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B复习卷-边缘智能技术基础

一、单选题#

  1. 在端侧设备部署AI模型时,使用swap空间的主要目的是? ( 答案:B )

    A. 提高GPU性能

    B. 防止内存溢出导致程序崩溃

    C. 加快网络传输速度

    D. 增加磁盘读写寿命

  2. Paddle Inference框架的主要特性包括? ( 答案:A )

    A. 高吞吐、低延迟、通用性强

    B. 仅支持训练不支持推理

    C. 必须依赖PyTorch运行

    D. 不支持ARM架构

  3. 在智能端侧设备中,用于采集声音信号的硬件属于? ( 答案:C )

    A. 执行器

    B. 存储器

    C. 传感器

    D. 显示器

  4. 以下哪项任务在计算机视觉中包含的信息量最丰富? ( 答案:C )

    A. 图像分类

    B. 目标检测

    C. 图像分割

    D. 图像去噪

  5. 使用crontab -e配置定时任务时,以下哪一行表示每天凌晨2点30分执行 /home/user/backup.sh 脚本? ( 答案:A )

    A. 30 2 * * * /home/user/backup.sh

    B. 2 30 * * * /home/user/backup.sh

    C. * * 2 30 * /home/user/backup.sh

    D. 30 2 /home/user/backup.sh

  6. 在Jetson设备上,用于监控GPU、CPU、内存等资源的工具是? ( 答案:C )

    A. top

    B. htop

    C. jtop

    D. nvidia-smi

  7. 以下哪项不属于人工智能算法的基本特征? ( 答案:C )

    A. 有穷性

    B. 可行性

    C. 必须使用GPU加速

    D. 时效性

  8. 在PaddleOCR中,以下哪项不是其主要特点? ( 答案:C )

    A. 轻量级

    B. 支持多种设备部署

    C. 仅支持英文识别

    D. 高性能

二、多选题#

  1. 关于端侧AI推理框架,以下描述正确的是? ( 答案:A, B, C )

    A. MNN是阿里巴巴推出的轻量级推理引擎

    B. Paddle Inference支持多平台部署

    C. TensorFlow Lite专为移动端和嵌入式设备优化

    D. PyTorch主要用于训练,不支持端侧推理

  2. 在OpenCV图像处理中,以下哪些操作属于常见预处理步骤? ( 答案:A, B, C )

    A. 转换颜色空间(如BGR转RGB)

    B. 调整图像尺寸

    C. 图像二值化

    D. 使用detectMultiScale进行人脸检测

  3. 以下哪些操作系统适用于人工智能端侧设备? ( 答案:A, B, C )

    A. Linux

    B. DuerOS

    C. AliOS-Things

    D. Windows Server

  4. 使用crontab设置定时任务时,以下哪些表达式是合法且能正常工作的? ( 答案:A, B, C )

    A. 0 2 * * * /clean.sh

    B. @daily /backup.sh

    C. */5 * * * * /monitor.sh

    D. echo “test”

  5. 在边缘智能系统中,关于数据安全与隐私,以下说法正确的是? ( 答案:A, B )

    A. 端侧处理可减少敏感数据上传至云端

    B. 本地计算有助于满足GDPR等隐私法规要求

    C. 所有数据必须加密后才能在端侧存储

    D. 边缘设备天然具备防黑客攻击能力

三、判断题#

  1. 在crontab中,“0 0 *“表示每天午夜执行任务。( 答案:√ )

  2. 图像分割任务比图像分类包含更丰富的语义信息。( 答案:√ )

  3. Linux系统中的swap空间可以完全替代物理内存使用。( 答案:× )

  4. Paddle Inference是一个用于模型训练的深度学习框架。( 答案:× )

  5. 端侧设备处理数据有助于减少上传至核心网的数据流量。( 答案:√ )

  6. detectMultiScale函数中的scaleFactor参数用于控制检测窗口的缩放比例。( 答案:√ )

  7. 所有人工智能端侧设备都必须使用GPU进行推理。( 答案:× )

  8. MNN是专为移动端和嵌入式设备设计的轻量级推理引擎。( 答案:√ )

四、填空题#

  1. 百度推出的面向语音交互的人工智能操作系统是 答案:DuerOS

  2. 在Linux中,强制删除文件且不提示确认的命令选项是 答案:-f

  3. PaddleOCR的核心优势包括轻量级、高性能和 答案:多语言支持

  4. 边缘智能设备常通过 答案:传感器 采集环境信息,如图像、声音等。

  5. 使用OpenCV显示图像时,需调用 答案:cv2.imshow() 函数才能在窗口中呈现图像。

  6. 在端侧部署深度学习模型时,常使用 答案:swap空间 来缓解内存不足问题。

  7. MNN是由 答案:阿里巴巴 公司开源的轻量级推理引擎。

  8. Linux中用于显示当前工作路径的命令是 答案:pwd

  9. 人脸识别中,OpenCV的级联分类器常用 答案:detectMultiScale 方法进行多尺度检测。

  10. 在边缘计算架构中,与”云计算”相对、更靠近用户的计算范式是 答案:边缘计算

五、简答题#

1. 在端侧部署深度学习模型时,通常需要考虑哪些关键技术因素?

答:① 模型轻量化(如剪枝、量化)以适配资源受限设备;② 选择合适的推理引擎(如MNN、Paddle Inference);③ 优化内存使用,合理配置swap空间;④ 确保操作系统兼容性(如Linux或AliOS-Things);⑤ 考虑功耗与实时性平衡,避免过热或延迟过高。

2. 请简述图像数据预处理在边缘智能应用中的主要步骤及目的。

答:① 格式统一(如转为PNG),确保模型输入一致性;② 尺寸调整(如700×500),匹配训练数据规格;③ 通道校验(如确保RGB三通道),避免灰度图误入;④ 噪声去除或增强,提升模型鲁棒性;⑤ 过滤无效/损坏图像,保障数据集质量。

六、论述题#

1:城市交通信号灯的自适应优化#

背景描述:

某智慧城市项目试图通过AI优化主干道交通信号灯配时,以缓解高峰拥堵。传统方案依赖中心化平台处理来自各路口摄像头的视频流,但因数据量大、传输延迟高,难以实现秒级响应。此外,极端天气(如暴雨、浓雾)常导致感知精度下降,影响决策可靠性。

问题:

请设计一个部署在路口边缘服务器上的智能交通控制系统,使其能在本地完成感知、推理与控制闭环,并具备应对恶劣环境的能力,同时支持与相邻路口协同调度。

答题要求:

请从本地感知-决策闭环、鲁棒性增强的感知模型、路口间协同调度机制、动态计算资源分配和安全与冗余设计五个维度,提炼你的方案要点。

答:

参考答案(五个要点):

l 本地感知-决策闭环:每个路口部署边缘计算单元,集成摄像头+雷达多模态感知,在本地完成车辆检测、排队长度估计与信号配时优化,实现秒级响应。

l 鲁棒性增强的感知模型:训练融合可见光与热成像数据的多模态AI模型,并引入对抗训练或域自适应技术,提升在雨雾、夜间等恶劣条件下的识别准确率。

l 路口间协同调度机制:通过V2I(车路协同)或边缘节点间低延迟通信(如TSN或5G URLLC),实现相邻路口绿波带协调,避免局部优化导致全局拥堵。

l 动态计算资源分配:根据实时车流量调整AI模型复杂度(如高峰用高精度模型,平峰切换至轻量版),平衡性能与能耗。

l 安全与冗余设计:边缘系统内置故障降级策略(如回归固定配时方案);所有控制指令需经数字签名验证,防止恶意攻击干扰交通流。

2:远程医疗中的实时生命体征分析#

背景描述:

一家远程医疗公司开发了一款可穿戴设备,用于监测慢性病患者(如心衰、COPD)的呼吸、心率、血氧等生命体征。设备需在患者家中7×24小时运行,并在检测到异常时立即通知医护人员。然而,持续上传原始生理数据至云端既耗电又占用家庭宽带,且部分农村地区网络覆盖差,可能导致警报延迟。

问题:

如何利用边缘智能技术,在可穿戴设备或家庭网关上实现高效、低功耗的异常检测,并确保关键警报的可靠送达?

答题要求:

请从超轻量边缘AI模型部署、事件触发式数据上传、低功耗运行优化、断网应急与本地告警和隐私合规与数据最小化五个方面,归纳你的解决方案。

答:

参考答案(五个要点):

l 超轻量边缘AI模型部署:在可穿戴设备或家庭网关上部署TinyML模型(如TensorFlow Lite Micro),实现心律失常、呼吸异常等关键事件的本地实时检测。

l 事件触发式数据上传:正常状态下仅存储或丢弃原始数据;仅当检测到医学异常(如房颤、血氧骤降)时,才加密上传事件片段及上下文数据。

l 低功耗运行优化:采用传感器休眠-唤醒机制,结合硬件加速(如MCU内置NPU),将连续监测功耗控制在毫瓦级,延长设备续航。

l 断网应急与本地告警:在网络中断时,通过蓝牙/Wi-Fi Direct向家属手机发送本地警报;同时缓存事件数据,待网络恢复后自动补传。

l 隐私合规与数据最小化:遵循HIPAA/GDPR原则,原始生理数据不出家庭边界;所有上传数据经差分隐私或同态加密处理,确保患者身份不可逆推。

B复习卷-边缘智能技术基础
https://www.suyukk.xyz/posts/复习文章/b复习卷_边缘智能技术基础/
作者
二階堂ヒロ
发布于
2025-12-26
许可协议
CC BY-NC-SA 4.0
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