인공지능HRI 8주차 정답

문제 1

정답

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문제 내용

로봇의 사용 목적에 따라 분류하는 것이 아닌것은?

하나를 선택하세요.

1. 협동로봇 정답

2. 개인서비스용 로봇

3. 산업용로봇

4. 전문서비스용 로봇

피드백

개인서비스용 로봇은 서빙용 로봇, 로봇청소기 등 일상생활에서 인간의 편의를 돕는것을 목적으로 설계된 로봇이다.

전문서비스용 로봇은 의료로봇, 건설로봇, 국방로봇 등 개인서비스용도를 제외한 공공분야에서 사용을 목적으로 설계된 로봇이다.

산업용 로봇은 사용목적이 제조에 전문화 된 협동로봇이며 고위험, 고강도 작업에 많이 사용된다.

협동로봇은 로봇의 사용 목적에 따라 분류된 것이 아닌 사용자와 물리적으로 상호작용하는 로봇이다.

 

정답 : 협동로봇

문제 2

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문제 내용

HRI가 최우선으로 생각하는 지표는?

하나를 선택하세요.

1. 안정성

2. 안전성 정답

3. 불량률

4. 작업속도

피드백

HRI(Human Robot Interation)은 안전성을 최우선 지표로 생각한다.

정답 : 안전성

문제 3

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문제 내용

협동로봇이 기존의 산업용 로봇과 유사한 부분은?

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1. 큰 소음

2. 격리된 공간

3. 커다란 육중한 부피

4. 외팔보 형태의 로봇 정답

피드백

협동로봇은 작업현장에서 작업자와 같은 공간에서 작업하면서 작업자와 물리적으로 상호작용함으로써 작업 효율 향상을 목적으로 설계된 로봇으로, 기존의 산업용 로봇과 작업 환경, 작업 방식 등 여러 차이점을 가지고 있지만 외팔보 형태의 로봇이라는 점에서 유사성을 보인다.

정답 : 외팔보 형태의 로봇

문제 4

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문제 내용

안전정격 감시 정지에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

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1. 작업영역에 사람이 없을 경우에 한해서만 일반 산업용 로봇처럼 동작

2. 분리할 수 있는 거리를 유지하기 위해 로봇의 속도는 늦춰짐 정답

3. 운전원이 로봇 작업 공간을 떠나면 다시 동작

4. 사람이 움직이거나 또는 로봇 중 하나만 움직이는 형태

피드백

안전정격 감시 정지(Safty-rated Monitored Stop) 단계는 작업 영역에 운전원이 없을 경우에만 산업용 로봇처럼 동작한다. 즉, 작업 영역에서 사람 혹은 로봇 중 하나만 움직이는 형태이다. 분리할 수 있는 거리를 유지하기 위해 로봇의 속도가 늦춰지는 단계는 Speed & Separation Monitoring 단계이다.

정답 : 분리할 수 있는 거리를 유지하기 위해 로봇의 속도는 늦춰짐

문제 5

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문제 내용

준정적 접촉(quasi-static contact)의 뜻으로 옳은 것은?

하나를 선택하세요.

1. 움직이는 로봇에 부딪히지만 끼이지는 않은 상태

2. 로봇의 움직이는 부품과 고정된 구조에 끼이는 상태 정답

3. 움직이지 않는 정적의 로봇을 만진 상태

4. 고정된 로봇과 고정물 사이에 닿은 상태

피드백

준정적 접촉(quasi-static contact)은 로봇의 움직이는 부품과 고정된 구조에 끼이는 상태를 뜻한다.

The correct answers are: 고정된 로봇과 고정물 사이에 닿은 상태, 로봇의 움직이는 부품과 고정된 구조에 끼이는 상태

문제 6

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딥러닝에서 계층이 많아질 수록 학습하기 어려워지는 문제를 무엇이라 하나? 

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1. 기울기 소실 문제 정답

2. 퍼셉트론 문제

3. 믿음신경망 문제

4. XOR문제

피드백

시그모이드 함수를 여러 개의 은닉층을 가진 딥러닝에 적용하게 되면, 기울기에 0.25가 계속 곱해져 점점 0에 수렴하게 되고(단조 감소) 이는 기울기가 사라져 더 이상 학습을 하지 못하게 됨을 의미한다.

정답 : 기울기 소실 문제

문제 7

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문제 내용

활성화 함수로서 시그모이드(Sigmoid)함수의 특징이 아니것은?

하나를 선택하세요.

1. s자 커브형태이다.

2. 미분이 쉽다.

3. 연속적이다.

4. 모든 영역에서 출력이 가능하다. 정답

피드백

시그모이드 함수의 정의역(입력)은 모든 실수 범위이지만, 치역(출력)은 모든 실수 범위가 아닌 0과 1사이에서의 실수값을 가진다.

정답 : 모든 영역에서 출력이 가능하다.

문제 8

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문제 내용

2X3X2의 신경망 모델에서 결정해 주어야할 가중치 및 바이아스(bias) 값은 총 몇 개인가? 

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1. 17개

2. 15개

3. 7개

4. 12개 틀림

피드백

입력층에서 출력층으로 가는 식에서의 가중치 6개(2*3), 은닉층의 노드에서 바이어스가 3개, 은닉층에서 출력층으로 가는 식에서의 가충치 6개(3*2), 출력층의 노드에서 바이어스가 2개이다. 따라서 가충지 12개, 바이어스 5개이고, 가중치와 바이어스는 총 17개이다.

정답 : 17개

문제 9

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문제 내용

다음 중, 오차 역전파법의 일반화 및 프로그래밍 기법이 아닌것은?

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1. 손실함수의 가중합에 대한 미분을 델타로 표현

2. 활성화 함수에 대한 미분을 델타로 표현

3. 입력노드에 1을 추가하여 bias생략 틀림

4. 델타 법칙을 사용하여 일반화 프로그래밍

피드백

오차 역전파법의 일반화 및 프로그래밍 기법 중에서 활성화 함수가 아닌 오차에 대한 미분을 델타로 표현한다.

정답 : 활성화 함수에 대한 미분을 델타로 표현

문제 10

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문제 내용

Softmax함수에 대한 설명 중 틀린것은?

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1. 확률분포로 출력을 표시

2. 다중 클래스 분류에 사용됨

3. 각 출력은 0-99의 값을 가짐 정답

4. 시그모이드와 연관이 있다.

피드백

Softmax 함수는 확률 분포로 출력을 표시하기 때문에 0~99의 값이 아닌 0~1의 실수값을 출력한다.

정답 : 각 출력은 0-99의 값을 가짐

문제 11

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파이썬(python)에서 추가 모듈을 설치하기 위한 명령어는? 

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1. pep install

2. pip install 정답

3. print install

4. pop install

피드백

'pip install 모듈이름'은 파이썬에서 추가 모듈을 설치하기 위해 명령 프롬프트 창(cmd)에서 수행되는 명령어이다.

정답 : pip install

문제 12

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다음 중, 인공지능 신경망 학습모델의 구축 과정에서 순서가 틀린 것은? 

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1. 경사하강법 -> 프로그래밍, 예측

2. 오차역전파 계산 -> 손실함수 설정

3. 출력값 계산 -> 경사하강법

4. 데이터셋 설정-> 신경망 모델 구축 틀림

피드백

오차역전파 계산을 하기 위해서는 사전에 설정된 손실함수로부터 손실(loss)값이 필요하다. / 손실함수 설정 => 오차역전파 계산

정답 : 오차역전파 계산 -> 손실함수 설정

문제 13

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문제 내용

신경망 및 딥러닝 프로그래밍에 있어서 일반적인 필요사항이 아닌것은?

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1. 최적화 방법 설정

2. 학습률 설정

3. 신경망 모델의 수학 계산 정답

4. 학습을 위한 데이터셋 준비

피드백

신경망 및 딥러닝 프로그래밍에 있어서 최적화 방법 설정, 학습을 위한 데이터셋 준비, 학습률 설정은 사용자가 직접 준비하거나 설정해야하지만 텐서플로우(TensorFlow)를 사용하면 사용자로 하여금 수학적인 계산 없이 신경망 모델을 세울 수 있다.

정답 : 신경망 모델의 수학 계산

문제 14

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다음 중, 각각의 활성화 함수의 특징으로 가장 옳지 않은 것은? 

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1. tanh는 기울기 소실이 잘 일어난다.

2. 시그모이드는 비선형적 특성을 잘 반영한다. 틀림

3. 항등함수는 정규화를 하지 않아도 된다.

4. ReLU는 기울기 소실이 잘 일어나지 않는다.

피드백

시그모이드 한수는 비선형적 특성을 잘 반영하나, 기울기 소실 문제와 최적화 과정에서 느려지는 문제가 있다.

tanh 함수는 시그모이드 함수를 변형해서 얻은 함수로, 시그모이드 함수의 기울기 소실 문제를 개선하고 최적화 과정에서 느려지는 문제를 해결했다.

ReLU 함수는 tanh 함수의 기울기 소실 문제를 해결하였다.

항등함수는 정규화와 관계 없이 입력을 그대로 출력하는 함수이다.

정답 : tanh는 기울기 소실이 잘 일어난다.

문제 15

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CNN(합성곱 신경망)에서 어떤 이미지에 필터(마스크)를 입혀 특징점을 찾아내는 과정을 무엇이라 하나?

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1. Convolution 정답

2. Pooling

3. Feature map

4. Flatten

피드백

Convolution은 CNN에서 필터를 통해 이미지에서 특징점을 찾아내는 과정이다.

Feature map은 Convolution에서 이미지의 특징점을 찾아낸 결과이다.

Pooling은 Feature map과정 이후의 이미지 데이터를 특정 조건에 따라서 한번 더 압축하는 과정이다.

평탄화(Flatten)는 Feature map에서 이미지 데이터의 차원을 축소(2,3차원 -> 1차원)하는 과정이다.

정답 : Convolution

문제 16

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문제 내용

로봇의 좌표에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

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1. 로봇의 링크 좌표는 직교 공간, 로봇팔의 맨끝 좌표는 조인트 공간 정답

2. End-effector의 위치를 로봇 각 관절의 움직임에 의해 정의하는 것을 로봇기구학이라 함

3. 링크는 회전하지만, End-effector는 직교좌표에서 위치를 정의

4. 거리(translation)와 회전(rotation)을 직교공간에서의 벡터와 행렬로 표현

피드백

로봇의 링크 좌표는 조인트 공간, 로봇팔의 맨끝 좌표는 직교 공간에서 나타내어진다.

정답 : 로봇의 링크 좌표는 직교 공간, 로봇팔의 맨끝 좌표는 조인트 공간

문제 17

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회전축좌표 Puvw = [1 0 0]' 의 다음 변환에 따라 기본축좌표 Pxyz는 무엇인가?

1. OX축을 중심으로 90도 회전

2. OZ축을 중심으로 90도 회전

하나를 선택하세요.

1. Pxyz = [0 0 1]'

2. Pxyz = [1 0 0]' 틀림

3. Pxyz = [0 0 -1]'

4. Pxyz = [0 1 0]'

피드백

글로벌좌표를 기준으로 하는 변환이기 때문에 회전의 역순서로 변환 행렬을 곱해준 후 변환행렬 오른쪽에 (1 0 0)'(전치)를 곱한다. / Pxyz = R2 X R1 X Puvw = [0 1 0]'

정답 : Pxyz = [0 1 0]'

문제 18

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문제 내용

좌표계의 설정으로 옳지 않은 것은?

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1. Yi 축은 오른손 법칙에 의해 완료

2. Xi 축은 Zi-1 과 Zi 에 수직하면서 Zi-1 축으로부터 가까워지는 방향 설정 정답

3. 원점 Oi에서 회전 조인트 번호는 i+1

4. Xi 축은 Zi-1 과 Zi 에 수직하면서 Zi-1 축으로부터 멀어지는 방향 설정

피드백

각 연결부분의 조인트 좌표 원점 Oi를 설정

각 원점 Oi에서 조인트가 운동하는 방향(회전 방향을 오른손으로 감쌌을 때 엄지손가락 방향)으로 Zi축을 설정

Xi 축은 Zi-1 과 Zi 에 수직하면서 Zi-1 축으로부터 멀어지는 방향 설정

Yi 축은 오른손 법칙에 의해 정의

정답 : Xi 축은 Zi-1 과 Zi 에 수직하면서 Zi-1 축으로부터 가까워지는 방향 설정

문제 19

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문제 내용

다음 D-H 변수 중 Zi-1 축 선상에서 Xi 축과 Xi-1 사이의 최단거리는?

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1. di 정답

2. theta i

3. ai

4. alpha i

피드백

theta i : 좌표 i-1에서 Zi-1축을 중심으로 돌렸을 때, Xi-1축이 Xi축과 나란히 놓이는데 필요한 각

di : Zi-1축 선상에서 Xi-1축과 Xi축을 일치시키기 위해 필요한 최단거리

ai : Xi축을 음의 방향으로 연장하여 Zi-1축과 만나는 지점과 Oi점과의 거리, 일반적인 RRR 메커니즘 로봇의 링크 길이

alpha i : i좌표에서 Zi-1축을 Zi축과 일치시키기 위해 필요한 각

정답 : di

문제 20

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문제 내용

2 link planar robot에서 두 링크는 모두 1m 길이이다. End effector의 위치를 (sqrt(2), sqrt(2))로 보내고 싶을 때 theta 1과 theta 2의 값을 순서대로 옳게 나타낸 것은?

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(45도, 45도) 틀림

(90도, 90도)

(0도, 45도)

(45도, 0도)

피드백

1번째 링크가 X0축과 이루는 양의 각(반시계방향)을 theta1, 2번째 링크가 1번째 링크의 연장선(X1축)과 이루는 양의 각(반시계방향)을 theta2이기 때문에, 각 링크의 길이를 1m라고 할 때, End effector의 위치를 (sqrt(2), sqrt(2))가 되려면, theta1은 45도, theta2는 0도가 되어야한다. 또한 2link planar robot의 End effector의 x좌표는 sin(theta1)+sin(theta1+theta2)이고 y좌표는 cos(theta1)+cos(theta1+theta2)이기 때문에 theta1 = 45, theta2 = 0 이다.

정답 : (45도, 0도)