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Robot_Arm/ml/eval/check_r2.py
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Python
Raw Normal View History

"""方案 R2 数据侧检查:近邻样本的标签是否自洽(时间律不可观测成分会让相同输入对应不同动作)。
python -m ml.eval.check_r2 --samples ml/data/samples --out ml/data/r2.json
做法:特征逐维标准化;随机取 Q 个查询样本,在 P 个样本池里找最近邻(排除同一任务,避免同轨迹相邻帧冒充"近邻");
取距离最近的 5% 近邻对,比较前 3 步(实际提交的动作)标签:std ≈ RMS(ΔY)/√2,单位为每步最大步长 STEP 的比例。
判据:label_std < 0.10(即 < 10% 步长)。起步失败率在闭环仿真结果的 start_fail 字段(acceptance 汇总)。
2026-10-18 第五轮(审查 N-2:判据与搜索池耦合):最近 5% 的近邻距离随池大小变,label_std 随之系统偏大/偏小。
改为按"近邻距离 → 标签差"做线性回归,取距离 → 0 的截距 label_std_norm 作判据(与池大小无关:池大只是近邻更近、点更多,
截距估计的是"同一输入下的固有标签分歧");旧口径 label_std_mean 保留作参考。pipeline 默认只警告,R2_STRICT=1 才拦。
自检:同一份数据 --pool 50000 与 --pool 200000 两跑,label_std_norm 应一致(差 < 0.02)。
2026-10-18 新增(审查:R2 无执行点)。默认 5000 查询 × 50000 池,分块 256:GPU 峰值 < 0.5 GB,CPU 约 1–2 分钟;近邻对为空时输出 pass=null 而不报错。"""
import argparse, json, math
import torch
from ml.data import Samples
def main():
ap = argparse.ArgumentParser()
ap.add_argument('--samples', nargs='+', default=['ml/data/samples']); ap.add_argument('--out', default='ml/data/r2.json')
ap.add_argument('--queries', type=int, default=5000); ap.add_argument('--pool', type=int, default=50000)
ap.add_argument('--frac', type=float, default=0.05); ap.add_argument('--seed', type=int, default=0)
ap.add_argument('--device', default='cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu')
a = ap.parse_args()
d = Samples(a.samples, device=a.device, split='train')
g = torch.Generator(device=a.device); g.manual_seed(a.seed)
P = min(a.pool, d.n); Q = min(a.queries, d.n)
pi = torch.randperm(d.n, device=a.device, generator=g)[:P]; qi = torch.randperm(d.n, device=a.device, generator=g)[:Q]
X = d.X.float(); mu, sd = X[pi].mean(0), X[pi].std(0).clamp(min=1e-6)
Xp, Xq = (X[pi] - mu) / sd, (X[qi] - mu) / sd
tp, tq = d.TID[pi], d.TID[qi]
best_d = torch.empty(Q, device=a.device); best_j = torch.empty(Q, dtype=torch.long, device=a.device)
for s in range(0, Q, 256):
D = torch.cdist(Xq[s:s + 256], Xp)
D.masked_fill_(tq[s:s + 256, None] == tp[None], float('inf'))
v, j = D.min(1); best_d[s:s + 256] = v; best_j[s:s + 256] = j
fin = torch.isfinite(best_d)
if fin.sum() < 20:
out = {'pairs': 0, 'label_std_mean': None, 'pass': None, 'pool': P, 'rule': 'label_std_norm < 0.10', 'note': '近邻对不足(样本太少),未判定'}
print(json.dumps(out)); json.dump(out, open(a.out, 'w'), indent=1); return
# 与池无关的口径:全部有效近邻对(取距离较近的一半,排除远处非线性段)上回归 std ~ a + b·dist,截距 a
dd = best_d[fin]; jj = best_j[fin]; qf = torch.nonzero(fin).squeeze(1)
half = dd <= torch.quantile(dd, 0.5)
Ya, Yb = d.Y[qi][qf[half], :3].float(), d.Y[pi][jj[half], :3].float()
sa = (Ya - Yb).pow(2).mean(-1).mean(-1).sqrt() / math.sqrt(2)
A = torch.stack([torch.ones_like(dd[half]), dd[half]], 1)
coef = torch.linalg.lstsq(A.cpu(), sa.cpu()[:, None]).solution.squeeze(1)
std_norm = max(0.0, coef[0].item())
thr = torch.quantile(best_d[fin], a.frac)
m = fin & (best_d <= thr)
Yq, Yp = d.Y[qi][m, :3].float(), d.Y[pi][best_j[m], :3].float()
rms = (Yq - Yp).pow(2).mean(-1).mean(-1).sqrt() # 每对、6 轴 × 3 步平均
std = (rms / math.sqrt(2))
out = {'pairs': int(m.sum()), 'pool': P, 'queries': Q, 'nn_dist_threshold': thr.item(),
'label_std_norm': std_norm, 'label_std_slope': coef[1].item(),
'label_std_mean': std.mean().item(), 'label_std_p90': torch.quantile(std, 0.9).item(),
'pass': std_norm < 0.10,
'rule': 'label_std_norm(近邻距离→0 的回归截距)< 0.10(10% 步长);label_std_mean 为旧口径(随池大小变),仅参考'}
print(json.dumps(out, indent=1))
json.dump(out, open(a.out, 'w'), indent=1)
if __name__ == '__main__':
main()