Kurs Kognitive Robotik
April 2004

Die Prüfung läuft sehr entspannt ab, und dauerte gute 45 Minuten.
A. Nonym überlässt den ersten Teil der Fragen, die sich ums Projekt 
drehen dem Betreuer. Den zweiten Teil stellt A. Nonym selbst.
Die Themen kann man sich in etwa aussuchen, da A. Nonym 
zuerst fragt: "Was hat Sie denn am meisten interessiert". 
Also unbedingt darauf vorbereiten. 
Ausgehend vom "Wunschthema" stellt A. Nonym weitere Fragen zum Stoff.

Mir war leider nicht ganz klar, wie "Tief" man den Stoff lernen sollte, 
da das Skript recht unzusammenhängend war
 (Lose Präsentationen von Hoffmann/Hild/Bach und A. Nonym).

Letzendlich hat es aber dann doch für eine 1.7 gereicht, was 
allerdings nur der guten "Projektarbeit" anzurechnen war. 
O-Ton A. Nonym: "Sonst wäre es eine schlechte 2 gewesen".

Fazit: Projekt sehr wichtig, und den Stoff nicht unterschätzen, 
bzw. sich das richtige "Wunschthema" aussuchen, über das man 
dann fundiert reden kann.

Achtung: Im WS 2004/2005 wurde diese Veranstaltung als VL
und nicht als Projekt durchgeführt.

Datum der Prüfung: 6.4.2005

Benötigte Lernzeit als Empfehlung: 1 Woche

Verwendete Materialien (Bücher, Skripte etc...)
- Skript
- Die empfohlenen Bücher (Arkin und Murphy habe ich davon
gelesen) sind ganz nett zu lesen, geben aber leider keinen
Überblick.

Ablauf:
- 2 Themen ziehen, eins davon auswählen
- Vorbereitungszeit
- 10 min Vortrag halten
- Danach weitere Fragen: u.a. zum Skript und Praktikum

"Atmosphäre" der Prüfung / Verhalten der Beisitzer
- angenehm, wobei die reaktionslosigkeit während des 
Vortrags teils mich etwas irritiert hat

Prüfungsfragen:

gezogene Themen:
- "Beschreiben Sie Bayessche Verfahren, Markov-Verfahren und
Partikelfilter. Erklären Sie ein Verfahren näher."
- "Erläutern Sie Probleme, die bei der Steuerung auftreten
und wie diese zu lösen sind." - oder so ähnlich, es lief
glaube ich auf Architekturen von Steuerungen hinaus

Ich habe Thema 1 genommen.

Danach Fragen zur Farbkalibierung (war auch in meinem
Skript) und dann ging es um das Praktikumsprogramm (die
Prinzipien) und das war es dann auch schon. 

Note: 1,0

Fazit: Gute Prüfung 

= Datum der Prüfung
April 2006

= Benötigte Lernzeit als Empfehlung
eine Woche

= Verwendete Materialien (Bücher, Skripte etc...)
bereitgestellte Vorlesungsfolien
empfohlene Bücher (obwohl nur jeweils eins in der Bibliothek
vorhanden ist)

= "Atmosphäre" der Prüfung / Verhalten der Beisitzer
Ungezwungene, entspannte Atmosphäre.
Beisitzer stellt wie Prof. A. Nonym gelegentlich eine
Nachfrage, sonst hören beide den Ausführen zu.

= Hergang der Prüfung
Man zieht zwei Themen, von denen man eines auswählt. Bei mir:
"Erläutern Sie die Zusammenhänge der Farbmodelle" und
"Erläutern Sie Vorwärts- und Rückwärtskinematik und die
Probleme dabei".
Man hat ca. 20 min zur Vorbereitung, dann fängt die Prüfung
an. Die ersten 10 min soll man das Thema umfassend
vortragen, ohne
unterbrochen zu werden. Der Vortrag sollte vollständig sein,
Probleme und Alternativen ansprechen und geeignet, den
Sachverhalt anderen Studenten zu erklären. Im Prinzip wie
Prof. A. Nonym Vorlesung.
Die restliche Zeit wird ein weiteres Thema in ähnlicher
Weise abgefragt, bei mir:
"Antriebsarten bei Robotern". Da galt es Räderantriebe und
ihre Besonderheiten zu erklären und eine die Berechnung des
ICC am Beispiel aufzuzeigen.

= Note
2,0

= Fazit
gute Prüfung mit angemessener Benotung
Begründung der 2,0 war: hier und da einige Stolperstellen,
z.B. Holonomie nicht richtig erkannt; eine Formel nicht
parat gehabt, musste hergeleitet werden; Farbraum des
HSV-Modells nicht gut erklärt.

Nur als Ergänzung zum bereits oben genannten:

Weitere mögliche Fragen für das freie Referat sind "Wie
erkennt ein Roboter Linien in einem Bild" und "Wie erstellt
ein Roboter eine Karte seiner Umgebung".

Das Referat selbst kann auch 5 Minuten länger oder kürzer
sein, entsprechend mehr oder weniger Zeit wird auf das von
Prof. A. Nonym gewählte zweite Thema verwendet.

= Datum der Prüfung 08.04.2014
Ablauf:
Zu Prüfungsbeginn zieht man selbst zwei Fragen und sucht sich davon eine aus.
Nun hat man 30 min. Zeit zu dieser Frage einen ~10 minütigen Vortrag auszuarbeiten.
Bei mir wurden die gezogenen Fragen in keiner Weise protokolliert, die Zettel wurden einfach wieder zurückgelegt und die ganze Vorbereitung geschiet in einem Nebenraum.
Folglich wäre es mir theoretisch möglich gewesen, auch eine komplett andere \"Frage\" zu bearbeiten.
Hilfsmittel sind keine erlaubt, es liegt Papier und Stift bereit.
Vortrag passiert dann sitzend am Tisch, rechts und links die Prüfer bzw. Beisitzer.
Auch dort liegen Zettel und Stift bereit.
Nach dem ~10 minütigem Vortrag werden dann Fragen zu verschiedenen Themen gestellt.


Die Liste der möglichen Prüfungsfragen wurde vorher veröffentlicht.
-> Aus diesem Pool zieht ihr dann zwei.

Beispiele für Prüfungsfragen „Kognitive Robotik“ WS 2013/2014
Bewegung:
1.  Erläutern sie die Begriffe Kinematik und inverse Kinematik. Diskutieren Sie 
Beispiele.
2.  Erläutern sie die Begriffe Arbeitsraum und Konfigurationsraum. Diskutieren Sie 
Beispiele.
3.  Erläutern Sie unterschiedliche Antriebsarten für fahrende Roboter. 
4.  Welche Probleme sind für das Laufen zu lösen?
5.  Beschreiben Sie Möglichkeiten für die Regelung.
Sensorik:
6.  Beschreiben Sie Sensoren für die Erfassung von Kräften und Bewegungen.
7.  Beschreiben Sie Sensoren für die Erfassung von Abständen.
8.  Nennen Sie verschiedene Arten von Sensoren und deren Einsatzbereich. Erläutern Sie 
einen Sensortyp und seine Funktionsweise genauer. 
9.  Wie können Odometrie-Daten erfasst werden?
Visuell-1
10. Sind drei Dimensionen ausreichend für die Farbdarstellung? Diskutieren Sie 
unterschiedliche Farbmodelle.
11. Diskutieren Sie den Zusammenhang zwischen den Lichtfrequenzen und den 
unterschiedlichen Farbmodellen.
12. Was sind die Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen dem Aufbau des 
menschlichen Auges und einer Farbkamera?
13. Was ist metameres Licht? 
14. Wozu werden Histogramme verwendet?
15. Erläutern Sie Vorwärts- und Rückwärtsmodelle für die Bilderzeugung.
Visuell-2
16. Welche Verarbeitungs-Schritte spielen in der Bildverarbeitung eine Rolle? Erläutern 
Sie mindestens ein Verfahren genauer.
17. Welche Probleme können mit welchen Verfahren im Ortsraum gelöst werden?
18. Welche Probleme können mit welchen Verfahren im Ortsfrequenzraum gelöst 
werden?
19. Beschreiben Sie Faltungsoperationen und ihre Anwendungen.
20. Wie können Kanten in einem Bild berechnet werden?
21. Objekte können anhand von Linien in einem Bild erkannt werden. Welche Schritte 
sind dafür geeignet? Erklären Sie einen der Schritte genauer.
22. Was ist die Hough-Transformation?
Wahrnehmung
23. Was versteht man unter Wahrnehmung? Was sind die Hauptschwierigkeiten 
maschineller Wahrnehmung?
24. Wahrnehmung: Erläutern Sie Kontext-Abhängigkeiten und erwartungsbasiertes 
Vorgehen anhand von Beispielen.
25. Was sind die Hauptschwierigkeiten bei der Objekterkennung? 
26. Was versteht man unter Aufmerksamkeit? Wie könnte man dies mithilfe von Saliency 
Maps implementieren? Was versteht man unter Gemeinsamer Aufmerksamkeit (Joint 
Attention)?
27. Was ist der Waltz-Algorithmus?
Räumliche Kognition
28. Welche Arten von Navigationsstrategien (verschiedener Komplexität) gibt es? Wählen 
Sie eine aus und erläutern Sie sie anhand eines Beispiels.
29. Was sind topologische Karten? Wie könnte man diese in einem Roboter 
implementieren?
30. Was sind die jeweiligen Vor- und Nachteile von metrischen und topologischen 
Karten?
31. Was sind die Vorteile biologisch inspirierter Navigationsverfahren für die Robotik?
32. Welche Modelle für Visuelles Homing gibt es? Beschreiben Sie eines davon.  

= Datum der Prüfung
18.07.2018
= Benötigte Lernzeit als Empfehlung
eine Woche intensiv
= Verwendete Materialien (Bücher, Skripte etc...)
Folien
= "Atmosphäre" der Prüfung / Verhalten der Beisitzer
normale schriftliche Prüfung
= Prüfungsfragen
(schriftliche Prüfung)
-Definieren Sie Wahrnehmung

-Erkären Sie Herausforderungen bei maschineller Wahrnehmung. Erläutern Sie speziell die visuelle Wahrnehmung an Symbolbild. (Schachbrett mit Zylinder)

-Definieren Sie DOF und geben sie an wie der Arbeitsraum eines Flugzeuges definiert ist

-Erläutern Sie wie der Sobel-Filter funktioniert und welche zusätzliche Informationen sich extrahieren lassen

-Nennen Sie drei Sonderbehandlungen an Rändern bei der Anwendung von Faltungen

-Nennen Sie zwei Gelenktypen und skizzieren Sie diese

-Beschreiben Sie den Arbeits- und Konfigurationsraum für einen planaren Arm mit 2 DOF und welche Einschränkungen auftreten können

-Beschreiben Sie wie die Hough-Transformation zur Erkennung von Linien funktioniert

-Wie ist Aufmerksamkeit definiert und wie können dafür Saliency Maps angewendet werden

-Erläutern Sie zwei maschinelle Farbräume

-Erläutern Sie wie Partikelfilter für Selbstlokalisierung funktionieren

= Note (Optional)
Steht noch aus

= Fazit (Gute/schlechte Prüfung , angemessene Benotung etc...)
Kein wirklich komplizierten Fragen, auf ähnlichem Niveau wie die Vorlesung.

= Datum der Prüfung: 01.10.24
= Benötigte Lernzeit als Empfehlung: 2 Wochen
= Verwendete Materialien (Bücher, Skripte etc...): Folien und Übungsaufgaben
= "Atmosphäre" der Prüfung / Verhalten der Beisitzer: Normale Prüfung
= Prüfungsfragen
1. a) Definieren sie Aufmerksamkeit
b) Was ist der Unterschied zwischen passiver und aktiver Aufmerksamkeit
c) Gib ein Beispiel für aktive Aufmerksamkeit und beschreibe die Umsetzung

2. Es gab ein Bild, wo ein Mensch ein rotes Bild in der Hand hält (das aus der Vorlesung) und man sollte dabei über Wahrnehmung reden

3. Aufgabe 3 war das Bild mit den Muffins und Chihuahuas und man sollte anhand des Bildes Probleme bei visueller Wahrnehmung von Robotern nennen
- yvu?

4. Sobel Filter erklären, wozu ist er da, es gab eine Skizze von Häusern und man sollte einzeichnen was ein Sobel Filter daraus Filtern würde

5. Ein Roboter erkennt einen Ball in der Mitte seiner Kamera, wie kann der Roboter den Ball verfolgen, damit er in der Mitte der Kamera bleibt. Geben sie eine Skizze und Pseudocode an.

6.  a) Es ging um das RBG und YUV Farbmodell, wie viele Dimensionen und welche, welche Ähnlichkeiten zum menschlichen sehen
b) Welchen der beiden Farb Räume wurden sie verwenden in einem Roboter mit sich verändernden Lichtbedingungen.

7. es gab einen planaren Roboter mit 3 Rotationsgelenken
a) Zeichnen sie den Konfikurationsraum und beschriften sie die Achsen
b) Nennen Sie die DOF für Arbeits und Konfigurationsraum
c) Definiere Vorwärtskinematik 


= Fazit (Gute/schlechte Prüfung , angemessene Benotung etc...): Dauert ewig bis die Benotung da ist