Files
mcm-26-b/README.md
T

7.8 KiB
Raw Blame History

mcm26b — CUMCM 2026 B题:无线电干扰源的快速自动定位与清除

统一框架:有界误差几何定位、主动选点、带覆盖证明的搜索、按真实动作耗时调度。 分析依据 issue/B题.pdf、附件1《模拟器使用说明》、附件2《通信接口说明及编程指南》。

项目结构

src/mcm26b/
├── config.py      # 参数中心:题面常量[题面] + 工程参数[工程],唯一字面量来源
├── protocol/      # P0/P1 字段表、计时模型、状态机、串行幂等客户端(已完工)
├── geometry/      # P2 角域交会、直径、MEC、问题二安全候选盘证书(已完工)
├── sim/           # 自建模拟器、故障注入、演练日志回放(测试专用,已完工)
├── belief/        # P3 逐频道候选集合 K_c:保守外包多边形 + 半平面裁剪(已完工)
├── coverage/      # P4 49点覆盖账本(网格生成 + 逐频道记录)
├── planner/       # P3 保证接收盘选点器 / P4 全向闭环 / P5 混合源定向闭环(已完工)
├── evaluation/    # 日志复算与统计(已完工)
└── sim/scenes.py  # 自检场景生成器:全向与混合源(测试端专用)
tests/             # pytest(兼容 unittest 风格),105 项
scripts/           # 采集、基准、可视化与校核脚本(含问题四批量仿真 benchmark_q4.py)
output/ examples/  # 演练证据、算例与生成产物

快速开始

Python ≥ 3.10,依赖仅 requests(测试另需 pytest)。

uv sync                                   # 安装(可编辑挂载本包)
uv run pytest                             # 全部测试
uv run mcm26b sim-check                   # P0 自检:复现附件计时示例 105/111/194/199
uv run mcm26b run --robot-id 2026001 --self-test   # 问题3自检:随机全向场景闭环(不连官方)
uv run mcm26b run --robot-id 2026001 --self-test --problem 4  # 问题4自检:混合定向源场景
# 自检默认:源数按题面 10~16 随机;实机预算 30 分钟(--real-budget-s 可改,仅自检生效);
# 找全后持续复扫未清除频道直到限时(--config 关闭 persistent_search 可回到"找全即退")
uv run mcm26b run --robot-id <队号> --log output/run/session.jsonl  # 对接模拟器正式/演练
uv run mcm26b q1 examples/q1/normal.json  # 问题一求解(等价 python -m mcm26b.geometry ...)
uv run python main.py examples/q1/triangle.json --rounding-margin-deg 0.005

问题一(P2,已完工)

给定同频道多个检测点及 ±1° 误差示向度,计算前向角域交集(半平面交)、 定位区域直径、直径圆覆盖判断(含反例顶点与超出距离)与最小包围圆、20m 清除余量。

uv run mcm26b q1 examples/q1/normal.json -o output/q1/result.json
uv run python scripts/build_q1_demo.py      # 重建离线交互可视化 output/q1/question1.html
uv run python scripts/benchmark_q1.py       # MEC 基准与舍入敏感性

离线交互页:output/q1/question1.html。可选 PNG 重绘需要 Pillow 与 Windows 雅黑字体:python scripts/render_q1_figures.py;事件校核需要 Node.js: node scripts/verify_visualization.cjs。二者仅为图形校核,非求解依赖。

协议基线(P0/P1,已完工)

  • protocol.rules:四条指令的字段表、结果码与错误语义(可执行表格);
  • protocol.timing:纯计时模型,逐步复现附件示例 105/111/194/199;
  • protocol.state.RobotState:位置/频道/虚拟时刻状态机;accepted=false 不更新, /clear 不切频道,虚拟时刻以 accepted 响应为准;
  • protocol.client.SimulatorClient:串行发送、幂等重试(同 ID 同内容原样重发)、 连接/读超时、基于 remaining_real_duration_s 的本地截止时钟与退出预留、JSONL 会话日志;
  • sim.LocalSimulator:按附件语义复现模拟器(观测门限、定向覆盖角、幂等回放、 整数微秒计时、现实/虚拟截止、并发409和请求校验),真值只对测试端开放;ScriptedFaultTransport 注入断连/超时/500, PlaybackTransport 回放官方演练日志。

本地模拟器默认执行至多1200秒程序预算、1500秒接口开放窗口,截止后通过 SimulatorClosed 模拟连接关闭,已登记动作可以完成。可注入 clock、wall_clock 和 window_started_at 测试迟到与超时。CLI --self-test 显式使用 stress_mode=True, 保留默认1800秒压力预算并扩展窗口;这不是官方演练时限。 内存传输不实现TCP连接限流、UI或日志上传;场景均匀分布及逐点哈希误差仍是测试假设。

from mcm26b.protocol import SimulatorClient
client = SimulatorClient("参赛队号")       # 默认 http://127.0.0.1:2026
client.enter()
outcome = client.measure((300, 400), 1)    # MeasureOutcome(result, svd_deg, ...)
client.exit()

阶段状态(对照 P0–P6 计划)

阶段 状态
P0 规则固定(规则表/状态机/字段表,示例逐步 105/111/194/199) ✅ 完成
P1 协议基线(客户端 + 自建回放/故障注入测试) ✅ 完成
P2 几何内核(角域交、直径、MEC、证书) ✅ 完成(迁入 mcm26b.geometry)
P3 问题二选点(K1、候选区域 Q、采样评估) ✅ 完成(belief + 选点器,测试固化)
P4 问题3全向闭环(49点覆盖、定位队列、清除、停止) ✅ 官方问题3演练单案例通过(10/10全清,验证报告)
P5 问题4定向扩展(联合约束、后备清除、预算) ✅ 自建完成(官方演练待执行)
P6 加速与消融 ✅ 七点批量(--strategy seven,官方演练 12/12)+ 贝叶斯闭环(--strategy bayes,自建消融 −19.5%,算法说明)

采集与正式测试约束

改进版 A2(七点覆盖+本站批量扫频)已通过官方案例 J4ER-Y9EP-Q379-UPFA: 12/12源全清,109次检测,虚拟耗时5232.132109秒,现实耗时3.406秒。 本局报告与运行方法。 独立入口为 scripts/run_q3_seven_practice.py。

贝叶斯闭环 bayes(网格粒子滤波+负观测更新+信息增益选点+滚动 2-opt 调度)在自建模拟器配对消融中相对 SevenBatch 平均虚拟时间再降 19.5% (14/14 场景全清零异常),算法与数据见 algo-3-bayes.md;mcm26b run --strategy bayes 即可启用(自建消融达标后已成为 mcm26b run 默认策略,见下)。

2026-09-11 已通过本机 2026 端口完成一次官方问题3演练:案例 DHFK-PHD2-SR2P-FXK9,10/10 源全清,540 次检测、10 次清除,现实耗时 7.629 秒。原始请求响应、官方产物及离线审计见上述验证报告。原计时复算的 541 处微秒精度误报也已记录;按官方整数微秒累计规则独立复算后,552 个 响应时刻全部吻合。生产计时复算函数保持原样。

uv run python scripts/verify_q3_practice.py output/q3/practice/20260911-port2026

本项目只使用官方演练采集观测,从未使用正式测试。scripts/capture_practice.py 不会启动测试:必须先在界面确认“问题3演练”、接口已就绪,再提供 --practice-confirmed 与本局案例编码。正式测试由团队按计划另行安排; 加密日志上传上限 2MB,程序避免异常高频循环。