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Robot_Arm/docs/探索日志.md
T
cbb 9eaff7341f exp: 轮次29——全拒后减半反馈到达55.1%,补齐无碰撞指标与首撞回放
512题无碰撞到达54.7%、碰撞1.8%;9次首撞均在J5限位且双精度复现。保留小样本消融,撤回未经实际调度验证的50Hz达标结论,附六项回归测试及完整配置结果。
2026-10-20 17:06:53 +08:00

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# 探索日志:Transformer 机械臂闭环控制
长期锚点:`docs/Transformer轨迹拟合训练方案.md` §9.2(部署形态 = 策略 + 安全层)。
验收口径(§9.2):实际执行碰撞 = 0;held-out 可达任务到达率 ≥ 98%;到达用时 ≤ 老师 ×1.3;关节行程 ≤ 现有规划器 ×1.10;冷启动 < 10 ms;每次推理 + 安全认证 P99 < 20 ms;刹停发生率 < 2% 的推理周期;策略单独(关安全层)碰撞率 < 3%。
评测约定:val 任务、部署节奏(r = 3 重规划、1 段采样、K=8);「纯策略」= 关安全层;「部署」= 开安全层。时延:桌面 RTX 3090 上 `sample_k(B=64, K=8)` 墙钟均值(均值,非 P99);浏览器 ONNX P99 以 §9.2 R4 的独立测量为准。
**口径更正(2026-10-20,轮次 29 复核;下列历史原始数值保留):**
- 轮次 24–28 的“50 Hz 可行/连续无饥饿”结论撤回。同步 `await plan(); tick()` 不是实际 20 ms 调度;`starveTicks` 只是耗时除以 20 ms 的估算。组件分位数相加不等于整次规划 P99,实测 62–68 ms 也超过 commit=3 的 60 ms。仍须严格认证下的真查看器 R9 测量,且不放松 §9.2 的 P99 < 20 ms。
- Python 端点/中点检查不等于连续认证;JS `--seg 0` 是放松安全的消融,不是部署验收。开安全层碰撞必须为 0,不能套用“纯策略 <3%”判据。既有到达率允许途中碰撞,新指标 `collision_free_success` 才是时限内无碰撞到达率。
- `replan=empty` 是同步仿真的零前缀配方,不是已验证的异步执行配置。所有任务(含 D)继续保留在历史对照分母内;不能与 held-out 可达任务 ≥98% 直接比较。
- 轮次 26 的几何角速度雅可比不等于远离目标时 skew 姿态残差的精确导数,因而既改变控制律又消除差分误差;不能把全部收益归因于去噪。3.58% 是单个位置雅可比样本对拍,不是普遍噪声界。`check_dls.py` 中标 B=256 的测量实际仅有 64 行,不能引用为 B=256 性能。
- `err_fail_med` 是批次结束时未按时到达任务的末端误差,不是每题截止时误差;仿真墙钟/题也不是单次规划延迟。查看器默认选择器仍为 consist,endpoint 仅是可选实验。
## 轮次 0:基线(2026-10-18,main)
- **假设**:模型开环已拟合老师(末端 ~6 mm),闭环失败另有原因。
- **判据**:reach = 0 且碰撞 ≈ 100% 即失败;需同时报告碰撞 / 到达 / 精度 / 时延。
- **配方**:`ml/runs/base/last.pt`(step 14000,旧配方、act_scale=1.0),n=256。
- **对照**:老师回放 reach 1.0 / 碰撞 0;H1_oracle(老师提线走 rollout)reach 1.0、碰撞 0、轨迹偏差 p99 4.6e-4°。
- **指标**:到达 **0%**;碰撞 **99.6%**;精度 ol_fk 5.98 mm / ol_best 2.92 mm / ol_div 0.655,2 s 误差比 0.755;时延未测。
- **结论**:仿真/滚动无误,失败在策略输出。闭环对每步残差极敏感(老师动作加 σ=0.05×STEP 即 reach 1.0→0.218)。
## 轮次 1:数据规模能否救闭环(main,负结论)
- **假设**:训练数据不足导致分布外状态无覆盖。
- **判据**:若闭环状态到训练集最近邻距离大,且密度缩放无法在误差尺度内缩小差距,则加大同类数据无效。
- **配方**:191 万老师状态最近邻分析;6 维密度缩放 d∝N^(−1/6)。
- **对照**:起点(老师分布内)最近邻。
- **指标**:闭环状态最近邻 p50 **21.5°**(起点 13.2°);数据翻 4 倍仅降 ~21%,与 0.02° 误差尺度差三个量级。
- **结论**:加大同类老师数据无效;需要「不同的数据」(闭环状态标注)。
- **下一步**:DAgger 或状态扰动数据。
## 轮次 2:合成扰动状态微调(main,负结论)
- **假设**:偏移 1.5° 状态的老师标注可补足闭环状态覆盖。
- **判据**:若 success 仍 0 或开环精度退化,则配方不成立。
- **配方**:2000 个扰动起点(σ 混合 0.5/1/2/4°)→ 老师重规划(2000/2000 到达)→ 36k 样本 → 从 base/last.pt 微调 3000 步(lr 3e-4 / 1e-4 两轮)。
- **对照**:base/last.pt。
- **指标**:碰撞 99.6%→**48.4% / 60.4%**;到达仍 **0%**;开环 6→**15.3 / 16.4 mm**(退化 2.5×);ratio2s 0.927/0.893。
- **结论**:只学会了「保守避撞」,开环精度被带偏,success 仍 0;此配方不成立。
- **下一步**:改训练标签(绝对目标)或真实 DAgger。
## 轮次 3:绝对目标参数化(exp: `feat/abs-target`,负结论)
- **假设**:模型从当前状态外推增量(判别 ρ=1.54),改为绝对目标标签可让输出指向参考位置。
- **判据**:一步采样开环误差需回到 <10 mm,闭环 success > 0;否则参数化不可行。
- **配方**:`ABS_TARGET=1` 重打主数据(201 万样本,Y=16 步绝对目标/180),train/rollout/ckpt 适配;从零训练 9950 步(p_neq 预热 5000)。过程中修复前缀噪声增广把 eps 直接加到绝对目标(≈18° 污染)的 bug。
- **对照**:base/last.pt(ol_fk 5.98 mm、reach 0%)。
- **指标**:一步采样动作误差 **31°**(4/8 段 2.3°/2.8°);ol_fk 4000/6000/8000 步 = 74.6/140.4/139.0 mm;闭环 **0% / 100%**(1 段与 4 段皆然);时延未测。
- **结论**:绝对目标的一步流匹配在 MeanFlow 头上学不动(过预热后 5000 步无下降趋势);此配方不成立。分支已推送远端 `217a70b`(本地分支可删,远端保留可复现)。
- **下一步**:回归增量口径,上真实 DAgger。
## 轮次 4:真实 DAgger 1 轮(main,部分有效)
- **假设**:策略自己走到的状态(离训练集 21.5°)+ 老师重标注,可让模型学会在偏移状态上行动。
- **判据**:reach 是否从 0 抬头;同时看碰撞、开环精度、时延。
- **配方**:`ACT_SCALE=1.0 DAG_ROUNDS=1 DAG_N=2000 bash ml/dagger/run.sh base ml/runs/base/last.pt`(采集 2000 题 → 老师重规划 → 打包 → 微调 15000 步,lr 3e-4;主数据 + DAgger 混合)。
- **对照**:base/last.pt。
- **指标**:碰撞 99.6%→**40.2%**(8000 步 36.9%,10000 步 58.8%);到达 **0%**,仅微调 12000 步时出现 **0.4%(2/512)**;开环退化 6→**15.7 mm**;ratio2s 0.87–0.92;时延未测。
- **结论**:DAgger 数据确实教会避撞,但微调把主分布带偏(开环退化),到达仍近 0;单独 DAgger 不是终点。
- **下一步**:在 DAgger 模型上加目标反馈(模型前馈 + DLS 反馈)。
## 轮次 5:模型前馈 + DLS 目标反馈(exp: `feat/fb-mix`,历史最佳)
- **假设**:模型擅长开环轨迹/避撞,但不指向目标;把 DLS 朝目标的反馈叠加到候选动作上,可把「走偏」拉回目标。
- **判据**:部署口径(+安全层)reach 显著 > 0 且碰撞 < 3%(§9.2 策略单独碰撞线)、刹停可控;否则不成立。
- **配方**:`closed_loop.rollout(fb_gain=...)`:`inc += fb_gain · DLS(qe→T,R, n=1)`(加在所有候选上,安全层评估带反馈的候选)。模型 `ml/runs/base_dag1/best.pt`(DAgger 轮 4 的 best,12000 步)。n=128,val。
- **对照**:base/last.pt + 同反馈;DAgger 模型 + 无反馈。
- **指标(n=128)**:
| 配置 | 到达 | 碰撞 | 精度 ratio2s | 刹停/题 | 时延 |
|---|---|---|---|---|---|
| DAgger 模型, gain 0 | 0% | 44.5% | 0.873 | 0 | — |
| DAgger 模型, gain 1.0, 关安全层 | 29.7% | 73.4% | 0.370 | 0 | — |
| **DAgger 模型, gain 1.0, 开安全层** | **20.3%** | **2.3%** | **0.480** | **21.9** | **12.58 ms/次**(B=64,K=8,桌面 3090) |
| base 模型, gain 1.0, 关安全层 | 0% | 94.5% | 0.554 | 0 | — |
(另测 n=32 复核:gain 1.0 + safety → reach 25.0%、碰撞 6.2%、ratio2s 0.588。)
- **结论**:**反馈混合是首个把到达率从 0 拉到 20%+ 的机理**;安全层把碰撞从 73% 压到 2.3%(部署口径),代价是刹停 21.9 次/题(远超 §9.2 的 <2%/周期)。精度 ratio2s 0.48(2 s 时误差缩一半),时延 12.58 ms/次接近 §9.2 的 20 ms(推理+认证)门槛。
- **与历史最佳/基线对比**:reach 0→20.3%、碰撞 99.6→2.3%、ratio2s 0.755→0.480;开环精度仍退化(DAgger 微调导致 15.7 mm vs 基线 5.98 mm)。
- **漂移检查**:main = 70654e4(无新提交);工作区仅用户个人 html 未跟踪;数据口径 act_scale=1.0 与 ckpt 一致;`feat/abs-target` 已推送远端;本次实验在独立分支 `feat/fb-mix`。
- **下一步**:扫更大 gain(1.2–2.0)与增益衰减;目标是把刹停次数降下来、到达率再提升,并测 ONNX/浏览器时延。
## 轮次 6:反馈增益扩展扫描(exp: `feat/fb-mix`,小幅进展)
- **假设**:更大增益能把到达率继续推高。
- **判据**:reach 显著高于 20.3%(>25%)且碰撞 ≤3%、刹停不失控。
- **配方**:`rollout(fb_gain∈{1.2,1.5,2.0}, safety=True)`,模型同轮次 5,n=128。
- **对照**:轮次 5(gain 1.0:reach 20.3% / 碰撞 2.3% / ratio2s 0.480 / 刹停 21.9)。
- **指标**:
| gain | 到达 | 碰撞 | ratio2s | 刹停/题 | 墙钟/题 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.2 | **23.4%** | 1.6% | **0.454** | 31.4 | 973 ms |
| 1.5 | 21.9% | 2.3% | 0.498 | 43.0 | 1151 ms |
| 2.0 | 23.4% | 0.8% | 0.530 | 57.6 | 1100 ms |
- **结论**:到达率封顶在 ~23%,增益再大只增刹停(31→58 次/题)。当前瓶颈从「到不了目标」变成「安全层频繁刹停 + 近目标过冲」。
- **下一步**:距离衰减增益(远离目标全增益、贴近目标减弱)+ 刹停兜底;目标 reach > 30% 且刹停显著下降。
## 轮次 7:距离衰减增益 + 刹停兜底(exp: `feat/fb-mix`,负结论)
- **假设**:贴近目标减弱反馈可减少过冲/刹停;安全层全拒时用「半速朝目标一步」(单点安全认证)可减少原地停滞。
- **判据**:reach > 23.4%(轮次 6)且碰撞 ≤3%、刹停下降。
- **配方**:`fb_scale=100`(>100 mm 全增益,近目标最低 0.2 倍);`fb_fallback=0.5`(全拒时半速 DLS 一步,认证 `qe+fb1` 单点无碰)。n=128,safety=True。
- **对照**:轮次 6(gain 1.2、无衰减、无兜底:23.4% / 1.6% / 0.454 / 31.4 / 973 ms)。
- **指标**:
| 配置 | 到达 | 碰撞 | ratio2s | 刹停/题 | 墙钟/题 |
|---|---|---|---|---|---|
| decay + fallback (gain 1.2) | 7.0% | 57.8% | 0.506 | 45.1 | 1166 ms |
| decay only (gain 1.2) | 9.4% | 1.6% | 0.454 | 29.6 | 1106 ms |
| no-decay + fallback (gain 1.2) | 21.1% | 57.8% | 0.506 | 46.8 | 1063 ms |
| gain 1.0 + decay + fallback | 4.7% | 55.5% | 0.515 | 37.2 | 939 ms |
- **结论**:两个改动都失败。① 衰减使接近目标时的收敛变慢,到达从 23.4% 掉到 9.4%;② 兜底绕过安全层的多候选选择,碰撞从 1.6% 拉到 **57.8%**(仅单点认证、且执行 3 步同向动作,危险),必须清除。保留参数但默认关闭(`fb_scale=0, fb_fallback=0`),历史最佳配置(轮次 6)可复现。
- **过程 bug(自造)**:衰减代码曾用变量名 `g` 覆盖 rollout 的随机数生成器,导致 `randn` 报错;改名 `gdec` 后正常——记录以免误判为模型问题。
- **下一步**:DAgger 第 2 轮——采集时加入 fb_gain + safety,让训练分布 = 部署分布(1 轮,15000 步微调,约 1 小时)。按目标要求先向用户确认。
## 轮次 8:部署分布 DAgger 第 2 轮(exp: `exp/dagger-deploy`,边际改善)
- **假设**:第 1 轮 DAgger 用纯策略轨迹采集,与部署分布(反馈 + 安全层)不一致;用部署分布采集可让模型学到刹停/反馈下的正确动作。
- **判据**:部署口径 reach > 23.4%(轮次 6)或刹停显著下降且到达不降。
- **配方**:`ml.dagger.collect --fb_gain 1.2 --safety 1`(2000 题 → 637 起点,部署分布)→ 老师重规划 → 打包 → 从 `base_dag1/best.pt` 微调 15000 步(配置 base_dag2,lr 3e-4)。
- **对照**:base_dag1/best.pt(轮次 6 历史最佳);纯策略 eval 见训练日志。
- **指标(部署口径,n=128,safety=True)**:
| 模型 | gain | 到达 | 碰撞 | ratio2s | 刹停/题 | 墙钟/题 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| dag2 best | 1.0 | 21.9% | 1.6% | 0.485 | **18.9** | **905 ms** |
| dag2 best | 1.2 | 22.7% | 1.6% | 0.491 | 25.9 | 922 ms |
| dag1 best | 1.0 | 20.3% | 2.3% | 0.480 | 21.9 | 944 ms |
| dag1 best(轮次 6) | 1.2 | **23.4%** | 1.6% | **0.454** | 31.4 | 953 ms |
- **结论**:部署分布 DAgger 把刹停降 18–40%、时延降 ~31 ms,但到达率未突破 23% 平台(-0.7 pp),属边际权衡改善;历史最佳到达仍是 dag1+gain1.2(23.4%)。
- **下一步**:试 replan=empty(r=0 规划,让反馈逐步生效)与安全层候选 K=16(减少全拒刹停)。
## 轮次 9:replan=empty(队列空时规划、r=0)/ K=16 安全候选(exp: `exp/dagger-deploy`,新历史最佳)
- **假设**:replan='empty'(每次队列空时规划、无前缀 r=0)比默认 r=3 更适合反馈混合。K=16 给安全层更多候选、减少全拒。
(更正:replan='empty' 仍是每 3 步规划一次——队列空才规划,commit 3 步;收益来自 r=0 无前缀,不是规划频率。)
- **判据**:部署口径 reach > 23.4% 且碰撞 ≤1.6%、刹停/时延不恶化。
- **配方**:dag2 best;`replan='empty'`(每次 r=0 规划);`K=16`。n=128,safety=True。
- **对照**:轮次 8(dag2+gain1.2:22.7% / 1.6% / 0.491 / 25.9 / 922 ms)。
- **指标**:
| 配置 | 到达 | 碰撞 | ratio2s | 刹停/题 | 墙钟/题 |
|---|---|---|---|---|---|
| **gain1.2 + replan=empty** | **26.6%** | **0.8%** | **0.453** | **20.6** | **845 ms** |
| gain1.2 + K=16 | 21.1% | 1.6% | 0.451 | 19.4 | 1629 ms |
| gain1.0 + K=16 | 21.9% | 4.7% | 0.506 | 14.6 | 1588 ms |
- **结论**:**replan=empty(r=0)全面改善**(到达 +3.9 pp、碰撞 1.6→0.8%、刹停 25.9→20.6、时延 922→845 ms),成为**新历史最佳**。K=16 无收益且时延翻倍(1629 ms),淘汰。
- **下一步**:replan=empty 下重扫增益(0.8/1.0/1.5/2.0),找新最优。
## 轮次 10:replan=empty(r=0)下的增益重扫(exp: `exp/dagger-deploy`,新历史最佳)
- **假设**:r=0 规划下,最优增益会上移。
- **判据**:reach > 26.6%(轮次 9)且碰撞 ≤1.6%;同时比较刹停/时延。
- **配方**:dag2 best,`replan='empty'`,gain ∈ {0.8, 1.0, 1.2, 1.5, 2.0},safety=True,n=128。
- **对照**:轮次 9(gain 1.2:26.6% / 0.8% / 0.453 / 20.6 / 845 ms)。
- **指标**:
| gain | 到达 | 碰撞 | ratio2s | 刹停/题 | 墙钟/题 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.8 | 21.9% | 2.3% | 0.505 | 11.3 | 801 ms |
| 1.0 | 22.7% | **0.0%** | 0.489 | 15.2 | 810 ms |
| 1.2 | 26.6% | 0.8% | 0.453 | 20.6 | 845 ms |
| **1.5** | **28.9%** | 0.8% | **0.411** | 28.5 | 844 ms |
| 2.0 | 28.9% | 0.8% | 0.414 | 44.9 | 914 ms |
- **结论**:到达在 gain 1.5 封顶(28.9%),2.0 无收益且刹停翻倍(44.9)。**按到达优先/碰撞 ≤3%:历史最佳 = gain 1.5 + replan=empty(28.9% / 0.8% / 0.411 / 28.5 / 844 ms)**;按碰撞优先:gain 1.0(22.7% / 0.0% / 0.489 / 15.2 / 810 ms)。n=128 的差异约 3–4 题,需 n=256 复核。
- **下一步**:n=256 复核 gain 1.0 / 1.2 / 1.5;若平台稳定,再决定是否 DAgger 第 3 轮(采集用新部署配置)。
## 轮次 11:n=256 复核(发现前 128 题偏难)
- **假设**:轮次 10 的 n=128 差异含样本偏差,需扩大样本复核。
- **判据**:reach 排名与轮次 10 一致、碰撞 ≤3%;若差异大则以 n=256 为准。
- **配方**:dag2 best,`replan='empty'`,safety=True,gain ∈ {1.0, 1.2, 1.5},n=256。
- **对照**:轮次 10(n=128:22.7/26.6/28.9%)。
- **指标**:
| gain | n=128 到达 | **n=256 到达** | 碰撞 | ratio2s | 刹停/题 | 墙钟/题 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.0 | 22.7% | **31.6%** | 0.8% | 0.428 | 15.0 | 748 ms |
| 1.2 | 26.6% | **34.8%** | 1.2% | 0.392 | 18.6 | 752 ms |
| 1.5 | 28.9% | **36.7%** | 1.6% | 0.323 | 27.4 | 760 ms |
- **结论**:前 128 题显著偏难;n=256 上 **gain 1.5 + replan=empty = 到达 36.7% / 碰撞 1.6% / ratio2s 0.323 / 刹停 27.4 / 760 ms**(新历史最佳)。gain 1.0 更保守(31.6% / 碰撞 0.8% / 刹停 15.0)。排名与 n=128 一致(1.5 > 1.2 > 1.0)。
- **下一步**:n=512 复核 gain 1.2/1.5;随后评估 DAgger 第 3 轮(部署分布采集)与监控页回写。
## 轮次 12:n=512 复核(稳定结论)
- **假设**:n=256 的 34.8–36.7% 需在更大样本上确认。
- **判据**:reach 与 n=256 差异 <5 pp、碰撞 ≤3%。
- **配方**:dag2 best,`replan='empty'`,safety=True,gain ∈ {1.2, 1.5},n=512。
- **对照**:轮次 11(n=256:34.8 / 36.7%)。
- **指标**:
| gain | n=256 到达 | **n=512 到达** | 碰撞 | ratio2s | 刹停/题 | 墙钟/题 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.2 | 34.8% | **32.6%** | 1.0% | 0.435 | 18.6 | 722 ms |
| 1.5 | 36.7% | **33.4%** | 1.0% | 0.399 | 28.1 | 738 ms |
- **结论**:n=512 稳定在 **33% 左右**(n=256 略乐观);**历史最佳(n=512,部署口径)= gain 1.5 + replan=empty:到达 33.4% / 碰撞 1.0% / ratio2s 0.399 / 刹停 28.1 / 738 ms**。保守版 gain 1.2:32.6% / 1.0% / 0.435 / 18.6 / 722 ms(刹停少 1/3)。
- **监控页回写**:`ml/monitor.py` 新增 `/api/explore`(读 docs/探索日志.md),`ml/monitor.html` 新增「闭环探索日志」卡片;Edge headless 截图确认渲染正常(http://127.0.0.1:8100)。
- **下一步**:候选选择器(consist/value/first)与 K=4 在反馈+每步重规划下是否影响到达/刹停。
## 轮次 13:选择器 / K / 失败模式(exp: `exp/dagger-deploy`)
- **假设**:反馈混合下,候选选择器与候选数 K 会影响到达/时延;失败模式可指导下一步。
- **判据**:reach > 36.7% 或时延显著下降;同时报告 time_ok_1p3。
- **配方**:dag2 best,replan='empty',gain 1.5,safety=True,n=256。
- **对照**:轮次 11/12(consist K=8:36.7%)。
- **指标**:
| 配置 | 到达 | 碰撞 | ratio2s | 刹停/题 | 墙钟/题 |
|---|---|---|---|---|---|
| consist K=8 | 36.7% | 1.6% | 0.323 | 27.4 | 764 ms |
| value K=8 | 35.9% | 1.6% | 0.334 | 29.4 | 1063 ms |
| first K=8 | 36.3% | 1.2% | 0.338 | 28.1 | 780 ms |
| K=6 | 35.9% | 1.6% | 0.353 | 28.6 | 627 ms |
| K=4 | 31.6% | 1.2% | 0.396 | 32.6 | 482 ms |
- **失败模式(n=256,consist K=8)**:失败 149 题中 **碰撞仅 3 题(1.2%)、超时无碰撞 146 题(57.0%)**;失败题终点误差 p50 140 mm;`time_ok_1p3` 仅 **13.3%**;成功题 t_done p50 2.74 s(时限 p50 3.4 s);刹停 27.4 次/题。
- **结论**:选择器无差别(consist 略优);K=8 到达最佳,K=6 省 18% 时延(到达 -0.8 pp)。**当前真正的瓶颈是时间效率(频繁刹停→超时),不是碰撞**。§9.2 的「用时 ≤ 老师×1.3」当前只有 13.3%。
- **下一步**:每步重规划下,安全层只需认证第 1 步(现在验 3 步,过度保守→全拒→刹停);改 `safety_steps=1` 验证能否在保持低碰撞的同时大幅减少刹停。
## 轮次 14:部分安全前缀(exp: `exp/dagger-deploy`,刹停大降)
- **假设**:安全层现在要求 3 步全安全才执行,候选只要第 2–3 步有碰撞就全拒刹停;改为「执行到第一个不安全步为止」可减少刹停。
- **判据**:刹停显著下降、到达不降、碰撞 ≤3%。
- **配方**:dag2 best,replan='empty',gain 1.5,safety=True,`safety_partial=1`;n=256。
- **对照**:全窗口(轮次 11/13:36.7% / 1.6% / 0.323 / 27.4 / 775 ms)。
- **指标**:
| 安全层 | 到达 | time_ok_1p3 | 碰撞 | ratio2s | 刹停/题 | 墙钟/题 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3 步全安全 | 36.7% | 13.3% | 1.6% | 0.323 | 27.4 | 775 ms |
| **部分安全前缀** | **38.3%** | 13.7% | 1.6% | **0.308** | **8.6** | 770 ms |
- **结论**:刹停 **27.4→8.6(-69%)**、到达 +1.6 pp、碰撞不变——**部分安全前缀有效**(新最佳:38.3% / 1.6% / 0.308 / 8.6 / 770 ms)。但 `time_ok_1p3` 仍 13.7%:说明超时主因不是刹停,而是**执行粒度**——部分前缀的填充零步仍在消耗时间。
- **下一步**:commit_n=1(每次只提交 1 步、每步规划,无填充步),验证时间效率。
## 轮次 15:每步规划(commit_n=1)(exp: `exp/dagger-deploy`,新历史最佳)
- **假设**:部分前缀的填充零步仍在消耗时间;每次只提交 1 步、每步重新规划可消除填充、提升时间效率。
- **判据**:time_ok_1p3 显著上升、到达不降、碰撞 ≤3%。
- **配方**:dag2 best,replan='empty',gain 1.5,safety=True,`safety_partial=1, commit_n=1`;n=256。
- **对照**:commit_n=3 部分前缀(轮次 14:38.3% / 13.7% / 1.6% / 0.308 / 8.6 / 770 ms)。
- **指标**:
| commit_n | 到达 | time_ok_1p3 | 碰撞 | ratio2s | 刹停/题 | 墙钟/题 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3 | 38.3% | 13.7% | 1.6% | 0.308 | 8.6 | 770 ms |
| **1** | **41.8%** | **21.5%** | 2.3% | **0.259** | 26.9 | 967 ms |
- **结论**:每步规划把到达推到 **41.8%**、时间效率 **13.7→21.5%**、精度 ratio2s **0.259**;代价:碰撞 1.6→2.3%(仍 <3%)、刹停计数回升(每步都判断)、时延 +26%。**新历史最佳(n=256,部署口径):41.8% / 2.3% / 0.259 / 21.5% / 967 ms**。
- **注**:commit_n=1 的推理频率是 3 倍,真机需核对 §9.2 的 P99 <20 ms 预算(当前桌面 12.58 ms/次)。
- **下一步**:n=512 复核;若稳定则收尾(更新最佳、监控页、分支清理)。
## 轮次 16:n=512 复核每步规划(稳定结论)
- **假设**:轮次 15 的 41.8%(n=256)需更大样本确认。
- **判据**:reach 与 n=256 差异 <5 pp、碰撞 ≤3%。
- **配方**:dag2 best,replan='empty',gain 1.5,safety=True,safety_partial=1,commit_n=1;n=512。
- **对照**:轮次 15(n=256:41.8% / 21.5% / 2.3% / 0.259 / 967 ms)。
- **指标**:到达 **40.8%**、time_ok_1p3 **25.0%**、碰撞 **2.1%**、ratio2s **0.309**、刹停 25.3、墙钟 **852 ms/题**。
- **结论**:稳定。**历史最佳(n=512,部署口径)= 40.8% 到达 / 2.1% 碰撞 / ratio2s 0.309 / time_ok 25.0% / 852 ms/题**;从基线 0% 到达提升 40.8 pp。相对 §9.2(98%、碰撞 0、用时≤老师×1.3)仍有大差距,但机理已成立。
- **下一步**:每步规划下重扫增益(1.8/2.2/3.0),看时间效率是否继续提升;随后收尾。
## 轮次 17:每步规划下的更大增益(exp: `exp/dagger-deploy`)
- **假设**:每步规划下更大的反馈增益可进一步提升到达与时间效率。
- **判据**:time_ok 上升、到达不降、碰撞 ≤3%。
- **配方**:dag2 best,replan='empty',commit_n=1,safety_partial=1,gain ∈ {1.8, 2.2, 3.0},n=256。
- **对照**:轮次 15(gain 1.5:41.8% / 21.5% / 2.3% / 0.259 / 26.9 / 967 ms)。
- **指标**:
| gain | 到达 | time_ok_1p3 | 碰撞 | ratio2s | 刹停/题 | 墙钟/题 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| **1.8** | **43.8%** | 28.9% | 1.6% | 0.216 | 40.0 | 956 ms |
| 2.2 | 41.0% | **32.4%** | 2.0% | 0.174 | 64.4 | 976 ms |
| 3.0 | 36.3% | 32.8% | 0.8% | **0.153** | **123.2** | 994 ms |
- **结论**:gain 1.8 到达最高(43.8%);2.2/3.0 精度与时间效率更好但到达下降、刹停暴涨(3.0 达 123 次/题,过冲)。**历史最佳按到达优先(碰撞 ≤3%):gain 1.8 = 到达 43.8% / 碰撞 1.6% / ratio2s 0.216 / time_ok 28.9% / 956 ms(n=256)**。保守/时间优先可选 2.2。
- **下一步**:n=512 复核 gain 1.8;随后收尾。
## 轮次 18:n=512 复核 gain 1.8(收尾)
- **假设**:轮次 17 的 43.8%(n=256)需更大样本确认。
- **判据**:reach 与 n=256 差异 <5 pp、碰撞 ≤3%。
- **配方**:dag2 best,replan='empty',commit_n=1,safety_partial=1,gain 1.8;n=512。
- **对照**:轮次 17(n=256:43.8% / 28.9% / 1.6% / 0.216 / 40.0 / 956 ms);轮次 16(gain 1.5 n=512:40.8% / 25.0% / 2.1% / 0.309 / 25.3 / 852 ms)。
- **指标**:到达 **42.2%**、time_ok_1p3 **29.1%**、碰撞 **2.9%**、ratio2s **0.270**、刹停 37.4、墙钟 **870 ms/题**。
- **结论**:gain 1.8 在 n=512 稳定(42.2%),到达/时间效率优于 gain 1.5(+1.4 pp / +4.1 pp),但碰撞 2.1→2.9%(贴近 3% 线)、刹停 25.3→37.4。**历史最佳(到达优先,n=512)= gain 1.8;碰撞优先 = gain 1.5**。
- **下一步**:本轮探索收尾(监控页已回写);进入大规模训练需用户确认 §9.2 锚点。
## 轮次统计
- 连续无实质进展轮数:0(轮次 9–17 持续有实质进展)。
- **历史最佳(部署口径,n=512)**:`ml/runs/base_dag2_dag1/best.pt` + `K=8, safety=True, replan='empty', fb_gain=1.8, safety_partial=1, commit_n=1` → **到达 42.2%、碰撞 2.9%、ratio2s 0.270、time_ok_1p3 29.1%、刹停 37.4/题、仿真墙钟 870 ms/题**;推理 12.58 ms/次(B=64,K=8,桌面 3090 均值,P99 未测)。
- 保守版(碰撞优先):gain 1.5 → 40.8% / 2.1% / 0.309 / 25.0% / 25.3 / 852 ms。
- 与基线对比:到达 **0→42.2%**、碰撞 **99.6→2.9%**、ratio2s **0.755→0.270**;代价:DAgger 微调使开环 ol_fk 5.98→15.7 mm。
- 相对 §9.2:到达 42.2% vs ≥98%(差距大);碰撞 2.9% vs 0(接近策略单独 <3% 线);用时 ≤老师×1.3 为 29.1%;推理+认证 P99 未测(桌面均值 12.58 ms,预算 20 ms)。
- 未进入大规模训练(需用户确认 §9.2 锚点)。
- 训练方法探索(轮次 19–22):APG(管线修复、尺度失控)、反馈蒸馏(未内化)、DAgger-3(39.5%)、冻结编码器(41.8%)——均未超过 dag2 基线 43.8%。
## 轮次 19:APG 闭环策略梯度试跑(exp: `exp/dagger-deploy`,管线修复但暂不采用)
- **假设**:用闭环目标/碰撞损失直接微调策略(把"朝目标走"内化),减少对执行层反馈的依赖。
- **判据**:纯策略闭环 success 上升、碰撞铰链下降;部署口径(+反馈/安全层)不降。
- **配方**:`ml.apg.apg_finetune --init base_dag2_dag1/best.pt --steps 2`(先冒烟;原计划 500 步)。
- **修复的两个既有 bug**(APG 此前从未实测):
1. `kin_torch._cat_gaps` 的 `p['b'] += s` 是 in-place,而 `b` 被 autograd 索引反向图引用 → backward 报 version 错;改为 `p['b'] = p['b'] + s`。
2. APG 段边界 `queue.detach()` 让下一段执行的动作无梯度;改为只 detach 状态并重置队列(下一 plan 走 r=0 重新提交)。
- **指标(2 步冒烟)**:EVAL0(纯策略)success 0 / 碰撞 31.8%;第 0 步 col(碰撞铰链均值)**409508**、gnorm 473119(被裁剪)、tgt 206.6、smooth 645;EVAL@2 success 0 / 碰撞 26.0%。
- **结论**:管线已能跑,但**损失尺度失控**(碰撞铰链均值 40 万,远大于 margin 3mm 的合理量级);且 APG 展开是纯策略口径(无反馈/安全层/每步规划),与当前部署形态不一致。**暂不采用**,转「反馈蒸馏」。
- **下一步**:反馈蒸馏——用最终部署配置收集 (特征, 复合动作=模型输出+目标反馈) 样本,微调模型把反馈内化。
## 轮次 20:反馈蒸馏(exp: `exp/dagger-deploy`,负结论)
- **假设**:用最终部署配置收集 (特征, 复合动作 = 模型输出 + 目标反馈) 样本,微调后模型可内化反馈(部署时降低/去掉反馈仍能到目标)。
- **判据**:部署口径下 `fb_gain=0~0.9` 时 success 接近/超过基线(43.8%,n=256),且 time_ok 不降。
- **配方**:`rollout` 加 collect 钩子(与部署一致:safety、replan='empty'、safety_partial=1、commit_n=1、fb_gain=1.8)收集 500 题 → **17.7 万样本**;`train.py --config distill.json`(lr 1e-4、3000 步、w_value=0、w_sub=0、w_fk=0.1、w_smooth=0.01)+ 主数据 BC 锚定,从 dag2 best 微调。
- **对照**:dag2 + gain 1.8(n=256:43.8% / 28.9% / 1.6% / 0.216 / 40.0 / 956 ms)。
- **指标(n=256,部署口径)**:
| 模型 | gain | 到达 | time_ok_1p3 | 碰撞 | ratio2s | 刹停/题 | 墙钟/题 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| distill | 0.0 | **0.8%** | — | 0.0% | 0.708 | 2.1 | 762 ms |
| distill | 0.9 | 36.7% | 10.5% | 1.2% | 0.421 | 12.4 | 916 ms |
| distill | 1.8 | 43.4% | 27.7% | 2.0% | 0.228 | 47.4 | 925 ms |
| dag2(基线) | 1.8 | 43.8% | 28.9% | 1.6% | 0.216 | 40.0 | 956 ms |
- **结论**:**反馈未内化**——`gain=0` 时到达仅 0.8%(与基线纯策略一样);`gain=1.8` 时与基线持平(43.4 vs 43.8,差约 1 题),碰撞/刹停略差。蒸馏样本占比仅 8.5%、标签仍以主数据增量为主,模型没有学会"看目标修正"。此配方不成立。
- **下一步**:与最终部署配置一致的 DAgger 第 3 轮(采集时已用 safety+fb 1.2,但仍是 3 步提交/全窗口;现在部署是每步规划+部分前缀)。
## 轮次 21:DAgger-3(最终部署配置采集)(exp: `exp/dagger-deploy`,负结论)
- **假设**:用最终部署配置(每步规划 + 部分安全前缀 + 反馈 gain1.8 + 安全层)采集,训练分布与部署完全一致,可继续提升。
- **判据**:部署口径 success > 43.8%(dag2 基线,n=256)。
- **配方**:`collect --fb_gain 1.8 --safety 1 --replan empty --commit_n 1 --safety_partial 1`(500 题、73 起点)→ 老师重规划 → 打包 → 从 dag2 best 微调 15000 步(lr 3e-4,配置 base_dag3)。
- **对照**:dag2 + gain1.8(n=256:43.8% / 28.9% / 1.6% / 0.216 / 40.0 / 956 ms)。
- **指标(n=256,部署口径)**:
| 模型 | gain | 到达 | time_ok_1p3 | 碰撞 | ratio2s | 刹停/题 | 墙钟/题 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| dag3 | 1.5 | 39.8% | 16.0% | 1.2% | 0.360 | 14.7 | 912 ms |
| dag3 | 1.8 | 39.5% | 21.1% | 1.2% | 0.320 | 24.5 | 935 ms |
| dag2(基线) | 1.8 | **43.8%** | **28.9%** | 1.6% | **0.216** | 40.0 | 956 ms |
- **结论**:DAgger-3 到达 **-4.3 pp**(39.5 vs 43.8),time_ok -7.8 pp;碰撞/刹停略好但主指标下降。开环进一步退化(ol_fk 19.5 mm vs dag2 15.7)。**负结论**:继续微调(15000 步 lr 3e-4)会退化主分布,训练侧收益递减。
- **下一步**:冻结编码器、只微调解码器(假设:微调退化来自表征漂移),用同一份数据与预算验证。
## 轮次 22:冻结编码器微调(exp: `exp/dagger-deploy`,负结论)
- **假设**:微调导致的分布退化来自表征漂移;冻结编码器(enc + enc_norm)、只调解码器/头,可保留开环精度同时吸收 DAgger-3 的部署分布样本。
- **判据**:部署口径 success > 43.8%(dag2)且 ol_fk 不退化(≤16 mm)。
- **配方**:`train.py --freeze-enc`(优化器只含 requires_grad 参数),数据 = 主数据 + DAgger-3 样本,lr 3e-4、5000 步,从 dag2 best 初始化;n=256 部署口径。
- **对照**:dag2 + gain1.8(43.8% / 28.9% / 1.6% / 0.216 / 40.0 / 956 ms)。
- **指标**:
| 模型 | gain | 到达 | time_ok_1p3 | 碰撞 | ratio2s | 刹停/题 | 墙钟/题 | ol_fk |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 冻结编码器 | 1.5 | 39.8% | 22.3% | 1.2% | 0.293 | 25.4 | 936 ms | 15.8 mm |
| 冻结编码器 | 1.8 | 41.8% | 26.2% | 2.3% | 0.274 | 41.4 | 940 ms | 15.8 mm |
| dag2(基线) | 1.8 | **43.8%** | **28.9%** | 1.6% | **0.216** | 40.0 | 956 ms | 15.7 mm |
- **结论**:冻结编码器**确实减缓了开环退化**(ol_fk 15.8 vs 全微调 19.5),但部署到达仍比 dag2 低 2.0 pp——**无提升**。至此训练侧四种方法(APG、反馈蒸馏、DAgger-3、冻结编码器)均未超过 dag2 基线(43.8%),训练侧在当前数据/预算下已到平台。
- **下一步(超出小规模范围,需确认)**:更大规模训练(24000 步从头 + 8000×2 轮 DAgger)或改特征/架构(目标条件化、状态扰动训练需重算特征)。
## 轮次 23:实时性口径评估(exp: `exp/dagger-deploy`)
- **背景**:870 ms/题是仿真里整条轨迹的总时长(150–300 次规划累加),不是控制延迟。实时口径按 §9.2:每次「推理 + 安全认证」P99 < 20 ms(50 Hz,DT=0.02 s)。
- **假设**:单次规划延迟可以压到 20 ms 以内。
- **判据**:B=1 单题、单次规划(features + sample_k K=8 + 目标反馈 + 安全层)P99 < 20 ms。
- **优化**:① DLS 目标反馈的 6 次串行有限差分改为一次批量 FK(数值差 ≤0.013°,DLS 25→10–17 ms);② 单题安全层按候选早停(首个全安全候选即停,16 点→2–4 点)。
- **指标(桌面 RTX 3090,B=1,Python;GPU 时钟抖动使 p50 在 40–65 ms 间波动)**:单次规划 **p50 40–65 ms / p99 70–80 ms**;分解:features 10–17 ms、推理 8–14 ms、DLS 反馈 10–17 ms、安全层 10–17 ms。
- **实时频率扫描(n=256,部署口径,gain1.8 + safety + partial)**:
| 规划节奏 | 控制周期 | 到达 | time_ok_1p3 | 碰撞 | 刹停/题 |
|---|---|---|---|---|---|
| 每步(commit_n=1) | 20 ms | **42.2%(n=512)** | 29.1% | 2.9% | 37.4 |
| 每 3 步(commit_n=3) | 60 ms | 36.3% | 16.4% | 1.6% | 14.3 |
| 每 6 步(commit_n=6) | 120 ms | 14.8% | 3.9% | 2.0% | 6.1 |
| 每 10 步(commit_n=10) | 200 ms | 2.0% | — | 1.2% | 3.7 |
- **结论**:**当前方案不满足 50 Hz 实时**(单次 40–80 ms,超预算 2–4 倍);42.2% 的成绩依赖每步规划(20 ms 节奏)。实时可行节奏下:每 3 步 → 36.3%(p50 有余量、p99 需继续优化),每 6 步 → 14.8%。**实时性是当前方案的硬约束,不是仿真耗时问题**。
- **下一步(需确认)**:① 浏览器 ONNX 路径实测(推理 P99 历史 10–12 ms;特征/安全层在 JS 端需 `tests/policy_bench.cjs` 实测);② 特征缓存 + 安全层粗筛,目标单次 P99 < 20 ms;③ 或接受「每 3 步规划」的 60 ms 周期(36.3%)。
## 轮次 24:实时性优化与新方法(exp: `exp/dagger-deploy`)
- **目标**:准确率更高 + 效率满足 50 Hz(20 ms 控制步)。
- **① 混合节奏(规划每 3 步 + 执行时每步反馈)——负结论**:plan fb1.8 + exec fb1.8 → 36.3%(与纯规划反馈的 commit_n=3 完全相同);plan fb0 + exec fb1.8 → 仅 1.6%。执行时反馈不带来额外收益(规划时的反馈已是主要贡献),此捷径不成立。
- **② 特征几何优化(有效)**:特征只用 8 组间隙(GP),但原实现算全部 49 组(67256 簇对)。新增 `Kin.gm_groups(q, GP, cap)`:按 7 连杆组对过滤簇对(簇索引 → `cl_g` → 组对 min/max),只算 8 组。
- 数值验证:与 `gaps()['gm'][:, a*7+b]` 逐项一致(diff 0)。
- 延迟:gm 计算 10.4→**7.1 ms**(p50),单次规划省约 3 ms。
- **③ 浏览器部署**:导出 `webapp/models/traj_policy.onnx`(dag2 best,19.8 MB,对拍误差 3.1e-6,act_scale 1.0);`ik-policy.js` 加全程目标反馈(`fbGain`)+ `commit` 可配;`ik-policy-glue.js` 支持 `?fb=&commit=`(默认 fb=1.8、commit=3)。
- JS bench(Node,10 题,fb1.8+commit1):到达 0、**刹车率 47.3%**(每 2 次规划刹停一次)、planP50 43.8 / P99 70.5 ms。JS 安全层(5 mm 护栏 + 距离认证)比 Python(0.5 mm gap)保守,反馈+每步规划被大量拒绝。
- **④ 实时口径的关键认识**:部署形态是**异步规划**(tick 20 ms 只执行队列;`plan()` 后台跑),所以 50 Hz 的约束是「tick < 20 ms + 规划在队列耗尽前完成」,不是「单次规划 < 20 ms」。
- JS 的 tick 只做队列执行 + 投影/碰撞检查(~1.5–3 ms)→ 50 Hz 可行;
- 规划 P99 70 ms → 需要 commit ≥ 4(80 ms 队列)才不饥饿;commit=3(60 ms)会偶发饥饿。
- 准确率与规划频率的 trade-off:commit1 42.2%(不可 50Hz)、commit3 36.3%、commit6 14.8%。
- **下一步**:① 在 commit=3/4 的实时节奏下找准确率提升(候选平均、dag3_fe 冻结编码器、更高 gain);② 把 gm_groups 同步到 JS(gapMatrix 只算 8 组);③ 降低 JS 安全层拒绝率(margin/认证预算调参)。
## 轮次 25:实时节奏下的准确率探索 + 推理提速(exp: `exp/dagger-deploy`)
- **目标**:在 50 Hz 可行的节奏(commit=3,60 ms 周期)下提升准确率。
- **效率优化(有效)**:
- `Kin.gm_groups`:特征只算 8 组间隙(数值 diff 0),features 10.4→**7.1 ms**;
- **onnxruntime CPU 推理 3.9 ms**(PyTorch 11.1 ms,部署端本来就是 ONNX);
- 单次规划 ≈ 7.1(features)+3.9(推理)+11(DLS)+8(安全)+2 ≈ **32 ms p50 / ~45 ms p99**;
- 异步部署下 tick(执行步 + 碰撞检查)2–3 ms → **50 Hz 控制可行**;commit=3(60 ms 队列)可覆盖规划 p99。
- **准确率尝试(n=256,commit=3,gain1.8,safety_partial)**:
| 方法 | 到达 | time_ok | 碰撞 | ratio2s | 刹停 |
|---|---|---|---|---|---|
| dag2 + consist(基线) | **36.3%** | 16.4% | 1.6% | 0.277 | 14.3 |
| dag2 + 候选平均(select=average) | 29.7% | 20.3% | 0.4% | 0.432 | 55.9 |
| 冻结编码器模型(dag3_fe) | 34.4% | 14.8% | 2.0% | 0.332 | 15.8 |
| dag2 + commit=4 | 28.9% | 8.2% | 3.5% | 0.339 | 10.5 |
- **结论**:候选平均、冻结编码器、更稀疏规划**均未超过 36.3%**。**50 Hz 节奏下的最佳配置 = dag2 + commit=3 + consist + gain1.8 + safety_partial:到达 36.3% / 碰撞 1.6% / ratio2s 0.277**(相对非实时的 42.2% 差 5.9 pp)。
- **下一步**:若要把实时准确率再拉高,需要把单次规划再压到 ~22 ms 以支持 commit=2(40 ms 周期,预计 ~39%);或提升模型本身精度(训练侧)。
## 轮次 26:解析雅可比 DLS——去掉差分噪声,准确率大幅提升(exp: `exp/dagger-deploy`,新历史最佳)
- **背景**:DLS 目标反馈此前用 6 次批量有限差分(ε=1e-3°)求雅可比。float32 下旋转项信噪比只有 ~1%,位置项 ~3.6%(与 autograd 对拍,见下),相当于每次规划往反馈方向注入 2–4% 的随机扰动。
- **假设**:改用几何雅可比(一次 FK)可同时去噪 + 提速;闭环准确率应不降、延迟应下降。
- **判据**:① 雅可比与 autograd 一致(rel < 1e-4);② n=256 commit=3 到达 ≥ 36.3%(轮次 25 基线,不劣化);③ DLS 单次延迟下降。
- **配方**:`Kin.jac` 几何雅可比(Jv_k = a_k×(p−o_k),Jw_k = a_k,度单位);`dls_steps(analytic=True)` 默认;其余同轮次 25(dag2、K=8、gain1.8、safety_partial、replan=empty)。
- **数值对拍**(`ml/eval/check_dls.py`):
- 位置项:解析 J 与 autograd 逐项一致(rel 0.00000);有限差分 J 自身 rel 误差 **3.58%**。
- 姿态项:解析 J 与差分 DLS 输出 max 0.20°/rel 5%(差的部分是 rotvec 的二阶项 Jr(e),非噪声)。
- DLS 输出:pos-only max 0.12°,pos+rot max 0.20°。
- **延迟**(B=1,3090):n=1 **9.3→7.1 ms**,n=3 **27.7→19.5 ms**(每次 DLS 少 6 次批量 FK)。
- **闭环(replan=empty,analytic,n=256)**:
| commit | 到达 | time_ok_1p3 | 碰撞 | ratio2s | 刹停/题 |
|---|---|---|---|---|---|
| 3(FD 对照,完全复现轮次 25) | 36.3% | 16.4% | 1.6% | 0.277 | 14.3 |
| 3(解析 J) | 46.5% | 16.4% | 1.6% | 0.337 | 13.5 |
| 2(解析 J) | **50.4%** | 27.0% | 2.0% | 0.287 | 22.1 |
| 1(解析 J) | **57.4%** | **31.6%** | 3.1% | 0.251 | 39.1 |
- **n=512 复核(commit=2,解析 J)**:到达 **49.2%** / time_ok **26.2%** / 碰撞 **2.3%** / ratio2s 0.351 / 刹停 21.0(n=256 的 50.4% 在噪声内)。
- **结论**:
- 解析雅可比**既快又准**:commit=3 到达 36.3→46.5%(+10.2 pp),碰撞不变;commit=2 达 **49.2%**(历史最佳 42.2% 是 commit=1 + FD,现在 commit=2 就超过),碰撞 2.3%。
- 机理:DLS 差分雅可比在 float32 下的 2–4% 噪声被慢变误差闭环放大(轮次 4/闭环根因结论:σ>0.02×STEP 即崩);解析 J 去掉噪声后失败题里"能到 50 mm 却到不了"的那批能收敛了(err_fail 中位数 51→217 mm:失败集两极分化,成功集变大)。
- ratio2s 在 commit=3 变差(0.277→0.337)但到达更多:慢收敛题现在"最终到得了",不是"更快"。
- **新历史最佳(50 Hz 目标节奏,commit=2)= 49.2% / 碰撞 2.3% / ratio2s 0.351 / time_ok 26.2%**;非实时上限(commit=1)= 57.4%(n=256,待 n=512 复核)。
- **下一步**:① n=512 复核 commit=1;② 积分反馈(fb_ki,针对慢变偏差)在 commit=2 上叠加;③ 浏览器 JS 端同步解析 J;④ commit=2 的 40 ms 周期实测规划 P99(Python/JS)。
## 轮次 27:解析 J 后重扫增益 + 积分/缓存反馈(负结论)+ 浏览器安全层对齐(exp: `exp/dagger-deploy`)
- **目标**:解析雅可比改变了反馈噪声结构,重扫增益;同时修浏览器部署路径的安全层(轮次 25 遗留:bench 刹车 47%、到达 0)。
- **增益重扫(commit=2,empty,analytic,n=256)**:
| gain | 到达 | time_ok_1p3 | 碰撞 | ratio2s | 刹停/题 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.8 | 50.4% | 27.0% | 2.0% | 0.287 | 22.1 |
| **2.2** | **52.0%** | 29.7% | 1.6% | 0.329 | 35.3 |
| 2.5 | 49.6% | 34.4% | 1.2% | 0.334 | 47.9 |
| 2.8 | 47.7% | **34.4%** | 2.0% | 0.362 | 59.8 |
- **n=512 复核 gain 2.2(commit=2)**:**到达 50.8% / time_ok 28.9% / 碰撞 1.4% / ratio2s 0.343 / 刹停 35.9**。**新历史最佳(50 Hz 节奏)= gain 2.2 + commit=2**。
- **负结论**:
- 积分反馈(fb_ki=0.3,decay0.9,限幅0.5·STEP):到达 48.0%(gain2.2 单独 52.0%),−4.0 pp。慢变偏差用积分项补偿会过冲,不采用。
- 反馈隔次复用(fb_every=2,省 ~3.5 ms/次规划):到达 46.9%(−5.1 pp)。误差方向变化比预期快,缓存不成立。
- **浏览器部署修复(有效)**:三个与 Python 仿真不一致的 bug 修掉后(`webapp/js/ik-policy.js`):
1. `tick` 不夹关节限位(Python `clamp_box` 每步夹)→ q 一旦越限,认证的 `inBox` 永远拒绝所有候选,原地刹停到超时(certWhy.box 2650 次);现执行与候选投影都夹 LIM。
2. 安全层整段拒绝 → 刹停;移植 `safety_partial`:整段不过时依次缩短前缀,执行到第一个不安全步。
3. 新增 `segCert` 开关(默认 true):连续区间认证(距离下界递归)~40 ms/次,是 50 Hz 预算的主要超支项;关闭后改为离散判定「每步端点+中点 collideFree」(与 Python 安全层同口径),默认仍走严格认证,bench 用 `--seg 0` 测部署口径。
- JS bench(nc10,fb2.2,commit2;`node tests/policy_bench.cjs ... --seg 0`):
| 集合 | 修复前 ok/reached | 修复后 ok/reached | 刹车率 | safety P50 | plan P50 / P99 |
|---|---|---|---|---|---|
| near_column_pos | 0/—(轮次 25) | **5/7** | 79.5→**48.1%** | 41.6→**19.8 ms** | 56.1→**33.5 / 61.1 ms** |
| near_column_pose | 0/— | **3/3** | 80.4→**31.6%** | 43.4→**22.8 ms** | 57.3→**37.6 / 66.3 ms** |
- **结论**:实时配置定为 `dag2 + 解析 J + gain2.2 + commit2 + safety_partial + replan=empty`:n=512 到达 **50.8%**、碰撞 **1.4%**。浏览器端从「0 到达 + 47% 刹车」恢复到 nc 集可达,plan P50 33.5/37.6 ms;P99 仍 61–66 ms,commit=2 的 40 ms 队列会偶发饥饿,需继续压 P99(K/安全候选数/JS 特征)。
- **下一步**:① Python 测 `safety_try=1`(只认证首选候选)对准确率的影响,若无损则 JS 同步(省多次 collideFree);② K=4/6 的准确率-时延权衡;③ JS `gapMatrix` 同步只算 8 组特征;④ commit=2 异步部署的饥饿率实测。
## 轮次 28:端点进度选择——时间效率大幅提升(exp: `exp/dagger-deploy`,新历史最佳)
- **假设**:一致性选择奖励"与上一条计划一致",但失败主因是超时(轮次 13:失败 57% 是超时)。改成直接按候选块末态离目标的距离选(`select='endpoint'`),应提升时间效率与精度。
- **判据**:time_ok_1p3 显著上升、到达不降、碰撞 ≤3%。
- **配方**:dag2 + 解析 J,gain2.2,commit=2,replan=empty,safety_partial;n=256 → n=512。选择器用 `goal_err(fut[-1])`(只做一次 K 端点 FK,不额外推理)。
- **指标(n=256,commit=2)**:
| 选择器 | 到达 | time_ok_1p3 | 碰撞 | ratio2s | 刹停/题 |
|---|---|---|---|---|---|
| consist(轮次 27) | 52.0% | 29.7% | 1.6% | 0.329 | 35.3 |
| **endpoint** | **52.7%** | **37.5%** | 2.3% | **0.210** | 34.6 |
| mix(consist − 0.1·端点mm) | 50.0% | 30.5% | 2.3% | 0.300 | 35.1 |
- **n=512 复核(endpoint,commit=2)**:**到达 52.1% / time_ok 35.2% / 碰撞 2.0% / ratio2s 0.285 / 刹停 35.7**(consist n=512:50.8% / 28.9% / 1.4% / 0.343 / 35.9)。
- **节奏曲线(endpoint,n=256)**:commit=1 → **59.4% / 42.6% / 3.9% / 0.133**;commit=2 → 52.7% / 37.5% / 2.3% / 0.210;commit=3 → 47.7% / 27.0% / 1.2% / 0.245。
- **负结论**:
- `safety_try=1/2`(只认证前 1/2 条候选):41.4% / 44.9%(全 K 52.0%)——候选兜底对到达贡献 ~10 pp,不能省。
- K=4:47.3%(K=8 52.0%)——少采样同样损失到达。
- DLS 兜底半步(全拒时朝目标走一步并认证):52.3%(基线 52.0%),碰撞 1.6→2.7%,无收益;重复多步版本碰撞 45.7%(第二步未认证),已回退为单步且默认关闭。
- 增益调度(远 2.8/近 2.2):47.3% / time_ok 32.8%,等同 gain2.8 常数;高增益在远处就造成过冲,按距离衰减无效。
- **浏览器同步**:`select='endpoint'` 进 Runner/bench(`--select endpoint`),冷启动跳过 8 份前瞻(省 ~80 ms P99,冷启动价值评分被端点排序替代)。nc10 bench(--seg 0 --select endpoint):pos ok 4/5 reached、pose ok 2/4,刹车率 32.1%/25.5%(consist 48.1%/31.6%),planP50 31.9/36.5 ms、P99 63.5/67.5 ms。
- **同步 bench 耗时与队列耗尽估算(不是 50 Hz 调度实测)**:Runner 的 `starveTicks = max(0,ceil(planMs/20) − 规划时队列步数)`,不含真实 tick 时间戳。
| 集合(endpoint, commit=2, --seg 0) | 到达 ok/reached | 刹车率 | planP50/P99 | 估算饥饿 tick/次规划 |
|---|---|---|---|---|
| near_column_pos (10) | 4/5 | 32.7% | 32.0/62.1 ms | 0.87 |
| near_column_pose (10) | 2/3 | 25.6% | 36.8/68.0 ms | 0.78 |
| route40 (20) | 12/13 | 40.4% | 44.3/68.1 ms | 1.26 |
- commit=2 对应 40 ms 队列,route 集 planP50 44 ms 已超过;估算提示可能饥饿,但该 bench 等规划完成才 tick,没有观测实际空转。
- commit=3 对应 60 ms,仍低于上述 P99,不能据此宣称连续 50 Hz。其 Python 同步结果:endpoint n=256 → 47.7% / 27.0% / 1.2% / 0.245;gain2.5 为 45.7% / 24.6%。
- **结论(经轮次 29 更正)**:端点选择 + 解析 J + gain2.2 + commit=2 + safety_partial,在 n=512 同步仿真为 **到达 52.1% / time_ok 35.2% / 碰撞 2.0% / ratio2s 0.285**。历史 42.2% 使用 commit=1 与 FD,非单变量对照。commit=1 到达 59.4% 但碰撞 3.9%;无论 2.0% 还是 3.9%,开安全层均未通过零碰撞要求,实时性亦未通过。
- **下一步**:先查碰撞来源,保持严格认证和查看器默认;再测真实异步调度及认证成本,不因 Python 收益直接切换部署默认。
## 轮次 29:安全层全拒后减弱目标反馈(exp: `exp/dagger-deploy`)
- **假设**:目标反馈将绕障候选推向障碍,连续全拒会反复停在同处;仅在上一计划被全拒时减小下一计划反馈,可能保留正常段收敛速度并减少重复刹停。
- **判据**:同任务、同 seed、同 K、同认证下到达和 time_ok 不下降,碰撞不增加;部署门槛仍是零碰撞及真实时延达标。所有实验不重训、不扩大数据。
- **固定配方**:`python -m ml.eval.eval_cl --n 256 --K 8 --commit 2 --fb 2.2 --partial 1 --replan empty --select endpoint --seed 0`;dag2 checkpoint、几何雅可比。下表仅改列出的参数,默认 `fb_block_gain=1,dls_safety=0`。512 题按两个 256 批、每批 seed=0,沿用轮次 28 顺序。
| 改动(n=256) | 到达 | time_ok_1p3 | 碰撞 | ratio2s | 刹停/题 |
|---|---|---|---|---|---|
| 原配置复跑 | 52.7% | 37.5% | 2.3% | 0.210 | 34.6 |
| `--dls_safety 1` | 52.7% | 37.5% | 2.0% | 0.210 | 34.6 |
| `--fb_clear 20 --fb_cmin 0.3` | 32.0% | 5.9% | 1.2% | 0.323 | 3.2 |
| `--sub_refresh 1` | 51.6% | 35.5% | 2.0% | 0.279 | 33.8 |
| `--select adapt` | 52.7% | 37.9% | 2.3% | 0.210 | 34.6 |
| `--fb_block_gain 0.3` | 56.2% | 38.7% | 3.1% | 0.178 | 17.2 |
| `--fb_block_gain 0.5` | **57.4%** | **39.1%** | 3.1% | 0.210 | 19.3 |
| `--fb_block_gain 0.7` | 55.5% | 38.3% | 2.3% | 0.189 | 25.0 |
| `--fb_block_gain 0.5 --dls_safety 1` | **57.4%** | **39.1%** | 2.7% | 0.210 | 19.2 |
- **单独减半反馈 n=512**:到达 55.1% / time_ok 36.1% / 碰撞 2.5% / ratio2s 0.251 / 刹停 19.5;相对轮次 28 同规模基线 52.1% / 35.2% / 2.0% / 0.285 / 35.7,到达 +3.0 pp、碰撞也 +0.5 pp,不满足“碰撞不增加”判据。
- **为何不采用其他变体**:所有近障碍状态都衰减反馈会明显拖慢到达;子目标重预测无收益;adapt 全拒后旧计划本来就失效,一致性分数全为 0,实质变成等分选首条而非“继续绕行”。
- **原配置失败分解(n=256)**:135 题按时到达,121 题失败(其中 20 题后来才到,101 题始终没到)。A/B/C/D/Dr 分别 128/74/32/13/9 题,B/C 失败题刹停中位数约 96/93 次;D 留在分母,不用删题提高成绩。
- **碰撞定位**:原配置共 6 题碰撞,只有 224 号首次碰撞紧跟 DLS 接管;另外 5 题首次碰撞早于接管或根本未接管。为 DLS 加端点/中点检查仅减少 1 题,不能解释剩余碰撞。候选认证的未夹紧累加点与执行的逐步夹紧点不同是待验证假设,尚不能断言根因。
- **计时**:n=256 减半反馈+DLS检查整批墙钟 243.6 s,单独减半 n=512 为 443.4 s;这些不是规划时延,不能证明 50 Hz。反馈条件分支未增加几何查询,但其实际延迟收益未测。
- **记录改进**:评估输出完整参数、checkpoint/任务 SHA256、批大小和随机种子规则;增加时限内无碰撞到达率;修正 n_ref、参考时间占比和条件指标的跨批汇总。可保存实际轨迹供不重新采样的回放,NaN 在 JSON 中写为 null,执行进度每 50 步输出。
- **回归检查**:`python -m unittest tests.test_eval_cl -v` 六项通过,覆盖跨批分母、空条件集、非有限数、首撞探针正对照、精修被拒后保留安全候选、只有全拒后才减弱反馈。精修对照在关闭检查时确实碰撞,打开后保留候选,证明门会执行;这是合成测试,不替代真实几何验收。
- **仍未修复的边界**:`fb_fallback=0` 保持关闭;非部分前缀分支仍有“只验一步却重复执行”问题,不能开启部署。速度限制在反馈叠加前而非叠加后,尚未验证速度/加速度符合硬约束。
- **减半反馈 + DLS 检查的 n=512 复核(完整输出 `docs/experiment_round29.json`)**:到达 **282/512 = 55.1%**、时限内无碰撞到达 **280/512 = 54.7%**、time_ok **36.1%**、碰撞 **9/512 = 1.8%**、ratio2s **0.251**、刹停 **19.23/题**。到达题末端误差中位数 **0.196 mm**;有参考且到达题的行程比中位数 **2.425**(远高于 1.10 要求)。整批墙钟 **488.4 s**,非控制延迟。
- 完整命令:`python -u -m ml.eval.eval_cl --n 512 --commit 2 --fb 2.2 --partial 1 --replan empty --select endpoint --fb_block_gain 0.5 --dls_safety 1 --out docs/experiment_round29.json --dump ml/runs/round29_rows.json --trace ml/runs/round29_trace.pt`。
- 与轮次 28 同规模端点基线相比,到达 +3.0 pp、time_ok +0.9 pp、碰撞少 1 题(10→9),不足以宣称稳定安全改善;n=256 碰撞仍由 6→7 题。
- **首撞回放(`docs/experiment_round29_collisions.json`)**:`python -m ml.eval.diag_collision --trace ml/runs/round29_trace.pt --out docs/experiment_round29_collisions.json`。9 题首次碰撞在 CPU float32/float64 均复现,均位于 **J5 限位**;q0 与首次碰撞前一点均为正间隙,首撞采样点负间隙约 **−0.017 至 −0.936 mm**。这排除了这 9 次碰撞由起点本就碰撞或 float32 单独翻号造成,但还需要记录原认证点才能证明夹紧的因果作用;0.01° 加密仅覆盖首撞段,不是整条轨迹安全审计。
- 双精度运动学/间隙另与已有 JS 2000 个样本对拍:`python -m ml.eval.check_parity` PASS,碰撞布尔差 0、间隙最大差 2.53e−13 mm。首撞回放仍共用碰撞模型,不替代真机或独立连续认证。
- **结论与下一步**:减少连续刹停确有小样本收益,但碰撞、行程和真实时延仍未过门槛;保留为实验选项,不更改查看器默认。下一轮记录原认证点与 J5 夹紧后实际点,修复后用同批同 seed A/B 和独立细采样复核,禁止靠关掉认证提速。
## 分支清理(2026-10-20)
- `feat/fb-mix`(8e5431c):反馈混合方案的中间分支,**已验证是 `exp/dagger-deploy` 的祖先**(所有提交都在后者历史里),本地/远端分支删除,内容保留在 exp/dagger-deploy。
- `feat/abs-target`(217a70b):绝对目标参数化负结论分支(轮次 3);打 tag `archive/abs-target` 保留可复现实体后,删除远端分支(本地此前已删)。
- `backup/pre-deep-squash`、`backup/pre-squash`:历史备份分支,非实验方案,保留未动。
- 保留:`main`(70654e4)、`exp/dagger-deploy`(39c870c,历史最佳)。