第一问建模完成

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根据你们对工程实践和物理模型的熟悉程度,确定研究 B 题“无线电干扰源的快速自动定位与清除”。推荐采用**有界误差几何定位、主动选点、具有覆盖证明的搜索、按实际动作耗时调度**的统一框架。AI 辅助推导、实现与实验分析,策略只依赖题目允许的观测。
本文件完成题意分析、数学抽象、验收标准与实施规划。尚未实现策略、运行官方模拟器或消耗正式测试机会;文中的覆盖结论是根据题设推导的,耗时估算不是演练成绩。
本文件已结合本次评审修订。问题一的几何内核、离线可视化和官方演练观测回放已经完成;问题二新增了安全候选圆盘证书,但主动选点优化器、问题三和四的全清闭环尚未完成。文中的覆盖结论是根据题设推导的,耗时估算不是演练成绩。当前工作仅离线复算既有演练记录,不使用正式测试。
依据:`issue/B题/B题.pdf` 全文、`issue/B题/附件/附件1.docx`《模拟器使用说明》、`issue/B题/附件/附件2.docx`《模拟器通信接口说明及编程指南》。文档中的登录、测试和日志要求在这里作为后续交付约束分析。
依据:`issue/B题.pdf` 全文、`issue/附件/附件1.docx`《模拟器使用说明》、`issue/附件/附件2.docx`《模拟器通信接口说明及编程指南》。文档中的登录、测试和日志要求在这里作为交付约束分析,不作为自动执行正式测试的指令。
**本次建议的取舍**
| 建议 | 处理结论 |
| --- | --- |
| 四问复用几何内核、有界误差、覆盖证明、严格停止、幂等协议 | 保留,作为主线与验收条件 |
| 问题二的候选集合加入 Ω 和1500米上界 | 采纳,但仅加入在线候选集合K,不改变问题一纯角域多边形P |
| 问题二首次测向后安全区域可能为空 | 对一般K成立;本题首次窄角域可直接证明非空,见下文 |
| Q为空就去最小包围圆圆心并结合交会角 | 仅是一般情形的探索退化;ρ>1000时不保证接收,不能冒充保底方案 |
| 枚举所有直径对判断直径圆 | 简化为任意一组最远点对检查一次;失败时给出圆外顶点 |
| 定向无信号不直接删位置、失去信号后覆盖清除 | 采纳;执行前必须计算覆盖格数、路径和现实请求预算 |
| 现实20分钟优先控制请求数 | 采纳为硬约束;全部清除后仍按题目虚拟时间优化 |
| P0–P7分期与尽早正式测试 | 采纳分期;演练不限定3次,正式问题3/4各3次由团队另行安排 |
| `/detect` | 修正为附件规定的 `/measure` |
**1. 四问应当串成一条实现主线**
@@ -62,21 +76,39 @@ D(P)=\max_{i,j}\|v_i-v_j\|.
\rho(K)=\min_z\max_{g\in K}\|g-z\|\le20.
\]
到最小包围圆圆心清除才能获得这一保证。D≤40 只是必要条件,不是充分条件。最小包围圆是已有标准计算几何问题,可参考 [CGAL Min_circle_2 文档](https://doc.cgal.org/latest/Bounding_volumes/classCGAL_1_1Min__circle__2.html)。实现时给 20 米阈值保留数值余量。
到最小包围圆圆心清除是充分选择,并非唯一选择。所有可保证清除的位置组成 C₂₀(K)=∩_{g∈K}B(g,20);只要该集合非空,就可进一步选择距离机器狗最近的可行点来节省移动。D≤40只是必要条件,不是充分条件。最小包围圆是已有标准计算几何问题,可参考 [CGAL Min_circle_2 文档](https://doc.cgal.org/latest/Bounding_volumes/classCGAL_1_1Min__circle__2.html)。实现时给20米阈值保留数值余量;数值阈值附近返回谨慎判断,不把浮点容差当作精确算术证明。
直径圆覆盖只需任意一组最远顶点A、B:包含距离D的两点且半径为D/2的圆,其圆心只能是(A+B)/2。因此检查一次全部顶点即可;若失败,换另一组直径对也不可能产生覆盖圆。问题一实现现输出最坏超出距离、圆外顶点索引和一个具体反例顶点。
在线定位还可用 Ω 和“收到信号意味着距离≤1500”约束 K。圆盘交角域可能包含曲线边界;若用多边形近似,必须构造外包近似,才能维持“不丢失真源”的保证。用圆周采样点连成的内接多边形不能直接作为保守外包。
第 2 问建议先明确“较好的定位效果”:以新观测后的最坏包围圆半径为主要几何指标,再考虑移动和检测成本。交会角大、面积小可作为候选点筛选指标,但不是对所有未知位置都最优的证明。
第一次测向得到 K₁ 后,对全向源,一个保守且可以说明的第二检测点候选区域为:
第一次收到direction后,明确取K₁=Ω∩W(s₁,θ₁±δ)∩B(s₁,1500)。保留整个距离圆盘是保守处理,忽略direction还隐含的近距离排除不会丢失真源。对全向源,第二检测点的安全候选区域为:
\[
\mathcal Q=\{q:\max_{g\in K_1}\|q-g\|\le1000\}.
\]
在这里测量,不论实际目标位于 K₁ 何处,接收距离都满足题目最小接收半径;可能返回 direction,也可能返回 near。若已知外包圆 K₁⊆B(c,r),且 r<1000,则 B(c,1000−r) 是更容易构造的充分候选区域。不要误写成“候选点距第一次检测点不超过1000米”。
在这里测量,不论实际目标位于K₁何处,接收距离都满足题目最小接收半径;可能返回direction,也可能返回near。若已知外包圆K₁⊆B(c,r),且r≤1000,则B(c,1000−r)是充分候选区域,等号时是单点。不要误写成“距第一次检测点不超过1000米”。宽松外包圆的r>1000不能证明真实Q为空。
在候选区域内,围绕当前测向方向的两侧取有限候选点,分别评估可能观测下的区域收缩和动作耗时。最坏情形目标可写为 sup ρ(K₁∩W(q,θ′)),其中 θ′遍历与 K₁和误差界一致的观测,near 分支单独处理。稀疏采样评估是启发式,需要通过加密采样和误差边界案例验证,不能标成严格最坏情形最优解。
本题还有比“检查Q是否为空”更强的解析结论。令R=1500,u为第一次示向方向,δ≤45°,定义
\[
a=\frac{R}{2\cos\delta},\qquad c=s_1+a u.
\]
整个截断角域W∩B(s₁,R)包含在B(c,a)内。证明:任意候选g=s₁+t uφ满足0≤t≤R、|φ−θ₁|≤δ,因此
\[
\|g-c\|^2=t^2+a^2-2at\cos(\varphi-\theta_1).
\]
该式关于t是凸函数,最大值在0或R取得;两端都不超过a²。于是K₁⊆B(c,a),从而B(c,1000−a)⊆Q。δ=1.005°时,a≈750.115391米,安全圆盘半径约249.884609米,严格为正;题设δ=1°同样成立。即使检测点或c在Ω外也合法,因为机器狗不受源位置圆域限制。实现见 `geometry/planning.py::first_bearing_candidate_disk`。
因此,在本题一致的首次测向条件下无需依赖“Q空集退化”。对后续更一般的非空紧集K,Q非空当且仅当ρ(K)≤1000;若确实ρ>1000,去MEC圆心只是最小化最坏接收距离的探索动作,必须允许no_signal。若K为空,应先核查频道、数据、误差界与几何计算,不给空集编造中心。上述证书只保证距离;不能直接用于定向源的朝向可见性保证。
在上述安全圆盘内,围绕测向轴两侧取候选点,计算后验包围半径与动作代价。最坏情形目标可写为sup ρ(K₁∩W(q,θ′)),θ′遍历与K₁和误差界一致的读数;实现先用目标位置与误差区间端点采样,并加密检查。若返回near,则候选源位于当前点5米以内,可直接在当前位置尝试清除该频道。交会角仅作筛选或同分择优,不为改善交会角越出已证明安全的候选区域。采样是启发式,不能称为严格最坏情形最优解;圆弧先验如需离散,使用外包切线多边形并记录逼近误差。
**4. 搜索完整性和停止条件要有可验证的依据**
@@ -96,7 +128,9 @@ S=\{(700i,700j):i,j=-3,-2,\ldots,3\},\quad |S|=49.
作为规模检查,49点全部扫描20频道最多需要980次检测。若从原点去网格一角,再按逐行折返路线扫完,纯扫描路程约36569.85米;每点检测成本上界120秒,纯扫描虚拟总耗时上界约13193.97秒,即3.665小时。**该估算不含定位、清除及其绕行,也不保证满足现实20分钟窗口。**它说明覆盖基线在100小时虚拟上限内有设计空间,现实可行性仍要测接口延迟、总请求数和日志大小。
发现源后,先通过主动测向缩小候选集合。若定向源再次失去信号,可对已知有界候选集合构造半径小于20米的有限圆盘覆盖,逐点调用 /clear,作为不依赖朝向的后备清除方法。例如边长20米的小方格中心距格内任何点不超过10√2米;保留与候选集合相交的格子便可得到保守覆盖。该后备方法保证几何上的有限可清除性,耗时和请求预算须在演练中验证,不宜作为默认追踪策略。
发现源后,先通过主动测向缩小候选集合。若定向源再次失去信号,可对已知有界候选集合构造半径小于20米的有限圆盘覆盖,逐点调用/clear,作为不依赖朝向的后备清除方法。边长20米方格中心距格内任何点不超过10√2米;保留与候选集合相交的格子即可保守覆盖。格子按统一半开区间索引,源恰在网格线上时至少归入一个格子;若相交判定数值不确定则保留格子。
有限不等于现实预算可行。设候选外包框宽w、高h,使用全局20米网格枚举时,上界可取N≤(⌈w/20⌉+2)(⌈h/20⌉+2),再以实际相交格子列表得到精确请求上限。生成路径长度L后,单源全失败清除耗时为L/5+3N;若最后一次成功则为L/5+3(N−1)+5。现实代价用N乘实测单请求高分位耗时加本地计算时间估计。不满足剩余预算时应继续有希望的定位、选择其它任务或按预算退出,不能声称后备清除保证20分钟内成功。即使已知源落在半径1500米圆盘,按外包框枚举仍有约2.3万个格子的量级,故宽候选集合不能直接盲扫。
停止成功的依据为以下任一项:
@@ -139,7 +173,9 @@ AI 的适合用法是把这些模块逐一变成可测试程序、生成边界
协议必须同时检查 HTTP 状态和 accepted。accepted=false 时不得更新状态,返回的 virtual_time_s=0 不能重置本地虚拟时钟。网络超时重试同一动作必须复用原 request_id 和完全相同的内容;处理重试响应也不能重复累加本地成功数与费用。新动作使用新ID,不并发调用不同动作。
用 /enter 返回的 remaining_real_duration_s 管理本局现实预算,预留退出与故障恢复余量。根据附件,正式日志上传要求文件不超过2MB;接口延迟、日志增长和异常恢复都要在演练中实测。
用/enter返回的remaining_real_duration_s建立本地单调时钟截止时间;后续响应若提供剩余时间则校准,不能把首次剩余时间当成永远不变。记录每次请求的现实往返耗时,预留退出与故障恢复余量。例如先预留60秒,再由演练高分位延迟调节;60秒是初始工程参数,不是官方规定。估计剩余请求数时同时计入测量、失败重试、清除和退出,禁止并发动作。
980次检测在单次0.5–1秒的假设下占490–980秒(约8.17–16.33分钟),还没有定位清除余量。这个延迟范围不是实测结论;本地接口和模拟器计算的实际耗时应测量。当前14个动作的单次短演练不足以估计高分位延迟或全程稳定性。已清除频道跳过,已发现频道暂停覆盖并进入定位队列,移动到同一点后共享频道测量;自适应跳点必须保留逐频道覆盖证据。根据附件,正式上传日志不超过2MB,需监测官方日志体积;自建JSON大小不能冒充加密日志的大小。
基准实验至少覆盖:全向与混合源;数量10和16;接收半径1000和1500米;目标贴近圆域边界且朝外;测向接近0°/360°;误差取界值;检测点距离5米及清除距离20米的边界;重复请求、拒绝动作及短暂断连。样例数量按剩余时间和运行成本安排,不把有限样例通过等同于数学保证。
@@ -147,19 +183,20 @@ AI 的适合用法是把这些模块逐一变成可测试程序、生成边界
**7. 建议实施次序与阶段交付**
以下工期是规划估计,不是已经完成的工作。依据附件中的北京时间截止安排,先完成可演练版本,再优化。
下面按P0–P7列出可执行交付与当前状态。排期以验收门槛推进,避免把“几何代码完成”误认为“全清策略完成”。
| 阶段 | 建议投入 | 具体工作 | 进入下一阶段的条件 |
| 阶段 | 交付与执行任务 | 验收门槛 | 当前状态 |
| --- | --- | --- | --- |
| P0 规则固定 | 1–2小时 | 整理规则表、模块接口、日志字段;核实模拟器可运行 | 成本口径和状态更新规则一致 |
| P1 工程基线 | 2–4小时 | 实现4类请求、幂等重试、计时回放和自建测试环境 | 199秒示例一致,失败与重试不污染状态 |
| P2 几何内核 | 4–6小时 | 完成问题1,实现角域交、包围圆、问题2候选点 | 退化几何和误差边界检查通过 |
| P3 全向闭环 | 4–6小时 | 覆盖发现、局部定位、清除、停止、统计 | 问题3演练可完整退出,输出可追溯 |
| P4 定向扩展 | 4–6小时 | 验证49点覆盖;实现失去信号处理与后备清除 | 问题4边界朝外案例和演练通过 |
| P5 加速与定稿 | 4–8小时 | 做共享测量、目标排序等消融,固定参数和版本 | 性能改善有证据,完整性标准不退化 |
| P6 正式与论文 | 单独留出半天以上 | 分别完成3次正式测试、核查上传、导出原始日志、完成论文表格 | 6次记录、案例编码和交付材料一致 |
| P0 规则固定 | 规则表、状态机、四类API字段与成本 | 示例逐步105/111/194/199秒;clear不切换频道 | 已核对规则,完整状态机待工程化 |
| P1 协议基线 | enter/measure/clear/exit客户端;串行、幂等、截止时间 | accepted=false和超时重试不污染状态;主动退出;故障注入回放 | 已有少量测向采集器及真实计时回放;完整客户端待实现 |
| P2 几何内核 | 问题一解答、区域分类、直径圆证据、MEC、清除余量 | 跨界、退化、无界、解析反例、独立算法对照 | 已实现并优化,20项自动化测试通过 |
| P3 问题二选点 | K₁先验、安全候选盘、后验半径采样与near分支 | 距离证书有效;采样加密;不把探索当接收保证 | 解析非空证明及证书已实现;选点器与实验待实现 |
| P4 全向闭环 | 49点覆盖记录、定位队列、清除、停止、日志统计 | 10/16源、边界源和错误响应案例;官方演练全清并正常退出 | 待实现 |
| P5 定向扩展 | no_signal联合约束、覆盖发现、有限清除后备与预算 | 朝外边界源不漏;真源不误删;格数与退出预算检查 | 已有证明和设计;闭环待实现 |
| P6 加速消融 | 共享测点、自适应覆盖、目标排序、提前清除 | 配对案例全清不退化,时间/请求数改善可复算 | 可删减;复杂学习与朝向搜索后置 |
| P7 正式与论文 | 固定版本、论文表1、日志原名、上传核查 | 问题3/4各3份正式记录与程序版本对应 | 团队后续安排;本任务不执行正式测试 |
按当前日期2026年9月10日,建议9月10日完成P0/P1并启动P2,9月11日完成主要几何与问题3闭环,9月12日完成问题4与主要演练;稳定后即可安排正式测试,不把全部正式机会留到最后。附件建议9月13日15:30前完成正式测试,17:30后不能启动新的演练或正式测试;已进入上传队列的日志仍会继续上传。这里引用的是所提供附件的规则,运行前还应核对模拟器界面公告。
按2026年9月10日起的剩余时间,建议10日补齐P1并衔接P3,11日完成P4自建边界案例与全向演练,12日完成P5及混合源演练;未达验收就删减P6并优先修正闭环。演练不限3次,正式机会为问题3和4各3次。团队在版本稳定后自行安排正式记录,留出失败恢复和论文整理时间。附件建议9月13日15:30前完成正式测试,17:30后不能启动新的演练或正式测试;已进入上传队列的日志仍会继续上传。此处引用所给附件安排,运行前核对模拟器界面公告;这份排期不改变当前禁止使用正式测试的限制。
若时间不足,优先删减加速策略,保留可解释定位、覆盖证明、可靠协议和完整日志。开发组织可按几何算法、工程接口、实验论文分工,具体人员由团队安排。
@@ -167,6 +204,10 @@ AI 的适合用法是把这些模块逐一变成可测试程序、生成边界
**8. 当前已落实的结论与下一步**
已完整阅读 B 题四页和两份附件,确认四问衔接、协议动作、计时、日志及正式测试要求;推导了49点发现覆盖方案,独立复算了纯扫描规模与虚拟时间上界。另对497160个位置与朝向组合进行了辅助数值校核,含圆域边界、网格顶点和随机内部位置,未发现覆盖遗漏;有限采样只辅助检查上述证明,不代替证明。尚未验证官方服务延迟、误差场的具体实现或任何策略成绩。
已完成题面与附件核对、49点覆盖推导及扫描成本复算;此前497160个位置与朝向组合的辅助数值校核未发现覆盖遗漏,但采样不代替证明。问题一已通过官方演练三点观测离线验证;该次只有enter、measure、exit,没有清除动作,不能当作全清策略成绩。
下一步最有价值的实现是 P1 的协议与计时基线,以及 P2 的角域交与包围圆内核。完成它们后,先交付一条“发现—定位—清除—证明完成—退出”的可运行链路,再用演练数据决定加速方向。
本次将MEC从全支撑点枚举改为带固定随机种子的Welzl增量算法,保留原枚举法作独立对照;对外输出增加直径圆反例顶点、超出距离和20米清除余量。CLI可显式追加0.005°舍入裕量。真实演练默认δ=1°时D=23.996723米、ρ=12.068583米;δ=1.005°时D=24.119088米、ρ=12.130377米,两种口径下直径圆都不覆盖,但MEC半径都小于20米。原始演练记录未改写。
可复现报告见 `output/q1/optimization_report.json`,问题一证明、输入输出及数值限制见 `docs/问题一解答.md`。局部MEC基准只反映本地几何计算,不能据此宣称请求延迟、完整策略或官方成绩得到同样提升。
下一步优先补齐P1完整协议与故障回放,再实现P3选点器并接入P4“发现—定位—清除—证明完成—退出”闭环。P2已经具备可复用输入输出;不要重复开发几何内核或提前堆叠学习算法。以全向演练的实际请求、日志和耗时决定P5后备规模与P6加速投入。