理行为科学基础的是（） A．泰勒的科学管理B．法约尔的一般管理C．梅奥的人际关系学说D．韦伯的行政组织理论 ●上海市“第十二个五年规划”是（）计划。 A.专项 B.长期 C.中期 D.短期 ●属于领导者个人的权力的是（） A. 强制权 B. 奖励权 C. 专长权 D. 法定权 ●霍桑试验表明（） A.非正式组织对组织目标达成是有害的 B.非正式组织对组织目标的达成是有益的 C.企业应采取一切措施来取缔非正式组织 D.企业应该正视非正式组织的存在 ●控制最基本的目的在于（） A．寻找错误 B．衡量雇员绩效 C．确保行为依循计划发展 D．使人们失去自由 ●预算控制属于以下哪种类型的控制方法。 A．过程控制 B．反馈控制 C．现场控制 D．前馈控制 ●某工厂一车间检修班班长安排检修工小张修电机，电机还没修好，车间主任调小张去 检修水泵。检修班长回来时见小张未完成自己交待的任务，就批评了小张，小张感到很委屈。你认为车间主任的这种指挥方式最可能造成的后果是（）。 A．破坏了管理的指挥链原则 B．降低了高层领导的威信
如何在中小学开展机器人教育课程 机器人教育课程是一门跨学科的综合性的科学技术。它涉及自动控制、计算机和网络技术、传感器、人工智能、微电子技术和机械工程等多个学科领域。格物斯坦小坦克认为面对当下人工智能技术的发展和创新人才的培养，在大力实施中小学信息技术教育战略的进程中，抓住时机在中小学引入机器人教育，提升学生对现代科技和信息技术的全面认识和理解，激发对创意和创新的兴趣，并作为一种培养创意思维和创新人才的新载体。 机器人教育作为创新人才培养的新模式，在目前的教育教学实践中，还仅处在活动层面，机器人教育大多是以课外活动和各种兴趣班、培训班的模式开展的。也的确有相当数量的中小学校能够积极组织学生参加各类智能机器人的活动或竞赛，但作为课程引入到教学中的却很少。为了让更多的学生能够接触机器人，培养学生的创新意识和动手能力以及团队合作意识，应该积极开展中小学机器人教育课程。 根据机器人教育课程的特点，我们课程教学的方法统一为：任务驱动、新知教授、实践应用。任务驱动，教师根据每节课的学习内容，合理地设计教学任务。课时安排为每周两节课，两个课时已经足够学生完成一个作品的制作。学生根据任务要求，进行问题分析、问题解决、小组讨论等环节，让学生发现问题，引起认知冲突，以便引入新知。 新知教授，学生将任务进行仔细剖析，并填写学生工程册（学习工程册是学生学习的一个凭证，也是学生进行任务分解、问题解决过程的记录）后，教师就可以根据学生反映的问题，引出本节课的教学内容。由于机器人课程的特殊化，可以将每个新知（一般的传感器的应用）分为“是什么、有什么作用、怎么使用、应用了哪些学科知识”几个部分。学生通过以上几个部分可以较为深入地认识每一个固件，也可以扩展学生思维，促进学生进行创作。由浅入深、理论联系实际，让学生能更多地将学习贴近生活，将生活的问题搬进学习中来。 实践应用，在一段时间的教学内，积极组织学生进行小组竞赛。教师应设计与生活相关的主题，让学生将生活与学习有效联系起来，达到培养学生体会生活、观察生活的目的，激发学生热爱科学、探索科学的精神。
机器视觉检测 一、概念 视觉检测是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分 CMOS 和CCD 两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。 机器视觉检测的特点是提高生产的柔性和自动化程度。 2、典型结构 五大块：照明、镜头、相机、图像采集卡、软件 1.照明 照明是影响机器视觉系统输入的重要因素，它直接影响输入数据的质量和应用效果。目前没有通用的照明设备，具体应用场景选择相应的照明装置。照射方法可分为： 分类具体说明优点 背向照明被测物放在光源和摄像机之 间能获得高对比度的图像 前向照明光源和摄像机位于被测物的 同侧 便于安装 结构光将光栅或线光源等投射到被 测物上，根据它们产生的畸 变，解调出被测物的三维信 息 频闪光照明将高频率的光脉冲照射到物
体上，摄像机拍摄要求与光 源同步 2.镜头 镜头的选择应注意以下几点：焦距、目标高度、影像高度、放大倍数、影响至目标的距离、中心点/节点、畸变。 3.相机 按照不同标准可分为：标准分辨率数字相机和模拟相机等。 要根据不同的实际应用场合选不同的相机和高分辨率相机：线扫描CCD 和面阵CCD；单色相机和彩色相机。 为优化捕捉到的图像，需要对光圈、对比度和快门速度进行调整。 4.图像采集卡 图像采集卡是图像采集部分和图像处理部分的接口。将图像信号采集到电脑中，以数据文件的形式保存在硬盘上。通过它，可以把摄像机拍摄的视频信号从摄像带上转存到计算机中。 5.软件 视觉检测系统使用软件处理图像。软件采用算法工具帮助分析图像。视觉检测解决方案使用此类工具组合来完成所需要的检测。是视觉检测的核心部分，最终形成缺陷的判断并能向后续执行机构发出指令。常用的包括，搜索工具，边界工具，特征分析工具，过程工具，视觉打印工具等。 3、关键——光源的选择 1.光源选型基本要素： 对比度机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度，从而易于特
什么是机器视觉技术？试论述其基本概念和目的。答：机器视觉技术是是一门涉及人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机科学、图像处理、模式识别等诸多领域的交叉学科。机器视觉主要用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。机器视觉技术最大的特点是速度快、信息量大、功能多。机器视觉是用机器代替人眼来完成观测和判断，常用于大批量生产过程汇总的产品质量检测，不适合人的危险环境和人眼视觉难以满足的场合。机器视觉可以大大提高检测精度和速度，从而提高生产效率，并且可以避免人眼视觉检测所带来的偏差和误差。机器视觉系统一般由哪几部分组成？试详细论述之。答：机器视觉系统主要包括三大部分：图像获取、图像处理和识别、输出显示或控制。图像获取：是将被检测物体的可视化图像和内在特征转换成能被计算机处理的一系列数据。 该部分主要包括，照明系统、图像聚焦光学系统、图像敏感元件（主要是CCD和CMOS采 集物体影像。 图像处理和识别：视觉信息的处理主要包括滤波去噪、图像增强、平滑、边缘锐化、分割、图像识别与理解等内容。经过图像处理后，图像的质量得到提高，既改善了图像的视觉效果又便于计算机对图像进行分析、处理和识别。 输出显示或控制：主要是将分析结果输出到显示器或控制机构等输出设备。试论述机器视觉技术的现状和发展前景。 答：。机器视觉技术的现状：机器视觉是近20?30年出现的新技术，由于其固有的柔性好、 非接触、快速等特点，在各个领域得到很广泛的应用，如航空航天、工业、军事、民用等等领域。 发展前景：随着光学传感器、信息技术、信号处理、人工智能、模式识别研究的不断深入和计算机性价比的不断提高，机器视觉技术越来越成熟，特别是市面上已经有针对机器视觉系统开发的企业提供配套的软硬件服务，相信越来越多的客户会选择机器视觉系统代替人力进行工作，既便于管理又节省了成本。价格持续下降、功能逐渐增多、成品小型化、集成产品增多。 机器视觉技术在很多领域已得到广泛的应用。请给出机器视觉技术应用的三个实例并叙述之。答：一、在激光焊接中的应用。通过机器视觉系统，实时跟踪焊缝位置，实现实时控制，防止偏离焊缝，造成产品报废。 二、在火车轮对检测中的应用，通过机器视觉系统抓拍轮对图像，找出轮对中有缺陷的轮对，提高检测精度和速度，提高效率。 三、大批量生产过程中的质量检查，通过机器视觉系统，对生产过程中的产品进行质量检查 跟踪，提高生产效率和准确度。 什么是傅里叶变换，分别绘出一维和二维的连续及离散傅里叶变换的数学表达式。论述图像傅立叶变换的基本概念、作用和目的。 答：傅里叶变换是将时域信号分解为不同频率的正弦信号或余弦函数叠加之和。一维连续函数的傅里叶变换为：一维离散傅里叶变换为：二维连续函数的傅里叶变换为：二维离散傅里叶变换为： 图像傅立叶变换的基本概念：傅立叶变换是数字图像处理技术的基础，其通过在时空域和频率域来回切换图像，对图像的信息特征进行提取和分析，简化了计算工作量，被喻为描述图像信息的第二种语言，广泛应用于图像变换，图像编码与压缩，图像分割，图像重建等。作用和目的：图像的频率是表征图像中灰度变化剧烈程度的指标，是灰度在平面空间上的梯度。傅立叶变换的物理意义是将图像的灰度分布函数变换为图像的频率分布函数，傅立叶逆变换是将图像的频率分布函数变换为灰度分布函数。图像灰度变换主要有哪几种形式？各自的特点和作用是什么？ 答：灰度变换:基于点操作，将每一个像素的灰度值按照一定的数学变换公式转换为一个新的灰度值。灰度变换是图像增强的一种重要手段，它可以使图像动态范围加大，使图像的对比度扩展，
我们结合教材内容，给出了各章后思考题的答题思路或答题时需要运用的相关理论，供任课老师参考。实际上，管理学的许多思考题，需要老师和同学运用相关理论、结合自己的“思考”给出自己的通常不一致的回答。 绪论 1、管理学的研究对象是什么？在企业管理研究基础上抽象出的一般管理理论对其他组织的管理是否也具有指导意义？ 答：管理学的研究对象是人类的管理实践。从广义上来说，管理实践包括对个体活动的管理和对群体活动的管理。任何个人即使在从事仅与自己相关的目标活动时，也需要在可利用的不同资源中进行选择。但管理学主要是在研究对群体活动的管理、特别是对以企业为主要载体的组织活动管理的基础上形成和发展的，因此，现代管理学的研究对象主要是企业活动的管理。 管理学萌芽于对管理实践的思考。管理思考虽然历史渊源久远，但是管理思想则是伴随着工厂制度而大量涌现的。随着产业革命的发展，工厂或企业的数量愈来愈多，规模愈来愈大，活动内容愈来愈复杂，专门从事管理的人因此愈来愈多，对这些人所专门从事的管理活动的思考也愈来愈丰富。正是这些思考的累积促进了管理思想的系统形成，进而推动了管理理论的发展。因此，现代管理学通常通过解剖企业经营活动来描述和抽象管理活动的一般规律。把企业组织作为管理学的研究对象，不仅因为它是现代微观经济活动选择的普遍形式，不仅因为这种组织形式数量众多、提供着大量鲜活的研究案例，而且也是历史发展的选择。对人的活动，或者说对人在活动中的行为与关系的协调是企业以及其他有组织的群体活动管理的基本内容，因此在企业研究基础上抽象出的一般管理理论对其他类型组织的管理也具有普遍的指导意义。 2、现代管理学是如何产生的？这对当代管理理论研究和管理实践的发展可能提供哪些启示？ 工厂制度为管理思想的繁荣提供了客观的基础，系统的管理理论便是随着工厂制度的发展而逐渐萌芽的。从企业基层做起的泰勒对作业方法与时间的研究和法约尔对一般管理的研究，显示了早期管理学者与管理实践的密切关系。韦伯关于官僚组织的抽象总结则彰显了早期理论家的贡献。工业心理学家梅奥在霍桑工厂的实验启动了管理学家关于企业活动中人的因素的思考。第二次世界大战以后，特别是20世纪60年代以后，企业经营范围不断扩展，技术进步的速度日益加快，生产的社会化程度不断提高，企业经营环境日趋复杂，企业在组织内部的生产经营活动时，不仅要考虑到自身的条件限制，而且要研究环境的特点和要求，要努力提高适应外部环境的能力。许多研究人员就企业如何在变化的环境中经营进行了许多方面的探索，在此基础上形成了一系列不同的理论观点。美国管理学家孔茨把这种现象称为“管理理论的丛林”。不同学者分别从系统、决策、经验、权变等角度对企业管理问题进行了全方位的思考，管理学的理论框架因此而逐渐成熟。 管理学产生与发展的历史告诉我们，要根据管理实践的发展不断总结和完善管理活动的一般规律，从而不断发展管理理论，同时也要不断发展的一般管理理论，指导我们的管理实践，促进作为管理活动载体的组织的发展。
比尔·盖茨曾预言“机器人即将重复个人电脑崛起的道路。点燃机器人普及的"导火索"，这场革命必将与个人电脑一样，彻底改变这个时代的生活方式。”目前，各省、市的许多学校都开展了机器人活动，但这些学校机器人活动都以校内科技活动小组的方式出现，并没有真正进入课堂教学。特别是农村学校，对于机器人的教学还是一片空白。在信息技术高度发展的今天，智能机器人事业已呈跨越式发展。发展机器人事业，将智能机器人的教学纳入课程教学是最佳形式。那么，在中小学如何把智能机器人纳入课堂教学呢？笔者作了一些探索。 一、将机器人教学纳入课程是必然趋势 上世纪90年代，号称“现代机器人故乡”的美国，机器人教育不再局限在大学的专业学科教育。美国政府还在全国高中生中推行“感知和认知移动机器人”计划，高中生可免费获得70公斤重的一套零件。把机器人教育列入基础教育课程，让学生系统地、有步骤地学习机器人技术。在“世界机器人王国”的日本，除了每所大学都有高水平的机器人研究和教学内容，每年定期举行各种不同层次的机器人设计和制作大赛外,日本机器人教育更是从娃娃抓起。而我国机器人教育起步较迟，1986年我国“863”高科技发展计划才正式启动“智能机器人”主题。到了“九五”期间，“普及机器人文化”被列为该主题第一专题的宗旨之一。1998年中国科技大学在国内率先进行了机器人足球的教学实验。近年来，国内高校机器人比赛逐渐增多，“863”计划为“机器人竞赛工作委员会”提供了专项基金，智能机器人比赛正在发展成为我国创新教育的战略性手段。“中国青少年电脑机器人竞赛活动”、“全国中小学电脑制作活动”、“全国青少年科技创新大赛”、“Intel工程大赛”、“全国中小学生信息技术创新与实践活动”等全国重要赛事也都把机器人列入竞赛项目。除了政府部门的项目外，由学术机构、公司厂商联合主办的智能机器人大赛对推进我国机器人教育活动、普及机器人文化也产生了非常积极的作用。近年来，智能机器人活动在我国引起了中小学教育工作者的关注，并进行了有益的尝试。如，2000年北京景山学校将智能机器人的普及教育以科研课题的方式纳入信息技术课程，在国内率先开展了中小学智能机器人课程教学。2002 年以后，随着我国教育信息化的发展，智能机器人技术向教育领域的渗透已呈加速发展趋势。可以说，智能机器人教育进入课堂教学时机已经成熟。 二、机器人课堂教学可以培养学生多种能力 机器人教育集趣味性、实践性、综合性、科学性、探究性为一体，深受广大青少年学生的喜爱，它集计算机、声、光、电等多种技术，可以让学生全面接触传感器、计算机软硬件、人工智能、自动控制、电子技术和机械工程等多个学科高新科技知识。智能机器人教学进入课堂可培养青少年学生综合素质。 1、培养学生的综合素质和应变能力。一个完整、能够完成任务的机器人，往往要用光、声、电、机械等各种器件，机器人因涉及多门类、多学科的知识和原理，通过教学可以拓展学生各学科的专业知识，又可将各学科的知识横向联系起来，对各学科所学知识起到巩固作用。首先，机器人教学实践活动中，学生按照图形要求或设想将几十种、甚至上百种各种零配件搭建成一个完整的能执行任务的机器人，每一个搭建步骤都必须自己或小组协同完成，这大大提高了学生应用各种工具的技巧和灵活的动手能力、空间想像能力。其次，在搭建前要构思巧妙完成的方式、方法和途径，对可行性要进行分析，得出最佳方案。最后，编写智能机
机器视觉技术及其应用概述 姓名: 班级：机械0904班学号： 摘要：近年来，机器视觉已经发展成为光电子的一个应用分支，广泛应用于微 电子、PCB生产、自动驾驶、印刷、科学研究和军事等领域。机器视觉在中国的蓬勃发展，使从事机器视觉的公司和人员大量涌现。首先概述了机器视觉技术的基本原理并分析了机器视觉系统的构建；接着论述了机器视觉技术的当前主要应用领域与情况；最后分析了现阶段机器视觉技术存在的问题。 关键词：器视觉；技术；应用 机器视觉系统组成及其工作原理 机器视觉即用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统的工作流程大致为：被摄取目标——经图像摄取装臵——图像信号——经图像处理系统——数字信号——经抽取目标特征——判断结果并控制设备。该流程的实现需相应的硬件作为基础，典型的工业机器视觉系统构成有照明、镜头、相机、图像采集卡、视觉处理器等。下面将对机器视觉系统组成和工作原理进一步具体说明。 机器视觉系统组成 从原理上机器视觉系统主要由三部分组成：图像的采集、图像的处理和分析、输出或显示。—个典型的机器视觉系统应该包括光源、光学系统、图像捕捉系统、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械控制执行模块，如图1所示。 从中我们可以看出机器视觉是一项综合技术。其中包括数字图像处理技术、机械工程技术、控制技术、光源照明技术、光学成像技术、传感器技术、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术、人机接口技术等。只有这些技术的相互协调应用才能构成一个完整的机器视觉应用系统。机器视觉应用系统的关键技术主要体现在光源照明、光学镜头、摄像机(CCD)、图像采集卡、图像信号处理以及执行机构等。以下分别就各方面展开论述。
第一章管理与管理学 第二题：何谓管理？管理的基本特征的什么？ 答案：管理是社会组织中，为了实现预期的目标，以人为中心进行的协调活动调。管理的最基本的特征是：1：管理的载体是一个组织2：管理的基本对象是人3：在管理的资源配置中，人才是第一资源。4：管理的任务：在一般意义上讲，它是通过采取某些具体的手段和措施，设计、营造、维护一种环境，包括组织内部和外部的环境，使所有管理对象在特定的环境中，做到协调而有序地进行活动。 第三题：管理活动具有哪些基本职能？它们之间的关系是什么？ 答案：许多新的管理论和管理学实践已一再证明：计划、组织、领导、控制、创新这五种管理职能是一切管理活动最基本的职能。计划：制定目标并确实为达成这些目标所必需的行动。组织中所有的管理者都必须从事计划活动。根据工作的要求与人员的特点，设计岗位，通过授权和分工，将适当的人员安排在适当的岗位上，用制度规定各个岗位的职责和上下左右的相互关系，形成一个有机的组织结构，使整个组织协调运转——这就是组织的职能组织目标决定着组织的具体形式和特点指导人们的行为，通过沟通增强人们的相互理解，统一人们的思想和行动，激励每个成员自觉地为实现组织目标而共同努力。控制的实质就是使实践活动符合与计划，计划就是控制地标准。创新职能与上述各种管理职能不同，他本身并没有某种特有的表现形式，他总是在与其他管理职能的结合中表现自身的存在与价值。每一项管理工作都是从计划开始，经过组织、领导到控制结束。各职能之间同时相互交叉渗透，控制的结果可能又导致新的计划，开始了新一轮的管理循环。创新在管理循环中处于轴心的地位，成为推动管理循环的原动力 第四题：分析管理二重性的基本内容。 管理具有自然属性，这种属性不以人的意志为转移，也不因社会制度意识形态的不同而有所改变，完全是一种客观存在。管理的出现是由人类活动的特点决定的；管理是社会劳动过程中的一种特殊职能；管理也是生产力。 管理具有社会属性，它是为了达到预期目的而进行的具有特殊职能的活动。从历史上看，管理从来就是为统治阶级、为生产资料的所有者服务的，是一定社会生产关系的反映。资本主义企业管理的社会属性具有剥削性和资本的独裁性。从总体上看，我国的企业及其他社会组织的管理都是为了建设中国特色社会主义服务的，管理的预期目的都是为了使人与人之间的关系以及国家、集体和个人的关系更加和谐。 第五题：一个有效的管理者需要扮演哪些角色？需要具备哪些技能？ 答案：管理者扮演着十种角色，这十种角色可归入三类。 人际角色：代表人角色、领导人角色、 联络者角色信息角色：监督者、发言人、传播人 决策角色：企业家、干扰应对者、资源分配者、谈判者 管理者需要具备三种技能：技术技能、人际技能、概念技能 第二章管理思想的发展 第三题：科学管理理论为什么会在19世纪末的美国产生？泰罗为什么要研究并提出科学管理理论？其理论是实质是什么?其理论的主要内容是什么？并谈谈科学管理理论对目前我国企业管理的启发。 1.19世纪末期，由于生产技术日益复杂，生产规模和资本日益扩大，企业管理职能逐渐 和职能资本分离，管理职能则委托各方面的管理人员所组成的管理机构承担，出现了专门的管理层。管理工作也成了有专门人员研究的一门学问，“科学管理理论”由此产生了。 2.泰罗认为单凭经验管理是不科学的，必须加以改变。