第4章 架构与控制式


I. 目标与范围(Purpose & Scope)


II. 架构总览(Architecture Overview)


III. 控制式(Control Equations)

  1. 前处理(示例)
    • 归一化:x' = ( x − μ ) / σ;掩膜:x'' = x' ⊙ m。
    • 路径重采样(若适用):(gamma_ell, d_ell, n_eff) → align(gamma_ell, d_ell, n_eff)。
  2. 主体映射
    • 表达:ŷ = f_θ(x''),其中 θ 为可训练参数,f_θ 由算子序列/注意力/卷积/核回归等构成。
    • 线性化(用于 Δ 法接口):f_θ(x) ≈ f_θ(x̂) + J_x (x − x̂),J_x = ∂f/∂x |_{x̂}。
  3. 损失与正则
    • 总目标:L(θ) = E[ ℓ(f_θ(x), y) ] + λ R(θ);示例 ℓ ∈ {CE, MSE, Huber},R(θ) ∈ {‖θ‖_2^2, TV, KL}。
    • 多任务权重:L = ∑_k w_k L_k(w_k 在清单固定)。
  4. 路径量统一口径
    • 到达时(两种等价):
      T_arr = ( 1 / c_ref ) * ( ∫ n_eff d ell )
      T_arr = ( ∫ ( n_eff / c_ref ) d ell )
    • 相位:Phi = ( 2π / λ_ref ) * ( ∫ n_eff d ell )
    • 评估前对齐:时间→路径(gamma_ell/d_ell/n_eff 同步)→相位参考窗。
  5. 后处理
    标度还原:ŷ_phys = a ⊗ ŷ + b;置信度/区间转换:interval = convert(coverage_mode, params)。

IV. 假设与边界(Assumptions & Boundaries)


V. 单位与量纲(Units & Dimensions)


VI. 训练/推理路径(Train/Inference Paths)


VII. 质量门映射(Gate Mapping)


VIII. 机读制品(Machine-Readable Artifacts)
A. model_arch.svg:主体结构图(节点/边/张量形状/单位)。
B. equations.md(节选)

# Control Equations

- Pre: x' = (x − μ) / σ

- Core: ŷ = f_θ(x'')

- Loss: L = E[ℓ(f_θ(x), y)] + λ R(θ)

- Arrival: T_arr = ( ∫ ( n_eff / c_ref ) d ell )

- Phase: Phi = ( 2π / λ_ref ) * ( ∫ n_eff d ell )


C. control_spec.yaml

version: "1.0.0"

preprocess:

normalize: { mean: "μ", std: "σ" }

path_align: { require: true, delta_form: "general" }

core:

f_theta: { type: "hybrid", ops: ["conv","attn","mlp"] }

loss:

total: "L = E[ℓ] + λ R"

tasks: ["task_main","task_aux"]

path_forms:

T_arr: "( ∫ ( n_eff / c_ref ) d ell )"

Phi: "( (2π / lambda_ref) * ∫ n_eff d ell )"

postprocess:

scale: { a: "learned", b: "learned" }

coverage: { mode: "k", k: 2 }


IX. 反例与修正(Anti-Patterns & Fixes)


X. 交叉引用(Cross-References)


XI. 执行勾选清单(Checklist)