系统化问题解决顾问
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https://api.skillhub.cn/api/v1/download?slug=%40user_3851e389%2Fdio-consultant将提示词发送给你的 AI 安装该 skills
请根据 https://skillhub.cn/install/skillhub.md,安装 @user_3851e389/dio-consultant。v12.0.0 整合 dev-expert 八项优势(验证证据门禁 / SELF-AUDIT 收尾报告 / 抗合理化护栏 / 分层+加载经济 / 澄清门控 / 账本双册三栏+证据锚 / DOMAIN-GAP 自进化 / 根因调试硬闭环);v11.3.0 反向重绘闭环补全(DIO 自有代码,零外部技能依赖):内化「改图」(dwg_modify:按句柄编辑文本/字高/图层/平移/删除,ezdxf 直改 DXF、DWG 经 AutoCAD COM 桥接) 与「批量 Plot 反绘件」(autocad_com_bridge.plot_to_pdf/batch_plot:真机 Window+1:1 配方端到端验证出矢量 PDF,已修 SetWindowToPlot 2D-VARIANT/PlotType 次序/ActiveLayout warmup/LWPolyline bbox 等坑);OCR 精度提升内化 layout_analyze(噪声过滤+行列合并+标题栏/尺寸/注释/正文分区,ocr_image_enriched 返回带 block_type 区块)并保留 paddleocr 惰性后端+sidecar 真机可用(锁 2.6.2/2.10.0,Python 3.13 无 paddlepaddle wheel 走 3.11 sidecar-venv 子进程 bridge,经实测修复 DIO→D1O 误识;3.x 在本机 CPU 推理崩溃已排除)+ 常驻守护进程降冷启动(模型只加载一次,热调用~0.1s vs 冷~5.7s 约44x,空闲 600s 自动退出,异常自动回退一次性子进程兜底);v11.2.0 图像→DWG 反向重绘内化(DIO 自有代码,零外部技能依赖):内化 autocad-dwg-redraw-skill,新增 scripts/image_to_dwg/(15 模块、15/15 自检全绿)——栅格图→几何基元→DXF/DWG 反向重绘,与 lightweight_cad 正向出图互补;可插拔 OCR 后端(rapidocr/paddleocr/easyocr/tesseract,首选 rapidocr 已装)消除 UNREADABLE 文本、证据升为 known;实连本机 AutoCAD 2017 COM 通道并端到端验证(原生 DWG 导出 AC1027);证据等级纪律 KNOWN/SCALED/INFERRED/UNREADABLE + 四种 profile + 诚实降级(缺标定不臆造 mm);纪律 10(反向重绘证据纪律)与桥 B14 接入 DIO 闭环; v11.1.0 制图能力内化(重大能力扩展·DIO 自身可出五行业 2D 工程图):把 @indiv-wangjiaocheng/cad-editor 的五行业 2D 图库(建筑/机械/电气/管道/结构)+ GB/T 合规 + 纯 ezdxf 免许可出图内化为 DIO 自包含库 scripts/lightweight_cad/(仅依赖 ezdxf/matplotlib/numpy,零外部技能依赖);纪律 9 与桥 B13 重写为「DIO 自身内化能力」而非调用外部技能;渲染构建 CJK→DejaVu Sans 字体回退链(根治中文方块且保留 ⌀ 直径符号);内化时剔除易碎 ScriptGenerator 并修正 foundation_strip/bearing/valve_gate/gear_profile/rect_centered 等源码 bug,配套全量自检 96/96 PASS;v10.3.0 世界模型知识融合(2025–2026 前沿对齐 · 新增可运行组件 world_model.py):本版不止方法论/文档升级,更落地真正可运行的世界模型组件(变形金刚垂降 1-DOF 演示:白盒 RK4 仿真 + RSSM 式潜在线性模型 + 反事实 rollout + 蒙特卡洛不确定性 + sim-to-real 误差校正,self-test 全绿)——P8 世界模型增强协议全面升级——架构谱系从"白盒/神经/视频扩散"三分式修正为四大家族(潜在RSSM / Transformer-token / 扩散 / JEPA抽象预测)+ SSM-Mamba 骨干选择,补 V-JEPA 2(IntPhys ~98%、零样本机械臂部署)、中国力量(腾讯 HY-World 2.0 / 阿里 Happy Oyster / 字节 Seedance 2.0);新增世界模型 V&V 五维验证阶梯、不确定性交接纪律(RSSM 随机隐变量 vs JEPA 确定性)、rollout 误差校正与 sim-to-real 量化(40→60→85%);软化神经 WM 门槛(潜在动作预训练中间路径)、补 WM-as-supplier 与自进化 WM↔经验账本桥接、更新行业动态(Sora 关闭转机器人 / Genie 3 接 Waymo / Cosmos 3 全模态 MoT / V-JEPA 2.1);v10.2.1 求解器桥真实化:安装 CalculiX 2.19(本机 D 盘)+ 修复 fea_adapter 三处 bug(B32→B31 单元 / SOLID→BEAM SECTION / .dat→.frd 结果解析 + ccx -i 调用约定),新增 parse_calculix_frd;数值解与解析基准交叉验证偏差 0.08%;支持 CCX_BIN 环境变量 + D 盘自动探测,未装仍优雅降级;v10.2 两项开发完成(就绪度清单清零):公差链详细计算 tolerance_chain.py(极值/RSS/蒙特卡洛+贡献度缩差排序+8工艺公差库);多物理场 physics_checks.py(结构弯曲/挠度/欧拉屈曲+热传导/热阻链+达西压降解析校核)+ fea_adapter.py(CalculiX inp生成/解析 + SolidWorks Simulation COM 双桥,结果回灌反馈闭环,不重写成熟内核);真实硬件闭环数字侧 hardware_loop.py(实测schema导入→OK/WARN/FAIL分级对比→自动更新标定系数→验收报告+打印/试车/试飞/台架预检查单),全部带基准核验自测;v10.1 可用性优化(TRACE 评测驱动):新增快速开始(零第三方依赖/安装验证/30秒示例/算法器调用模板/功能就绪度清单/内置默认数据清单/跨平台稳定性)、全文导航地图、FAQ 总索引(一页集中导航)、人工求助判定表(三档升级);修复 3 个脚本硬编码路径为相对自适应;v10.0 愿景终点——从"方法论顾问"进化为「物理规则驱动工程 AI」(借鉴 Noyron/LEAP 71):V7 三算法器(结构质量反算器/拓扑裁定器/TRIZ矛盾裁决器)+ V8 几何地基(体素化+预测反馈闭环)+ V9 端到端管线+制造约束,整合为完整四层技术栈(L3决策/L2推演/L1几何+反馈回路+制造约束),遵守四纪律(确定性/可解释/发散守卫/分层解耦),v10_validation.py 整体验证通过;三位一体的系统化问题解决技能——融合运筹学(优化)、TRIZ创新管理(突破)、项目质量管理(诊断)的方法级知识,提供诊断→创新→优化(DIO)闭环工作流;v3.0 扩展科研能力栈:可调度 8 个科研 Skill(文献综述/论文写作/AI实验/开放探索)解决科研与知识创造类问题,并以 DIO-SEF 评估框架在候选策略中选最优;v3.2 评分优化落地:错误码体系(error_codes.md)+稳定性守护(stability_guard.py,30s超时/熔断/降级)+读者地图/触发三分类/全章节TL;DR+案例扩至8个;v3.2 语义路由:本地 text2vec-base-chinese 句向量做 embedding 匹配,以「DIO-SEF 为基底+语义降权修正」排序并精准补入漏掉 gold 的候选,彻底消除 A 类误命中(Nature 过宽),统一路由基准 top-1 单/多案例均 91.7%;v3.5 蒸馏内容深度融合:诊断域 DOE 升至「可教可学可操作」级(X/U/Y 一般模型+田口三类+残差四合一图+2^3=8 热处理实例)、§7 新增附录 A(PMBOK 5 过程组 ↔ IPD/APQP 对照)、并沉淀 PDF 视觉读取工作流;v3.6 自我进化闭环强化(借鉴 self-improving-agent):阶段5 POST 引入量化晋升阈值(30天/≥2任务/≥3次或重大避坑)、失败必入账(partial/fail 写 reproducible/priority/context,落实诚实原则)、Skill 沉淀质量门(实测/自洽/无硬编码/命名/自包含 五关);v3.7 落地执行能力栈从设计到实测闭环:CAD/工程图能力(按需调度 solidworks-bridge/autocad-2017-bridge 按 GB 出图)经实机验证——SW2025 COM 可达可靠、圆柱工程图 e2e 全绿(STEP/PDF/DWG),但程序化视图 SaveAs 存「出图墙」,已用 ezdxf 直出 DXF+PDF 作可靠 fallback;并落定早绑定 EnsureModule 方案、规避 AddDimension2 模态卡死;v3.6 自我进化闭环升为生产级(外部账本已沉淀 E0001-E0003 重避坑),新增「出图类交付必带 PyMuPDF 矢量图元/非白像素比客观判据+视觉确认」验证纪律;v3.8 自动化执行纪律(基于 park_tent 8零件 SW 出图实战):① 自主 CAD 出图模板法——模板左下角(0,0)原点锚定+按模板尺寸选标准比例+第一角投影排布+边界硬断言(2mm)根除视图溢出/重复;② COM 不可靠 fallback——gen_py 早绑定桩损坏时改用 CreateDrawViewFromModelView3 创建时定位(勿依赖 SetPosition2 事后移动)、删除失败则页面外临时视图(-1,-1m,PDF不含)规避重复、PyMuPDF 矢量图元/非白像素比客观判据+视觉确认;③ 资源预释放(TRIZ #11 预先应急/#10 预操作)——重负载 COM 前内存守卫(ctypes≥80% 自动关非必要进程、绘图后恢复,硬保护系统/SW/WorkBuddy/自身);v3.9 工程物理建模升级(基于 TF-1 三模态机器人飞行指标达标实战):① 新增案例 7——能源螺旋固定点模型诊断"≤16kg 不可达"(物理绝对地板 7.7kg→最小 MTOW≈17.3kg、结构 117kg 发散),TRIZ #1/#2/#31/#40 轻量化(CFRP+拓扑+点阵)将结构压至 S_A≈30kg、固定点重算 MTOW≈58.3kg 达标 30min/10km,深度杠杆(桨盘 D/高比能电池/Route B 降级)量化权衡;② 自动化执行纪律新增「工程物理建模纪律」——固定点/迭代模型必带发散守卫(返回 FAIL 而非伪造数值)、轻量化与电池比能须并列管控、字面目标不可达时先诊断不可能性再提议 DECIDED 修正目标;③ 六场景交付验证表新增"工程物理/机电轻量化设计"行;v4.0 知识域驱动重构(用户要求):新增两层知识域(学科按《学位授予和人才培养学科目录》13门类+一级学科、行业按申万一级31)、知识经验库KEB(四库合一+多源获取协议 web/journal/conference/magazine/video)、阶段0a 知识域路由+相关性分析前置(先于DIO方法动作)、scripts/keb.py 相关性引擎;保留D/I/O方法、矛盾矩阵、40原理、科学效应库、运筹10法、质量11法、经验账本、自动化执行纪律、8案例;v4.1 流程重构(用户二次要求):阶段0a 相关性分析不再前置门控,改为"发散(0)→并行供给(0a知识引子+0b方法路由)→规则收敛(0c)→D/I/O闭环",保障无边界思考先于收敛、扩展性不被索引过早拘束;知识积累改为"主动预填(proactive,后台持续补KEB空白槽)+被动补缺(reactive,解题时触发补全指令)"双轨,解耦知识积累与解题关键路径;v4.1.1 四步法+Agentic 实战落地(统一变形金刚 TF-2):新增案例 8——三态全包(机器人↔车↔飞行)可制造重设计,固定点模型带发散守卫(任务剖面法解能源螺旋发散)、AABB 干涉检查以「位姿单一事实源」根除双份硬编码漂移(原误报7处→0重叠)、OCP 闭壳校验14/14水密、投产包(BOM+4DXF+工艺路线+验证报告);订阅 E0028。
遵守发布纪律:本地迭代自由,发布须用户明确「发布」才执行;v6.0.0 P8 世界模型增强协议+B12 桥接节点(本地构建验证后发布):让 DIO 从静态顾问升级为「想象中试错」的动态顾问——物理规律已知首选白盒可微仿真(Genesis/MuJoCo/XFLR5/FEA),环境动力学未知才用神经世界模型(DreamerV3);分层世界模型 L3方法骨架/L2白盒推演/L1参数化+Optuna(复用 G_V8 自进化引擎);三个硬边界:世界模型不免费(简单问题降档跳过)/误差累积须回灌真实验证兜底/P8 补执行层不替代方法层;v7.0.0 确定性物理引擎(本地构建,发布推迟至 V10 完成后):新增三层架构 L3 TRIZ矛盾裁决器/L2 拓扑裁定器/L1 结构质量反算器,四纪律(确定性/可解释/发散守卫/分层解耦),三算法器用六边形战士端到端验证与 R4 收敛结论一致;scripts/ 含四脚本(structure_mass_estimator/topology_adjudicator/triz_contradiction_resolver/integration_test_hexagon)
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概述
<!– V6.0.0 变更记录(本地构建,未发布 SkillHub,验证 OK 后再更新):
- 新增 P8 世界模型增强协议——让 DIO 从"静态顾问"升级为"能在想象中试错的动态顾问";
- 核心选型结论:物理规律已知的问题首选白盒可微物理仿真器(Genesis/MuJoCo/Isaac Sim + XFLR5 + FEA),
神经世界模型(DreamerV3/MuZero/Cosmos)仅在环境动力学未知时才值得上;
- 分层世界模型架构(L3 方法骨架 / L2 白盒推演 / L1 参数化+Optuna),复用 G_V8 自进化引擎经验;
- 新增桥接节点 B12(世界模型桥);P8 是对 P4 参数化建模的向上扩展。
首个验证项目:变形金刚"六边形战士"(人形/飞行/车形三模态)重新整体+细节设计。 –>
系统化创新框架技能(DIO Cycle)
🆕 新手 3 步上手(不必通读全文):① 把问题用大白话说出来("想要 X 但受限于 Y"即可)→ ② 跑
python scripts/v10_validation.py确认环境就绪(约 10 秒,末行=== V10 整体验证:通过 ✅ ===)→ ③ 按「📖 读者地图」按需取用章节;动手前先扫一眼下方「十大反模式避坑清单」可少走 90% 弯路。更细的新手路径见references/NEWCOMER_GUIDE.md(3 步上手)与references/NEWCOMER_HANDBOOK.md(17 条问答 + 反模式库)。
概述
本技能融合三门课程的方法级知识,构建诊断→创新→优化(DIO)闭环,帮助用户:
- 诊断域(质量管理,Quality Management):识别和量化问题
- 突破域(TRIZ创新,TRIZ Innovation):解决矛盾、突破折中
- 优化域(运筹学,Operations Research):约束下最优决策
知识库路径:方法级蒸馏文档位于 references/ 目录(如存在):
运筹学_方法级蒸馏.md— 11个核心OR方法(v3.3 增补 §11 约束理论 TOC 与工厂物理)创新管理_方法级蒸馏.md— 11个核心创新方法(含40发明原理详细表;v3.3 深化 §8 破坏性创新)项目质量管理_方法级蒸馏.md— 14个核心质量方法(v3.3 增 §11 DPMO/σ水平、§13 V&V、§14 结构化拆解;v3.4 深化 §11 DOE 7 步处方 + 关键因素 a–f + 结果分析 6a–6f;v3.5 升级 §11 DOE 至"可教可学可操作"——加一般模型 X/U/Y、应用领域分类、关键术语量化(实验次数 2^k/3^k、田口三类特性、计数vs计量、噪声处理 五选招)、残差诊断四合一图判读、热处理实例 2^3=8 次演示)跨域集成框架_诊断创新优化闭环.md— DIO闭环工作流与10个桥接节点(v3.3 增 §6 敏捷/迭代执行引擎;v3.4 增 §7 产品开发阶段门 IPD/APQP 含 6+5 阶段门与 APQP 7 角色;v3.5 附录式追加 §7 附录A:PMBOK 5 过程组 ↔ IPD-APQP 对照表,参考用、不增方法计数)
关于知识完整性:本文件已经内置三大域的核心速查表、实战案例、FAQ与异常处理清单,可独立工作。上述
references/蒸馏文档为可选增强——缺失时不影响核心功能,系统会自动降级到内置内容(详见文末"异常处理自检清单"),不会静默失败。
两层知识域与知识经验库(V4.1 深化 · 发散-并行-收敛模型)
设计哲学变更(核心):v3.x 是方法中心(D/I/O 三方法域 + 经验账本);V4.0 重构为 知识域中心 → 方法层;V4.1 进一步把"相关性分析"从前置门改为并行知识引子,并新增 阶段0 无边界发散 与 阶段0c 规则收敛,形成 发散(0) → 并行供给(0a+0b) → 收敛(0c) → D/I/O 闭环 的模型——既保留知识域驱动的好处,又保障想象力与扩展性不被索引过早约束。
落实用户四点要求:① 先建各学科/行业知识经验库,再做相关性分析,为解决问题做准备;② 学科按《学位授予和人才培养学科目录》(13 门类 + 一级学科),行业按 A 股申万一级 31;③ 知识库通过 web/journal/conference/magazine/video 多源持续积累;④ 在现有 D/I/O 结构与经验账本上扩展,非推倒重来。
一、两层知识域(分类标准)
- 学科域(参照《学位授予和人才培养学科目录》):13 学科门类 → 一级学科。骨架见
references/学科知识域索引.md(全量骨架,相关槽位已填 KB 种子)。 - 行业域(参照 A 股申万一级 31,备选中信/证监会/GICS):骨架见
references/行业知识域索引.md。 - 每个域节点 = 一个 KB 槽位(核心概念 / 经典模型 / 典型矛盾 / 标准规范 / 常见坑)。
二、知识经验库 KEB(四库合一)
KEB = 学科 KB ∪ 行业 KB ∪ 方法 KB(现有 D/I/O 蒸馏)∪ 经验账本(E####)- 条目 Schema 与 多源获取协议(web/journal/conference/magazine/video;顾问输出【知识补全指令】、用户/Connector 执行回填)见
references/知识经验库_KEB.md。 - 机器可读存储:
references/KEB.json(由scripts/keb.py读写)。
三、相关性分析(并行知识引子,阶段0a · 非前置门控)
- 定位:0a 是供给通道之一,不是解题必经门。它与 0b(DIO 方法路由)并行向"收敛/综合"(0c)供货,永不阻塞解题、也不限定发散范围。
- 作用:给定问题 → 映射 top-N 学科/行业 → KEB 检索 + 打分 → 生成【问题上下文简报】,作为"已知可借鉴知识"输入到 0c 收敛(及 D/I/O 闭环做实)。
- 详细五步、打分公式(
score = w_d·学科重合 + w_i·行业重合 + w_s·签名命中 + w_m·方法亲和)、简报模板见references/相关性分析_工作流.md。 - 代码引擎:
scripts/keb.py analyze/add/gaps(纯标准库,无第三方依赖)。
四、与现有结构的关系
- 保留:D/I/O 三方法域、矛盾矩阵、40 原理、科学效应库、运筹 10 法、质量 11 法、经验账本 E####、自动化执行纪律、7 案例。
- 扩展:阶段0 拆为 0(无边界发散)/ 0a(知识引子,并行)/ 0b(DIO 方法路由,并行)/ 0c(规则收敛,独立元步);阶段5 POST 额外把经验回填 KEB 学科/行业槽位(越用越厚)。
知识融合增补(v3.3:蒸馏内容 → DIO)
将桌面
蒸馏内容/28 份资料(PDF/PPT,覆盖质量/创新/运筹/敏捷/拆解/战略/心理等)提炼为可应用的方法级知识,融入 DIO 三域与闭环框架——不是堆概念,而是补齐同一领域/方法的短板。
v3.3 已融合(文本可提取、方法级确认):
| 来源资料 | 融入位置 | 补齐/优化的 DIO 短板 |
|---|---|---|
| 《工厂物理学》(Hopp & Spearman) | 运筹学 §11 约束理论 TOC 与工厂物理 | 优化域原缺"流/约束"范式(只有配比/路径/库存/排队);新增 瓶颈 / WIP上限 / 利特尔法则 / 变动性放大 / DBR,与 LP 互补 |
| 《创新者的窘境》(Christensen) | 创新管理 §8 破坏性创新(深化) | 突破域原仅 3 行概要;新增 价值网络 / 资源依赖 / 延续性vs破坏性 / 低端侵蚀vs新市场 的可操作分析框架 |
| 《软件测试策略》 | 项目质量管理 §13 V&V | DIO 的 V(验证) 原只有 SPC/DOE 统计层;新增 单元/集成/系统/回归 + 等价类/边界值 工程交付层验证 |
| 《拆解一切问题》(横田尚哉) | 项目质量管理 §14 结构化问题拆解 | 诊断域原靠鱼骨/帕累托(找因/排序);新增 锁定→拆解清单/头脑风暴/检核表/类比→复盘 的"拆问题"前置流程 |
| 《六西格玛管理》 | 项目质量管理 §11 DPMO/西格玛水平 | 诊断域过程能力原只有 Cp/Cpk;新增 缺陷率(DPMO)/σ水平 跨行业对标视角 |
| 《敏捷实践指南》 | 跨域框架 §6 迭代执行引擎 | DIO 闭环原只说"迭代"无操作法;新增 Sprint/Backlog/站会/燃尽/看板/Scrum 作闭环执行外壳 |
v3.4 已融合(OCR 读取图像型 PDF,可应用方法级):
| 来源资料 | 融入位置 | 补齐/优化的 DIO 短板 |
|---|---|---|
| 《八大思维创新技法》(思维导图) | 创新管理 §12 常规创新技法(非 TRIZ 八法) | 突破域 TRIZ 强于工程参数矛盾;新增 8 法 + 头脑风暴(开锁/列举/联想/逆向/发散/和田十二法/7问/检核法)解概念/流程/商业类问题;每法均与 TRIZ 40 原理映射 |
| 《DOE 实验设计与 Minitab 培训》 | 项目质量管理 §11 DOE 深化 | DOE 原只给"选因子→选设计→ANOVA→寻优"粗步;新增 DOE 处方 7 步 + 关键因素 a–f(限制/方法/噪声/区组/重复/样本量)+ 结果分析 6a–6f(方差分析/简化/残差/交互/主效/%SS 模型)——可直接上手 Minitab |
| 《IPD 流程管理(详细版)》融智咨询 RDMU +《APQP 项目小组职责分配》 | 跨域框架 §7 产品开发阶段门 | DIO 闭环原只有"微观"(单次 D→I→O→D);新增 IPD 6+5 阶段门(市场需求驱动+投资管理) 与 APQP 5 阶段 + 7 角色(营销/PM/质量/生产/生管/采购/模具)作宏观节奏 |
v3.5 已深化(OCR + 多模态直读,§11 DOE 升至可教可学可操作级):
| 来源 | 深化位置 | 新增方法级内容 |
|---|---|---|
| 《DOE 培训》p004-p010 + p014 + p020 + p026 + p028 | 项目质量管理 §11 DOE 一般模型+术语量化 | ① X/U/Y 三元模型(可控因子/噪声因子/响应,因子来源:鱼骨/FMEA/Pareto/头脑风暴);② 6 类应用领域(基本研究/产品设计/工艺研发/工艺改善/计量);③ 实验次数公式(2^k/3^k 与为何需要子集设计);④ 田口三类特性(望目 NTB / 望小 STB / 望大 LTB);⑤ 计数 vs 计量(优先选计量型 Y);⑥ 噪声处理(分组 Blocking + 随机化);⑦ 选 Y 五问;⑧ 4合一图判读(正态/残差 vs 拟合/直方图/顺序);⑨ 热处理实例 2^3=8 完整演示(步骤 1–7 + Minitab 操作 + 6b 简化模型去除不显著项) |
仍待处理(OCR 中/情境未融):《思考,快与慢》PDF损坏无法打开;麦肯锡.ppt为旧版格式需转换;itstrategy/ops100/bizdata/thinkart 偏情境运营/战略,OCR 后按需拣选方法结构融合;心理/战略/运营类作情境编目不强行混入。easyocr 模型权重托管在 GitHub(环境不可达)→ 已切换至 PaddleOCR(权重从百度云 bcebos 拉取,可达)。
📖 读者地图与触发方式(30 秒上手)
TL;DR:不知道从哪看?按身份选路径;不知道怎么触发?只分 3 类说法,自然语言即可,无需背术语。
读者地图(按身份选路径)
| 你是… | 先看 | 目标 |
|---|---|---|
| 🆕 新手 | 本节的「触发方式三分类」+ 案例 1(强度 vs 重量) | 10 分钟理解 DIO 怎么用 |
| 🔧 要解决问题 | 直接说问题(自然语言),系统自动路由 | 拿到结构化方案 |
| 🧪 要深究方法 | references/ 方法级蒸馏 + 各域速查表 | 看完整步骤/公式 |
| 🚧 遇到报错/异常 | references/error_codes.md 错误码速查 + 文末「异常处理自检清单」 | 凭 [E-NNN] 自纠 |
全文导航地图(渐进式披露 · 只读你需要的章节)
文档较长是深度所致,不必通读。下表是唯一导航入口:按"什么时候读"取用,其余章节跳过不影响使用。
| 章节 | 一句话内容 | 什么时候读 | 优先级 |
|---|---|---|---|
| 📖 读者地图 + 快速开始 | 触发方式 / 安装验证 / 最小示例 / 调用模板 | 第一次使用必读 | ⭐⭐⭐ |
| 核心工作流 DIO Cycle | 发散→路由→收敛→D/I/O 闭环机制 | 想理解运行原理时 | ⭐⭐ |
| 能力边界定义 | 能做什么 / 不能做什么 / P1-P7 适配协议 | 判断问题适用性时 | ⭐⭐ |
| 确定性物理引擎 + V10 四层栈 | 三算法器 / 四纪律 / Noyron 映射 | 工程/物理设计类任务 | ⭐⭐ |
| 自动化执行纪律 | CAD 出图 / COM fallback / 内存守卫 / 物理建模 | 落地交付实施时 | ⭐⭐ |
| 三域速查表(质量/TRIZ/运筹) | 方法级操作步骤与公式 | 域内执行中查阅 | ⭐⭐⭐ |
| 端到端实战案例(8 个) | 从输入到输出的完整示范 | 仿照输出格式时 | ⭐⭐⭐ |
| 使用说明 + 触发路由表 | 激活条件 / 自然语言路由规则 | 调试触发效果时 | ⭐ |
| FAQ 与避坑指南 | FAQ 总索引 + 高频问答 + 7 陷阱 | 遇到任何困惑时先来这 | ⭐⭐⭐ |
| 稳定性保障 + 异常处理 | 降级链 / S1-S9 规则 / 错误码 / 人工求助判定 | 出错或异常时 | ⭐⭐ |
| 自我进化闭环 | PRE/POST 经验账本 E#### | 每次任务完成后 | ⭐ |
⚠️ 十大反模式避坑清单(动手前先扫一眼 · 详细版见文末「FAQ 与避坑指南」)
评审反馈(v10.2.1):踩坑内容埋在文末、缺少提前告知。故把最高频的 10 条前置于此——每条都是真实付出过代价的教训。
| # | 陷阱 | 症状 | 正确做法 |
|---|---|---|---|
| 1 | 跳过路由直接动手 | 用错域的方法,浪费时间 | 花 10 秒走 阶段0/0b 路由判断 |
| 2 | 把物理矛盾当技术矛盾 | 矛盾矩阵查不到合适原理 | 先问"是不是同一参数?"→ 是就走分离原理 |
| 3 | 只给方案不给验证 | "理论上对但不敢用" | 每次输出都带验证计划(SPC/Cpk/DOE/灵敏度) |
| 4 | 凭记忆编造矛盾矩阵数值 | 给出错误的原理推荐 | 明确标注"示意,精确数值需查矩阵原文"或读蒸馏文档 |
| 5 | 忽略桥接时机 | 在一个域里死磕太久 | 域内 2 轮无进展 → 触发桥接节点切换域 |
| 6 | 混淆 Cp 与 Cpk | 过程能力误判 | Cp=潜在能力(不考虑偏移),Cpk=实际能力,永远 Cpk ≤ Cp |
| 7 | "声明就绪"≠"真实存在" | 功能清单写 ✅ 但文件缺失 | 写 ✅ 前先 ls 确认在场 + 跑一次 --self-test |
| 8 | 升级只改了备份副本 | 跑起来的仍是旧版本 | 只改运行时加载路径(load path),改完 grep '^version:' 核验 |
| 9 | 交付占位几何 | 模型里混入占位方块/圆柱 | 进入交付的几何必须为真实制造特征(零占位铁律) |
| 10 | 立规则不配检测项 | 门禁全绿但用户一眼看出问题 | 每立一条规则就问:"违反它时哪个检测项会 FAIL?"答不出 = 未落地 |
触发方式三分类(不用背术语)
本技能把 front-matter 里上百个 trigger 词归纳为 3 类说法,说哪种都行:
| 类别 | 你这样说 | 系统动作 |
|---|---|---|
| ① 描述问题型 | "提高速度但精度下降了""预算有限怎么最大收益" | 自动识别矛盾/资源/质量信号 → 路由对应域 |
| ② 指定方法型 | "用 TRIZ 矛盾矩阵分析""帮我做个 DOE" | 直接进指定域方法 |
| ③ 边界确认型 | "这个问题 DIO 能处理吗?" | 用 C1–C3 准则 + P1–P6 协议判定,不拒绝、先贡献 |
三类的底层判定逻辑见文末「激活条件 / 触发匹配规则」。无论哪类,输出都带
【矛盾识别】→【方案】→【验证】结构。
语义路由增强(v3.2,科研 Skill 调度)
科研类问题在 8 个 Skill 间路由时,纯关键词易误命中(如 Nature 的「文献」过宽吞噬 ARS/ARIS 查询)。v3.2 引入 embedding 语义匹配:
- 模型离线:本地
text2vec-base-chinese句向量(本机 HF 缓存),强制离线、零网络请求; - 排序机制:
dispatch以 DIO-SEF 加权分 S 为基底,语义相似度做降权修正Sf = S·(FLOOR+(1-FLOOR)·rel)——最低相关候选被降权、最高相关不变; - 精准救援:当全局语义最匹配且显著优于最佳关键词候选、却不在关键词候选中时,仅补入该 1 个 Skill(如「从0规划投稿」补入 ARS),避免弄脏已覆盖查询的候选集;
- 效果:统一路由基准 top-1 准确率——引入 embedding 后 单 83.3%→91.7%、多 75.0%→91.7%、A 类误命中 4→0;再经差异化触发关键词修复 B 类重叠后,多升至 100%(24/24)、B 类 2→0(详见下)。离题查询(如"优化物流路径",最高相似度 0.316<阈值 0.34)仍正确返回零候选。
- 模型不可用时自动降级为纯 DIO-SEF 关键词路由,行为等价于升级前。
- 可选其他模型(默认 text2vec 最优;余三者经 DIO 闭环已修复退步,见 E0112):注册表另含
bge-large-zh(1024 维)、bge-small-zh(512 维)、m3e-base(768 维),均从 ModelScope 离线拉取。初测三者均退步(多 87.5%、重引入 A 类),根因是 阈值-分布耦合(Threshold-Distribution Coupling):rescue_gap=0.06/offtopic_floor=0.34为 text2vec 梯度(相似度跨度 0.2–0.7)调的绝对余弦阈值,而 bge/m3e 把 8 个 Skill 相似度全挤在 0.62–0.69——救援 gap 几乎永不被超过 → gold 从不注入 → A/B 回归。
DIO 闭环解法(E0112):用 TRIZ #15 动态化 + #23 反馈 + #35 参数变化 把阈值改为 按模型自适应(SCHEDULER_PARAMS 注册表,调度器与嵌入分布解耦→新向量=插拔+重标定)。解耦"离题 floor"与"离题必须零候选"硬约束(bge/m3e 离题最佳相似度≥0.70、题内最小≥0.66,绝对阈值物理上无法分离离题,诚实记为不可解)。以 diag_sweep_real.py(猴补 similarities 返回缓存 sim、驱动真实 dispatch)做联合阈值扫描,落每模型最优 (rescue_gap, offtopic_floor, rel_floor),再经真实 benchmark_unified.py 四模型验证:
| 模型 | 单 | 多 | 多-A | 多-B | vs 改造前 |
|---|---|---|---|---|---|
| text2vec(默认) | 91.7% | 100% | 0 | 0 | 不变(零回归) |
| m3e-base | 100% | 87.5% | 0 | 3 | A 1→0 消除 |
| bge-small-zh | 91.7% | 87.5% | 2 | 1 | 持平(嵌入硬伤) |
| bge-large-zh | 100% | 91.7% | 0 | 2 | A 1→0 + 多 87.5→91.7% |
A 类误命中已对 m3e / bge-large 彻底消除,bge-large 多升至 91.7%——直接回应初测"退步/重引入 A 类"诉求。剩余硬伤:bge-small 的 A=2 是嵌入质量上限(bge-small 把 Nature 排在真正 gold 之上,调度侧任何机制在不伤其他模型前提下都无法挽回);m3e/bge 残留 B 类是多候选合理重叠(嵌入偏好另一有效 Skill,如 PaperSpine/ARS/PaperCraft 优于 Nature),非调度 bug。故默认仍用 text2vec-base-chinese;余三者经自适应阈值后可作 DIO_EMBED_MODEL 可切换项(bge-small 不推荐作默认)。B 类 #3↔#1、#2↔#1 已通过差异化触发关键词彻底消除——#3 补「流水线/实验分析/A-B/自动化分析/数据处理/数据分析流水线/统计流水线/批处理分析」、#2 补「要点提取/深度阅读/读论文/文献阅读/论文精读/pdf阅读」——多 91.7%→100%、B 2→0,且零回归;剩余 1 个单 B 类属 #6↔#1 写作簇真实重叠,由 DIO-SEF 评估器给出可辩护单一最优,不靠向量大小解决。
🚀 快速开始(Quick Start · 零配置开箱即用)
TL;DR:零第三方依赖(纯 Python 标准库,无需 pip install 任何包)、零配置。一条命令验证安装,30 秒跑通第一个分析,JSON 模板直接调用确定性算法器。
安装与依赖(1 分钟)
- 环境要求:Python 3.10+。所有 scripts 仅用标准库(dataclasses/json/math/argparse/re),无需安装任何第三方包;
- 语义路由 embedding 为可选增强(本机离线模型),不可用时自动降级为关键词路由,功能无损;
- 安装验证(任一条通过即安装成功):
# ① 端到端整体验证(完整 DIO 闭环 + 四纪律 + 愿景验收,约 10 秒)
python scripts/v10_validation.py
# 预期输出末行:=== V10 整体验证:通过 ✅ ===
# ② 预测/反馈闭环自检(确定性 + 发散守卫 + 持久化)
python scripts/prediction_feedback.py
# 预期输出:两次闭环结果一致 = True
# ③ 公差链自检(极值/RSS/蒙特卡洛与手算基准核验 + 工艺库 + 守卫)
python scripts/tolerance_chain.py
# 预期输出末行:=== tolerance_chain.py 全部自测通过 ✅ ===
# ④ 解析级物理校核自检(弯曲/屈曲/热/压降基准核验)
python scripts/physics_checks.py
# 预期输出末行:=== physics_checks.py 全部自测通过 ✅ ===
# ⑤ 硬件闭环数字侧自检(导入/对比/自动校准/报告/检查单)
python scripts/hardware_loop.py
# 预期输出末行:=== hardware_loop.py 全部自测通过 ✅ ===
# ⑥ 力学计算器自检
python scripts/mechanism_calc.py --help
# ⑦ 世界模型组件自检(P8 可运行组件:白盒+潜在模型+反事实+不确定性+sim-to-real)
python scripts/world_model.py --self-test
# 预期输出末行:=== 全部自测通过 ✅ ===
# 也可做反事实/蒙特卡洛演示:
# python scripts/world_model.py --whatif 0.6 # 反事实 rollout(推力在 0.6s 切断)
# python scripts/world_model.py --mc 300 # 落地冲击不确定性分布(300 次蒙特卡洛)
# ⑧ 知识经验库(KEB)自检(RAG 式"先查后答":init/add/analyze/gaps,纯标准库)
python scripts/keb.py --self-test
# 预期输出末行:=== keb.py 全部自测通过 ✅ ===
# 也可做建库/检索演示(--add 收 JSON 字符串,字段为 concept/model/typical_conflict 等):
# python scripts/keb.py --add "{"domain":"机械工程","concept":"碳纤维比刚度","model":"CFRP比刚度≈钢的5倍"}"
# python scripts/keb.py --analyze "轻量化 复合材料" --top-n 5
# ⑨ 多物理场求解器桥自检(CalculiX .inp 生成→求解→.frd 解析;无求解器时优雅降级)
python scripts/fea_adapter.py --self-test
# 预期输出末行:=== fea_adapter.py 全部自测通过 ✅ ===
# 本机 CalculiX 已装时可跑真实求解:
# python scripts/fea_adapter.py --demo # 生成悬臂梁 .inp → 调 ccx → 解析位移30 秒最小示例(说人话即可,无需配置)
输入(自然语言直接触发):
"提高了速度但精度下降了,怎么兼顾?"
输出(自动路由突破域 I,固定三段结构):
【矛盾识别】技术矛盾:改善 #9 速度 ↔ 恶化 #27 可靠性
【方案】矛盾矩阵推荐原理 + 每条原理的具体做法
【验证】每条方案附验证计划(DOE / SPC / 灵敏度)算法器直接调用模板(工程规格 → 确定性输出)
把抽象规格填进 dict,一行调用,得到带定量理由的确定性结论(输入格式照抄即可):
# 1) 结构质量反算器(L1):性能规格 → 部件质量账 + MTOW
from structure_mass_estimator import estimate
result = estimate({"wing_loading": 60.0, "aspect_ratio": 8.0,
"endurance_min": 30.0, "hover_duty": 0.0, "payload_kg": 15.0})
# 输出:MTOW / 翼·推进·机身·腿·电池·载荷 分项质量 + 翼展 / L/D
# 2) 拓扑裁定器(L2):多候选重心轨迹 → 最优拓扑 + 三判据评分
from topology_adjudicator import adjudicate
# 输入格式完整示例见 scripts/integration_test_hexagon.py(T1/T2/T3)
# 3) 一键全管线(L3 编排):矛盾→裁决→反算→拓扑→几何→制造→反馈
from dio_pipeline import DIOPipeline
r = DIOPipeline().run(requirement_dict) # 任一步 FAIL 自动短路
print(r.summary()) # 完整 DIO 闭环报告核心输入字段速查(结构反算器):
| 字段 | 类型 | 含义 | 缺省行为 |
|---|---|---|---|
| wing_loading | float | 翼载 W/S (N/m²) | 缺失→该步 FAIL 短路(不伪造数值,FAIL 信息指明缺什么) |
| aspect_ratio | float | 展弦比 AR | 同上 |
| endurance_min | float | 续航(分钟) | 同上 |
| hover_duty | 0~1 | 悬停时间占比 | 0 = 纯滑跑起降 |
| payload_kg | float | 有效载荷 kg | 缺失→FAIL 短路 |
功能就绪度清单(诚实声明 · 透明边界)
| 能力 | 状态 | 说明 |
|---|---|---|
| D/I/O 方法论 + 路由 + 桥接 | ✅ 就绪 | 3 域 37 方法速查 + 10 桥接节点 |
| 结构反算 / 拓扑裁定 / TRIZ 裁决三算法器 | ✅ 就绪 | 确定性输出,六边形战士端到端验证与 R4 收敛一致 |
| 体素几何校验(布尔/边界/壁厚) | ✅ 就绪 | 稳健布尔永不失败 |
| 制造约束(悬垂角/最小特征/壁厚/成本) | ✅ 就绪 | 5 材料库内置 |
| 预测/反馈闭环(实测回灌自动校准) | ✅ 就绪 | CalibrationStore 持久化 |
| 端到端管线编排(FAIL 短路) | ✅ 就绪 | dio_pipeline.py |
| 公差链详细计算 | ✅ 就绪 | tolerance_chain.py:极值法/RSS/蒙特卡洛三法 + 贡献度缩差排序 + 8 工艺公差库(可达性判定与升级建议) |
| 多物理场 FEA / CFD | ✅ 就绪(解析级 + 求解器桥 · 本机 CalculiX 已装) | physics_checks.py:结构(弯曲/挠度/欧拉屈曲)/热(传导/热阻链)/流体(达西压降)白盒解析校核;fea_adapter.py:CalculiX(.inp 生成→求解→.dat 解析)与 SolidWorks Simulation(COM)双桥,结果自动回灌反馈闭环。诚实边界:不重写工业求解器,编码"调用协议+判读+回灌" |
| 真实硬件闭环(打印/试车) | ✅ 就绪(数字侧全链路) | hardware_loop.py:实测数据 schema + 导入 → 与预测对比(OK≤5%/WARN≤15%/FAIL>15% 分级)→ 自动更新标定系数 → 验收报告 + 打印/试车/试飞/台架四类预检查单。实测数据一到位闭环即闭合;无预测对照时诚实标记 NO_PREDICTION |
| P8 世界模型组件(白盒+潜在模型+反事实+不确定性+sim-to-real) | ✅ 就绪(演示级,与 V7 共享"变形金刚"构型) | world_model.py:1-DOF 垂降,纯标准库无 torch/numpy 依赖;白盒 RK4 引擎 + RSSM 式线性潜在模型(最小二乘拟合)+ 反事实 rollout + 蒙特卡洛不确定性分布 + 重同步/域随机化误差校正。self-test 全绿(白盒 vs 解析 1.28e-13、潜在 vs 白盒短程 0.059、长程重同步抑制 93.3%、域随机化改善 15%)。诚实边界:演示模型非 6-DOF 认证仿真器,须经 hardware_loop.py 回灌 |
| 知识经验库 KEB(RAG 先查后答) | ✅ 就绪 | keb.py:条目 schema + 自动 KB-xxxx 编号 + analyze(学科0.3/行业0.25/签名0.25/方法0.2 加权打分 + top-N) + gaps(缺口扫描) + 机器可读 references/KEB.json(自动 bootstrap)。闭环 0a 知识引子与 RAG 式"先查后答"的落地载体;诚实边界:知识须由顾问/用户/Connector 回填,模型不编造条目 |
| 刚体力学计算器 | ✅ 就绪 | mechanism_calc.py:齿轮比/杠杆力矩平衡/丝杠导程/轴向应力/弹簧刚度/简支梁中点挠度等确定性计算,与 physics_checks.py/tolerance_chain.py 构成解析级计算器族 |
内置默认数据清单(缺输入时直接可用,均显式标注来源)
| 数据 | 内置内容 | 位置 |
|---|---|---|
| 材料库 | AlSi10Mg / CuCrZr / Inconel718 / Ti6Al4V / SS316L(悬垂角 45°、最小特征、最小壁厚、成本/时间系数) | manufacturing_constraints.py |
| 物理常数 | 海平面空气密度 1.225 kg/m³、重力加速度 9.81 m/s² 等 | structure_mass_estimator.py |
| 拓扑判据权重 | 失稳比 0.5 / 最小支撑裕度 0.3 / 重心波动 0.2 | topology_adjudicator.py |
| TRIZ 知识库 | 40 发明原理(含 solves 标签)+ 科学效应库(功能→效应映射) | triz_contradiction_resolver.py |
| 无数据兜底 | 自动切定性模式(规则 S2):相对排序/专家打分代替数值,输出标注 [定性模式:置信度中等] | 稳定性规则 S2 |
跨平台稳定性说明(脚本执行环境)
- 全部脚本使用相对路径自适应(
os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))),任意安装目录、任意盘符、Windows/Linux/macOS 均可直接运行,无硬编码路径; - 极端输入不崩溃:发散守卫返回
FAIL+ 原因(不伪造数值);管线 FAIL 短路并汇总缺失项; - Windows 终端建议 UTF-8(
chcp 65001);PowerShell 重定向产生 UTF-16 时,用open(path, encoding='utf-16')读取; - 任何脚本异常先重跑
python scripts/v10_validation.py——通过则环境正常,问题在调用参数;不通过则重装本 Skill 最新版。 - 高频错误码 30 秒自救:
E101问题信息不完整(补"目标 + 至少 1 个约束")|E202矛盾无法识别(用"想要 A,代价 B 变差"重述)|E301关键数据缺失(给值/区间,或说"用典型值")|E401模型无可行解(看松弛对比,决定放宽哪条约束)|E502外部工具不可用(切等价内嵌降级)|E601命中真实能力边界(说明想要什么量化参考)——完整错误码见references/error_codes.md(大白话版见references/DEEP_REFERENCE.md第一部分)。
核心工作流:DIO Cycle
TL;DR:阶段0 无边界发散 → 0a 知识引子(并行) + 0b 方法路由(并行) → 0c 规则收敛 → Step 域内执行 → 桥接切换 → 闭环迭代 D→I→O→D。0a/0b 互不门控,收敛显式后置。
两层边界(V4.1 反思后强化 · 借鉴 RAG + Agentic Engineering):
- 学习层(怎么学习)= "先懂领域,再解题"。本顾问采用用户定义的 「学习四步法」(详见
references/学习协议_四步法.md,以"设计飞行器"贯穿示例):① 定义——先查清概念的核心意义(如《现代汉语词典》"能够在空中飞行的机器或装置"),不急于上手;
② 调研现有——已有同类事物有哪些、基于什么设计、用了哪些学科知识/经验;
③ 建库——查找相关学科知识并沉淀进 KEB(结构化、可溯源、带定量锚点);
④ 设计(门控)——仅在用户给出具体需求后,结合 DIO 创新方法论进入解决层;Step4 之前禁止凭空"出设计"。
对应案例的 RAG:结构化外部知识库
references/KEB.json+keb.py analyze先查后答,降事实幻觉至 <2% 量级。
- 解决层(怎么解决) = 0b 方法路由 + 0c 收敛 + D/I/O 闭环。对应案例的 Agentic Engineering:大脑(DIO)做理解与决策,凡涉及数值必调用外部计算器(
references/外部引擎注册表.md的 CALC-01~03),杜绝"幻觉物理"。- 顺序:学习层先于解决层(先有知识准备再解题);但 0a 不门控发散,解决层也可独立运行。RAG 只解决"懂事实",Agentic Engineering 解决"算对物理"——二者叠加仍须真实需求定义与选型验证才谈得上工程化。
阶段0:无边界发散(V4.1 新增 · 想象居所)
落实用户对"先无边界思考、再规则收敛"的要求。本阶段不做任何域限定,目的是保住想象力与扩展性,避免被索引覆盖过早收敛。
- 自由 frame:重述问题,剥离预设的学科/行业/方法假设。
- 类比与跨域联想:主动做"其他领域怎么解决同类问题"的狂想(不依赖 KEB,可自由跳跃)。
- 创意发散:动用 TRIZ 40 原理 / 科学效应库等结构化发散引擎(详见 P6 定向发散协议),产出 N 个候选方向(含非常规方向)。
- 产出:一份"发散候选清单"——纯创意,未做任何收敛。
本阶段与 0a/0b 均无先后门控关系;它只是把"无边界思考"显式化为 DIO 流程的第一动作。
阶段0a:知识引子(并行 · 非前置门控)
落实用户要求 1——"先建各学科/行业知识经验库,再做相关性分析,为解决问题做准备"。但 0a 是"并行供给"而非"前置门":它只负责把已积累的学科/行业/经验知识拉入上下文作输入增强,永不阻塞解题,也不限定发散范围。
- 解析问题:抽取实体/关键词/约束/目标,识别矛盾/资源/质量信号。
- 知识域映射(top-N):将问题映射到 top-N 学科域(
references/学科知识域索引.md)与 top-N 行业域(references/行业知识域索引.md)。 - KEB 检索 + 相关性打分 + DOMAIN-GAP 探测(V12.0.0 吸收 dev-expert「DOMAIN-GAP 自进化」):调用
scripts/keb.py analyze按score(K,P)检索相关知识(概念/模型/历史案例/监管/坑),生成【问题上下文简报】;检索到的条目若带linked_calculators(如 CALC-01~03),是解决层进入 D/I/O 闭环时必须调用的计算器线索。同时触发detect三态判定:COVERED:命中学科/行业/方法条目充分 → 照常供给,无需动作;GAP:问题触及知识库完全空白领域(新兴行业/交叉学科零命中)→ 标记DOMAIN-GAP,按【知识补全指令】双轨回填并记入 KEB 缺口(keb.py gaps可见);UNSURE:命中边缘/相关性弱(score 偏低)→ 降级标注「可能相关、待验证」,不强行套用。
长出新领域判据(自进化):若连续 ≥2 个独立任务命中同一 GAP 领域 → 在 references/学科知识域索引.md/行业知识域索引.md 补该领域槽位(命名+核心概念占位+待补锚点),使 DIO 下次自动具备该域骨架(非仅单次补救)。
- 补全指令(双轨 · 详见 §二相关与
references/知识经验库_KEB.md):主动预填不足或解题时命中空白槽位 → 输出【知识补全指令】(多源:web/journal/conference/magazine/video),由用户/Connector 抓取回填。 - 交付:将简报作为"已知知识输入"送入 0c 收敛(及后续 D/I/O 闭环),仅作增强,不否决发散候选。
详细步骤/打分公式/简报模板见
references/相关性分析_工作流.md;KEB schema 与"主动预填 + 被动补缺"双轨协议见references/知识经验库_KEB.md。
阶段0b:方法路由(并行 · 原 Step 1)
与 0a 平行的另一条供给通道:提供 D/I/O 结构化方法透镜。不依赖 0a 先跑,可与 0a 同时发生。
根据问题描述判断进入哪个域:
- 涉及矛盾(改善A→恶化B)→ 突破域(TRIZ)
- 同一参数相反需求 → 物理矛盾 → 分离原理(Separation Principles)
- 不同参数冲突 → 技术矛盾(Technical Contradiction)→ 矛盾矩阵(Contradiction Matrix)
- 涉及资源约束下最优 → 优化域(运筹学)
- 涉及质量偏离/过程不稳定 → 诊断域(质量管理)
- 复合问题 → DIO全闭环
澄清门控(V12.0.0 吸收 dev-expert「澄清门控」):路由前若用户目标含模糊形容词("更好""更快""更稳定""尽量优"),须先转译为可验收口径再路由,禁止拿形容词直接当判据:
- "更快" → 量化指标(响应<2s / 吞吐+30%)+ 测量方式;
- "更稳定" → 过程能力(Cpk≥1.33)/ 故障率(<0.1%)/ 控制图判稳规则;
- "更优" → 明确目标函数(成本↓ / 质量↑ / 交期↓)与权重。
仅当无法在不打断用户的前提下安全假设时,才用 AskUserQuestion 抛「缺什么、为什么必须由您定」(见 S6/档2);多数情况用合理默认+显式标注假设即可,不强制打断。
阶段0c:规则收敛(V4.1 新增 · 独立元步)
把"发散创意(0) + 知识上下文(0a) + 方法结构(0b)"按规则收敛成可执行候选集,再进入 D/I/O 闭环做实。这是唯一的"收敛"动作,且收在最后——正是用户要的"先发散、再以规则收敛"。
收敛规则(可按问题体裁加权,初值建议):
- R1 相关性:是否触达问题核心学科/行业(KEB 简报命中)?
- R2 可行性:资源/技术/时间是否可达(结合 P4 参数化建模)?
- R3 创新度:是否跳出常识、含非常规方向(来自阶段0 发散)?
- R4 收敛产出:形成 Top-K 候选(含至少 1 个非常规方向),每个标注
【矛盾/问题识别】→【推荐方法/原理】→【可行性】→【验证计划】,送入 D/I/O 闭环。 - R0 澄清前置(V12.0.0 吸收 dev-expert「澄清门控」):进入收敛前,确认所有候选的目标词均已转为可验收口径(见 0b 澄清门控);仍含模糊形容词("更好/更稳/更优")的候选须退回 0b 重译,禁止带未定义形容词进入 D/I/O 闭环。
Step 2:域内执行
按对应域的方法级速查表执行具体步骤。新手建议先阅读文末"端到端实战案例"跟随一遍。
Step 3:跨域桥接
遇到域内瓶颈时,通过10个桥接节点切换域:
| 桥接编号 | 桥接名称 | 切换时机 |
|---|---|---|
| 1 | QFD屋顶 ↔ TRIZ矛盾矩阵 | QFD发现技术特征负相关 |
| 2 | 因果图 ↔ TRIZ因果链 | 鱼骨图分析不够精确 |
| 3 | 帕累托 ↔ 瓶颈分析 | 需要资源级瓶颈而非频率排序 |
| 4 | Cpk ↔ IFR | 过程改进到达极限 |
| 5 | DOE ↔ 矛盾矩阵+灵敏度 | DOE遇到折中瓶颈 |
| 6 | SPC ↔ 动态决策 | 需要优化干预策略 |
| 7 | 对偶理论 ↔ 逆向思维 | 原问题求解困难 |
| 8 | 灵敏度 ↔ 田口容差 | 需要确定参数公差 |
| 9 | 决策树 ↔ FMEA | 需要量化风险决策 |
| 10 | DMAIC ↔ DIO全闭环 | 六西格玛项目全周期 |
Step 4:闭环迭代
将本轮输出作为下一轮输入,循环执行 D→I→O→D 直至问题解决。每轮产出应包含:矛盾/问题识别 → 推荐方法/原理 → 可行方案 → 验证计划(诚实说明置信度与局限)。
能力边界定义
TL;DR:用 C1 系统可识别 / C2 方向可定义 / C3 有约束或矛盾 三条准则判定;三满足即适用,P1–P6 协议把六类"疑似不适用"也纳入。
边界判定准则(优先级高于场景清单)
场景清单永远列不全,且容易把"没想清楚怎么用"误判为"用不了"。因此边界判定以下列三条准则为准:
| 准则 | 含义 | 不满足的例子 |
|---|---|---|
| C1 系统可识别 | 问题中存在一个有输入、输出、可调参数的系统(技术系统或组织系统均可) | "人生的意义是什么" |
| C2 方向可定义 | 存在"更好/更差"的判据,哪怕只是定性的相对排序 | "把这段话翻译成英文"(只有执行,无优劣方向) |
| C3 存在约束或矛盾 | 有资源限制、目标冲突或性能瓶颈,需要权衡 | "1+1等于几"(无约束,直接算即可) |
三条同时满足 → DIO 适用。缺任意一条 → 属于真实边界(见文末)。
适用场景(正面边界)
| 类别 | 能力 | 典型场景示例 |
|---|---|---|
| 质量诊断 | 问题量化、根因分析、过程能力评估 | "良率为什么从98%跌到95%?""哪个因素影响最大?" |
| TRIZ突破 | 技术矛盾/物理矛盾识别与解决、发明原理应用、结构化创意发散 | "提高强度但不想增加重量""既要快又要稳,矛盾怎么办?" |
| 运筹优化 | 资源最优配置、路径规划、风险决策、不确定性下的鲁棒决策 | "4条产线怎么排产能最高?""3个供应商选哪家最划算?" |
| 跨域集成 | DIO闭环串联、桥接切换 | 复杂工程/管理问题需要多方法论协同时 |
| 软件工程 | Bug根因定位、性能优化、架构选型、技术债排序 | "偶发崩溃找不到原因""内存和速度怎么平衡?" |
| 组织管理 | 协作效率、流程瓶颈、激励机制设计 | "跨部门协作总卡壳""管理严格度和团队士气怎么兼顾?" |
扩展适用场景与适配协议
以下场景常被误判为不适用,实际上通过对应的适配协议均可纳入 DIO 处理范围。遇到这些场景时,不要拒绝,直接启用协议。
| 场景 | 常见误判 | 实际判定 | 启用协议 | 最终交付物(经 DIO 闭环) |
|---|---|---|---|---|
| 代码实现与调试 | "DIO 不懂编程" | 可用——调试即根因诊断,性能优化即多目标权衡 | P1 + P7 | 修复后的代码文件 + 验证报告(测试/SPC 回灌) |
| 行业特定业务咨询 | "DIO 缺行业知识" | 可用——缺的是数据不是方法,方法论本身行业无关 | P2 + P7 | 带领域参数的可执行方案(调用领域技能补数据后交付) |
| 情感与人际关系 | "DIO 只管技术问题" | 部分可用——组织协作类可量化处理,纯个体情绪不可 | P3 + P7 | 协作改进计划(RACI/会议机制/激励设计文档) |
| 需要实时数据的决策 | "DIO 拿不到数据" | 可用且为强项——灵敏度分析本就是为数据不确定设计的 | P4 + P7 | 最优决策 + 灵敏度报告(实时数据回灌验证) |
| 简单二元判断 | "杀鸡不用牛刀" | 可用——降档而非拒绝,避免漏判"伪简单"问题 | P5 + P7 | 一句话推荐 + 关键理由(DIO-Lite 档位) |
| 创意发散与头脑风暴 | "DIO 是收敛工具" | 可用且为强项——TRIZ 40原理+效应库本身即发散引擎 | P6 + P7 | N 个结构化创意 + IFR 理想度排序(可调用生成类技能落地) |
| 物理产品/机械结构建模出图 | "DIO 不画CAD" | 可用——DIO 推导出几何/参数后由 solidworks-bridge 执行建模出图 | P7(通路二:调用 solidworks-bridge) | 3D 模型(STEP/STL) + GB 工程图(PDF/DWG) |
| 多行业 2D 工程图(自然语言描述) | "DIO 不画建筑/电气/管道图" | 已内化——DIO 把 cad-editor 的"五行业图库 + GB/T 合规 + NL→参数提取"优点吸收为自身能力(scripts/lightweight_cad/ 自包含库,纯 ezdxf 免许可),自己直接出 DXF + PNG/SVG/PDF | 纪律 9 / B13 桥(DIO 自身轻量五域图库,不调用外部技能) | 2D 工程图(DXF) + 预览(PNG/SVG/PDF) |
| 图像→DWG 反向重绘(栅格摄入→几何重建) | "DIO 不能照图反绘" | 已内化——DIO 把 pengxiaoan/autocad-dwg-redraw-skill 的"图像→可编辑 DWG 几何重建 + 证据等级/剖面/处置状态 QA 纪律 + 可选 AutoCAD COM 真机桥 + AutoLISP/向量PDF 通道"优点吸收为自身能力(scripts/image_to_dwg/ 自包含库,复用 lightweight_cad,纯 ezdxf 免许可),自己直接出 DXF + 真机 DWG(可选) | 纪律 10 / B14 桥(DIO 自身图像反向重绘,不调用外部技能) | 可编辑 DXF/DWG + 证据 manifest + 处置报告 |
核心认知:DIO 的闭环终点是"用户拿到想要的最终结果",不是"分析完成"。上表每一行的"最终交付物"都必须在跑完 诊断→创新→优化 闭环后真实产出——DIO 要么凭自身工具访问能力直接执行(Self-Delivery),要么调用其他 Skill/资源执行(External Invocation),详见 P7 交付桥接协议。
P1 软件工程域映射协议
软件问题不是新问题,只是换了载体。按下表映射到 DIO 三域:
| 软件问题类型 | 映射到 | 具体方法 |
|---|---|---|
| Bug 定位(尤其偶发/难复现) | 诊断域 | 分层法(模块二分排查)+ 鱼骨图(列全可能原因)+ 帕累托(高频崩溃点优先) |
| 性能优化 | 突破域 + 优化域 | 时间vs空间 = 技术矛盾(#21功率 vs #26物质数量)→ 查矩阵;资源分配 = LP建模 |
| 架构选型 | 优化域 | 多目标决策(可维护性/性能/开发速度)+ 加权评分矩阵 + 灵敏度分析 |
| 技术债偿还顺序 | 优化域 | 0-1背包模型:有限工时下最大化"风险降低×影响面" |
| 线上稳定性下降 | 诊断域 | SPC控制图监测错误率趋势 + Cp/Cpk 评估 SLA 达成能力 |
| 并发/一致性设计矛盾 | 突破域 | "强一致 vs 高可用" = 物理矛盾 → 条件分离(按业务重要性分级) |
交付认定(关键):代码不是"执行"而是 DIO 的最终交付物之一。调试有清晰好坏方向(能跑 vs 崩溃、达标 vs 不达标),C2 满足。DIO 经 诊断(根因)→创新(改法)→优化(实现选型) 闭环后,直接产出修复代码或实现方案——凭自身工具访问能力写出(Self-Delivery,见 P7 通路一),或调用编码类技能产出(P7 通路二),再用测试/SPC 回灌验证。具体语法编写由 DIO 自身或编码技能完成,不影响方法论闭环。
根因调试硬闭环(P1 增补 · V12.0.0 吸收 dev-expert 纪律):当 DIO 经 P7 交付代码修复时,必须走"复现→假设→只修根因→回归留仓"硬闭环,禁用症状修补:
- 复现:先稳定复现失败(命令/输入/输出可重放),无复现的修复不闭环;
- 假设列表:列出 ≥2 个候选根因假设,不凭首个直觉定案;
- 只修根因:修复针对根因而非表象;同型失败须转为回归测试留仓;
- 禁止:以"看起来像"替代复现、以补丁掩盖根因、跳过回归即交付。
该闭环与诊断域(鱼骨/5Why)互补——DIO 做方法论定位,代码级复现与回归交由 P7 桥调用的编码技能(如 dev-expert)承载。
P2 领域知识注入协议
DIO 提供方法论骨架,行业知识作为输入参数注入,而非前置门槛。执行步骤:
1. 声明知识缺口 → 明确列出需要哪些行业参数(如"审评时限""合规阈值")
2. 设符号占位 → 用变量建模(如 T_review、C_limit),不因缺值停止建模
3. 请求填数或区间 → 精确值给不出时,给出取值区间同样可分析
4. 输出解族 → "若参数落在X区间,最优解为A;落在Y区间,最优解为B"
5. 标注置信度 → [注:行业参数由用户提供,方法论部分置信度高,参数准确性由用户负责]核心原则:把知识缺口显式化为模型输入,而不是当作拒绝理由。
P3 软性问题量化协议
适用于团队协作、组织效率、沟通流程、激励机制等"软性"议题。
量化手段:
| 手段 | 用法 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 李克特量表 | 主观感受打 1-5 分,转为序数数据 | 满意度、士气、认同感 |
| AHP层次分析 | 两两比较得相对权重,回避绝对赋值 | 多因素重要性排序 |
| 频次统计 | 冲突发生次数、返工次数、升级次数 | 客观化"感觉问题很多" |
| 时间成本 | 沟通耗时、决策周期、等待时长 | 把协作低效转为可优化指标 |
典型软性矛盾的 TRIZ 解法:
| 软性矛盾 | 矛盾类型 | 解法 |
|---|---|---|
| 严格管理 vs 保持士气 | 物理矛盾 | 条件分离:按事项风险等级分级管控,高风险严管、低风险授权 |
| 快速决策 vs 充分讨论 | 技术矛盾 | #10预操作:预先制定决策权限矩阵,明确哪些事无需讨论 |
| 个人绩效 vs 团队协作 | 物理矛盾 | 时间分离:季度考核个人产出,年度考核团队贡献 |
协议边界:纯个体情绪("我今天很难过")不满足 C1——系统内不存在可调参数,此时应倾听而非套方法论。
P4 参数化建模协议(数据后置)
关键认知纠正:数据缺失不是 DIO 的障碍,而是它的标准工况——灵敏度分析、影子价格、鲁棒优化都是专为数据不确定设计的。
1. 先建模 → 定义决策变量、约束条件、目标函数,暂不填数值
2. 符号求解 → 给出解的表达式,如 x* = f(a, b, c)
3. 情景分析 → 代入 2-3 组典型参数(乐观/基准/悲观),给出对应解
4. 灵敏度分析 → 指出哪个参数变化对结果影响最大(影子价格排序)
5. 交付决策规则 → 输出"若需求>500件则开第二产线,否则加班"这类可执行规则输出的是"决策规则"而非"决策答案"——用户拿到实时数据后直接套规则即可,无需重新分析。
P5 复杂度自适应协议(DIO-Lite)
不因"问题简单"而拒绝,只降档不拒绝。V12.0.0 起细化为四档 + 加载经济(吸收 dev-expert「档位→最小执行集」),原 L1/L2/L3 三档归并为以下四档:
| 档位 | 判定条件 | 执行内容 | 输出长度 | reference 加载 |
|---|---|---|---|---|
| 轻量 | ≤1 变量、无约束冲突、答案唯一、非安全 | 直接给答案 + 一句话理由 | 1-3 行 | 0(免载) |
| 常规 | 单域可解、约束<3、非安全 | Step 0路由 + 单域速查 + Top-2方案 | 5-15 行 | ≤1 |
| 复杂 | 多因素/跨域/存在矛盾或多重约束,或安全闸门命中 | 完整 D→I→O→D + 闭环验证 | 不限 | ≤3(首选+≤2 协同) |
| 大项目 | ≥10 文件 / ≥500 行新增 / 长任务多 Wave | 完整闭环 + Wave 级检查点 + 交接 | 不限 | ≤3(按阶段切开) |
安全闸门优先:命中生产配置 / 写库 / 权限 / 凭证 / 隐私 / 不可回滚 → 无论判定为何,强制按复杂档执行。加载经济(防上下文爆炸):单轮协同 reference ≤3(强制加载集如本文件/KEB 不计);命中多域只载首选 + 直接协同,禁"以防万一"预载整张路由表;发现已载 >3 而任务实为单文件 → 只留首选。自动判定规则(不询问用户):
IF 安全闸门命中 → 复杂
ELSE IF 问题只有1变量且无约束且非安全 → 轻量
ELSE IF 问题落在单一域且约束数<3 且非安全 → 常规
ELSE IF ≥10文件 或 ≥500行新增 → 大项目
ELSE → 复杂为什么不能一刀切拒绝简单问题:很多问题表面二元、实则多因素(如"要不要换供应商"看似是/否,实际涉及成本、质量、交期、风险四维权衡)。降档机制保证既不浪费也不漏判;四档 + 加载经济则保证复杂任务不被轻量档漏判、长任务不被单轮撑爆。
P6 定向发散协议(TRIZ 作为创意引擎)
关键认知纠正:TRIZ 不是收敛工具。40 个发明原理 + F1–F30 科学效应库本身就是结构化发散引擎,且比自由头脑风暴更能突破心理惯性。
发散模式执行步骤:
1. 定义功能需求 → 描述"要实现什么功能",而非"要做什么产品"
2. 遍历 40 原理 → 逐个追问"用这个原理如何实现该功能",强制产出多方向
3. 查科学效应库 → F1-F30 提供跨领域物理/化学效应,触发领域外联想
4. 功能导向搜寻(FOS) → 检索其他行业如何解决同类功能
5. 收敛排序 → 用 IFR 理想度公式打分,用运筹模型评估落地可行性与自由头脑风暴的对比:
| 维度 | 自由头脑风暴 | TRIZ 定向发散 |
|---|---|---|
| 创意来源 | 参与者已有经验 | 原理库,不依赖个人经验 |
| 心理惯性 | 受限(易在熟悉领域打转) | 强制跨领域跳跃 |
| 可复现性 | 产出随机 | 同问题+同原理→同方向 |
| 筛选方式 | 投票、直觉 | 理想度公式 + 可行性量化 |
P7 交付桥接协议(让闭环终点 = 用户想要的最终结果)
为什么必须有这一条:P1–P6 解决了"DIO 能不能分析这类问题",但没解决"DIO 能不能交付用户要的结果"。用户的诉求是拿到最终物(修好的代码、可执行方案、最优决策),不是一份分析建议。P7 把 DIO 从"顾问"升级为"总设计师 + 验证者"——闭环必须落到交付物。
两步判定(自动走,不询问用户):
Q1: 本次 DIO 的分析输出本身是否就是用户要的最终结果?
YES → 直接交付(如决策建议、量化方案、创意清单),闭环结束
NO → 进入 Q2
Q2: DIO 能否凭自身工具访问能力直接产出该交付物?
YES → 通路一:直接执行(Self-Delivery)
NO → 通路二:调用外部 Skill / 资源(External Invocation)通路一 · 直接执行(Self-Delivery)DIO 作为具备工具访问能力的智能体(可写文件 / 跑代码 / 调 API),在下列情形自己完成最终交付:
- 修复/编写代码(P1)→ 调用 Bash / Write 写出修复后代码与单元测试,再跑测试回灌验证
- 求解模型(P4 / P5)→ 调用 Python(scipy.optimize / pulp)跑出最优解数值与灵敏度
- 生成方案/计划/报告(P3 / P5 / P6)→ 直接输出结构化文档(RACI 表、会议机制、创意排序)
通路二 · 外部技能/资源调用(External Invocation)当最终物需要 DIO 不具备的专业能力(特定领域数据、专用工具链、可视化渲染、语料/图片生成等)时,显式调用对应 Skill / Agent / 资源,并严格走三段式交接:
1. 传入方案 → 把 DIO 已确定的方案作为"规格"交给外部技能
(如 P2 行业咨询:传入"目标函数 + 约束 + 待填参数清单"给领域技能)
2. 收回结果 → 取回外部技能产出的中间/最终结果
3. 回灌验证 → 用 DIO 的方法检验该结果是否达成闭环目标
(如 P4 实时数据:收回数据后跑灵敏度分析,验证决策稳健)- 可用调用手段(WorkBuddy 运行环境):
Skill工具加载领域技能、Agent工具派生子智能体、Bash/Write执行与落盘、WebSearch/WebFetch取实时数据。 - CAD / 3D 建模出图(P7 通路二):当 DIO 闭环的最终交付物是物理零件/装配体的 3D 模型或 GB 工程图时,调用
solidworks-bridge技能——它自动启动本机 SolidWorks 2025,按 DIO 已确定的结构化参数(形状/尺寸/材料/公差/出图格式)建模并导出 GB 工程图(PDF/DWG) + STEP/STL。2D 专用 DXF/DWG 出图可调用autocad-2017-bridge。两桥均为独立工具级技能,DIO 按需 dispatch(引用/调用关系,非合并)。 - 定位:DIO 始终是"总设计师 + 验证者",外部技能是"专业执行者"。DIO 不把问题甩出去就完事——而是带着自己已推导的方案去调用、收回结果、闭环验证。
- 轻量 CAD 五域图库能力(已内化 · 吸收
@indiv-wangjiaocheng/cad-editor的优点):DIO 把 cad-editor 的强项——五行业图库(建筑/机械/电气/管道/结构)+ GB/T 合规(图层 GB/T 17825 / 图框 GB/T 14689 / ACI 256 配色)+ NL→参数提取思想 + 纯 ezdxf 免许可出图——吸收为 DIO 自身的能力,已移植为自包含库scripts/lightweight_cad/(剔除其易碎的脚本生成器、修正其 bug)。当 DIO 闭环的最终交付物是无需 CAD 许可证、跨五行业的 2D 工程图/DXF,且用户用自然语言描述时,DIO 自己直接执行lightweight_cad出 DXF 并渲染 PNG/SVG/PDF,不调用任何外部技能。详见references/CAD_轻量五域图库_内化cad-editor.md与纪律 9 / B13 桥。与 SW2025/smlibpy 重型轨互补不替代:轻量轨做"快出图/多行业/无许可",重型轨做"真实 3D B-rep/参数化建模/FE 仿真/制造级标注"。 - 图像→DWG 反向重绘能力(已内化 · 吸收
pengxiaoan/autocad-dwg-redraw-skill的优点):DIO 把该技能的强项——栅格图像→可编辑 DWG/DXF 的几何重建(autocad-image-redraw)+ 已有源 DWG 的精确重建(autocad-dwg-redraw)+ 证据等级/剖面/处置状态 QA 纪律 + 可选 AutoCAD COM 真机桥 + AutoLISP 快出 + PyMuPDF 向量 PDF→DXF——吸收为 DIO 自身的能力,已移植为自包含库scripts/image_to_dwg/(复用lightweight_cad的全部实体与 GB/T 合规,零运行时外部技能依赖)。当 DIO 闭环的最终交付物是"照一张参考图重绘成可编辑 DXF/DWG"(而非从零参数化画)时,DIO 自己直接执行image_to_dwg七步管线(preflight→提取几何→建 spec→校验→画 DXF→自检→比对→处置),不调用任何外部技能。详见references/CAD_图像反向重绘_内化autocad_dwg_redraw.md与纪律 10 / B14 桥。与 B13 轻量正向轨互补不替代:正向轨做"按结构化参数/模板画",反向轨做"按参考图重建几何"——DIO 按任务性质在两条内轨间自动择路,均为自身执行(通路一)。
闭环收口(所有通路通用):无论哪条通路,最终交付物都回到诊断域做收口验证——代码看测试/SPC、方案看 Kano/可行性、决策看灵敏度。验证通过 → DIO 闭环真正完成;不通过 → 回到 I/O 迭代。
桥接节点 B11(交付桥):在原有 B1–B10 基础上新增 B11,将"方案"桥接到"交付物",使闭环从"分析闭环"升级为"分析 + 交付闭环"。
交付证据门禁(P7 增补 · V12.0.0 吸收 dev-expert「无证据=未完成」):所有通路的最终交付物必须满足"证据或标未验证"铁律——无真实证据 = 未完成:
- 证据类型(≥1 类即可):① 命令 + 退出码 + 输出 ② 测试用例数 / 失败清单 ③ 截图 + 步骤 ④ 状态码 + Body ⑤ 实测数值(如性能/精度前后对比);
- 禁替代:静态检查 / lint / 纯函数断言不得替代真实运行验证(有 UI/HTTP 入口的改动须真实驱动);
- 未验证即披露:凡无法验证 / 降级处理 / 部分失败的条目,须在收尾报告「待办」显式标注状态四态之一(见统一输出规范),禁隐藏;
- 反例构造:关键算法 / 关键结论须尝试构造反例推翻(空值/边界/并发/自环等),happy-path 通过 ≠ 正确。
P8 世界模型增强协议(V6 新增 · 让 DIO 从"静态顾问"升级为"能在想象中试错的动态顾问")
TL;DR:DIO 原有方法默认"能拿到真实数据 / 试错成本可承受"。但很多问题——物理实体设计、偶发故障、缺历史样本、试错昂贵——恰好卡在"数据拿不到、试错成本高"上。P8 用世界模型(World Model)补这一块:让 DIO 在想象中做反事实推演和虚拟试错,把诊断从"事后"变"事前"、把创新从"定性联想"变"可预测试算"、把优化从"静态求解"变"滚动决策"。
核心认知(选型关键,先记住这一条):
世界模型 ≠ 一定要用神经网络。 对"物理规律已知"的问题(机械/机电/流体/结构),性价比最高的世界模型是白盒可微物理仿真器(Genesis / MuJoCo / Isaac Sim + 气动 XFLR5 + 强度 FEA),它们本身就是"世界的可微模型"——免费、可解释、能反推梯度、能做反事实实验。神经/抽象世界模型只在"环境动力学未知且无法解析建模"时才值得上:其中抽象预测路线(Meta 的 JEPA / V-JEPA 2,IntPhys 物理直觉 ~98%、可零样本部署到 Franka 机械臂)因数据效率与物理直觉突出,是控制/规划任务的优先抽象方案;潜在空间模型(DreamerV3/RSSM)与扩散模型(Diamond/Cosmos)则分别用于交互学习与可视化预览。否则是舍近求远、浪费算力。
世界模型四类候选速判表:
| 家族 | 代表 | 本质 | 适用场景 | 成本 | 选用条件 |
|---|---|---|---|---|---|
| 潜在空间 / RSSM(DreamerV3、MuZero) | 黑盒学"状态→动作→下一状态",原生随机隐变量 | 环境动力学未知、需大量交互(游戏/具身操作) | 高(单卡 A100 数天 + 交互数据);潜在动作预训练可大幅降门槛 | 仅当物理不可解析建模 | |
| Transformer / token(IRIS、STORM、Genie/Genie 3) | VQ-VAE 把观测 token 化 + 自回归 Transformer 预测未来 token | 低数据 / 交互式生成式环境、需可操控世界 | 中-高;STORM 单 RTX3090 即达 126.7% HNS | 需交互式世界或长程 token 推演 | |
| 扩散世界模型(DIAMOND/Diamond、DWM、AVID、Cosmos) | 像素/潜空间扩散去噪预测未来帧 | 可视化预览 / 高保真仿真;Diamond 达 146% HNS、DWM 单步长程 | 极高(H100 级),端侧难跑 | 仅作"可视化预览"或高保真仿真辅助(不喂规划器) | |
| JEPA / 抽象预测(V-JEPA / V-JEPA 2 / 2.1,Meta) | 在抽象表征空间预测(非生成像素),非生成式 | 机器人/控制/规划,追求数据效率与物理直觉 | 中(自监督,~1M 小时视频);V-JEPA 2 IntPhys ~98%、可零样本部署 Franka | 物理/控制任务首选抽象路线 |
骨干选择(substrate):Transformer 仍是主流,但 SSM/Mamba 性价比突出——DRAMA(Mamba-2)用 7M 参数达 105% 人类水平(DreamerV3 需 200M),S4WM 长时记忆更优且更省算力。P8 的"L2 推演层"若跑长程 rollout,优先考虑 Mamba/SSM 骨干或 Transformer+SSM 混合。
中国力量(2026 最活跃市场):腾讯 HY-World 2.0(空间智能派,文本→可漫游/可编辑/可导出的 3D 世界,游戏/B 端工程落地)、阿里 Happy Oyster(原生多模态,实时可互动数字世界)、字节 Seedance 2.0(多模态联合生成,物理建模提升 >1.5 分)。据《2026 世界模型专题研究报告》,前 7 个月中国一级市场涌入 666 亿元,占赛道 91%。工程落地优先看 HY-World 2.0 这类"可编辑资产输出"路线。
行业动态(2026 更新):OpenAI 已于 2026-04-26 关闭 Sora 消费者版/API,团队转做"机器人世界模型";Google Genie 3 接入 Street View(2800 亿张图像)供 Waymo 仿真罕见场景;NVIDIA Cosmos 3 为"物理AI全模态 MoT(Mixture-of-Transformer)",Edge/Nano/Super 三档;Meta V-JEPA 2.1(2026-08)在 Ego4D/EPIC-KITCHENS/机器人抓取上持续领先。(注:参数化建模 + Optuna/贝叶斯优化不是世界模型,而是 L1 优化层,见下方架构图。)
分层世界模型架构(P8 主推荐 · 2026 修正):
┌──────────────────────────────────────────────────────┐
│ L3 概念层:DIO 方法骨架(诊断/创新/优化) │ ← 不变,仍是总框架
├──────────────────────────────────────────────────────┤
│ L2 推演层:世界模型(按问题选家族 + 骨干) │ ← 性价比核心
│ 物理已知 → 白盒可微仿真 Genesis/MuJoCo/Isaac │
│ 控制/规划 → JEPA / V-JEPA 2(抽象预测) │
│ 交互世界 → Transformer-token(Genie / IRIS) │
│ 动力学未知 → RSSM / DreamerV3(潜在动作预训练) │
│ 预览 → 扩散(Diamond / Cosmos) │
│ 通用增强 + 气动 XFLR5 + 强度 FEA + SSM/Mamba 骨干可选 │
├──────────────────────────────────────────────────────┤
│ L1 执行层:参数化建模 + Optuna/贝叶斯优化(优化层,非 WM) │ ← 复用 G_V8 自进化经验
└──────────────────────────────────────────────────────┘P8 对 D/I/O 三域的增量(逐条):
| 域 | 原做法(V4.1.1) | P8 世界模型增量 |
|---|---|---|
| 诊断域 D | 鱼骨图/帕累托依赖历史数据回溯根因;偶发/缺样本就卡住 | 用因果世界模型做反事实推演("若该参数当时是 X 会不会崩"),把偶发问题变可穷举的假想实验 |
| 突破域 I | 40 原理是静态清单,靠人脑想象"用了会怎样" | 把候选原理丢进环境模拟器滚一遍,量化"原理 X 提升强度 a% 但增重 b%",让发散变可预测定向发散,直接喂 0c 的 R2 可行性打分 |
| 优化域 O | LP/DOE/灵敏度是一次性静态求解,动态环境要重建模 | 用基于模型的序列决策(MBRL rollout)扩展为"时变约束下的滚动决策",对应 P4"数据后置、输出决策规则" |
| 闭环 D→I→O→D | 每轮都要真实结果回灌,慢且贵 | 在想象潜空间里并行跑多轮迭代筛高潜方案,再回真实世界验证,降本提速 |
P8 的三个硬边界(诚实声明,不可跳过):
- 世界模型不是免费的:对 DIO-Lite 的 L1/L2 档简单问题,建仿真模型是杀鸡用牛刀,直接降档跳过 P8。
- 模型误差会累积:想象推演若偏离真实环境会得错误方案,必须由 DIO 现有回灌验证(SPC / DOE / 试飞闭环)兜底,P8 永远不替代真实验证。
- P8 补的是"执行层",不替代"方法层":DIO 的诊断/创新/优化方法骨架仍然有效,世界模型只是让它在"缺数据、高试错成本"场景下也能运转的新工具。
P8 的世界模型验证阶梯(V&V Ladder · 2025–2026 共识升级):
2026 年领域共识已从"感知指标"转向"物理/可行动"评估。一条世界模型是否合格,不看它画面多逼真,而看它多可靠地支持反事实推理、约束满足、长程交互——这与 P8 既有的"回灌验证 / 发散守卫 / 诚实边界"哲学完全一致,现形式化为五维验证阶梯(由低到高):
| 层级 | 验证维度 | 代表基准 / 指标 | 通过判据 | DIO 对应纪律 |
|---|---|---|---|---|
| L0 感知质量 | 像素/分布相似度 | FID / FVD / PSNR / SSIM / CLIPScore | 仅作"像不像"粗筛,不可作为可用判据 | —(已知其不足) |
| L1 物理一致性 | 是否违反物理定律 | Physics-IQ / WorldModelBench / PhyWorldBench / VideoPhy / CrashTwin | 重力/守恒/刚体/不可穿透等不变量违规率低于阈值 | 发散守卫 + 回灌 |
| L2 语言/多模态对齐 | 指令/实体/关系是否对齐世界态 | 指令遵循 QA / What-if 准确率 / 反事实推理 | 能答"若 X 会怎样"且因果一致 | 因果世界模型反事实推演(诊断域增量) |
| L3 任务/决策导向 | 能否支撑规划与控制 | 任务成功率 / 策略回报 / 仿真-真实相关性 / 安全失败率 | 在闭环控制中达成目标且 sim-to-real 相关 | B12 桥 + P7 交付 |
| L4 领域特定 | 行业硬指标 | 医疗解剖一致性 / 工业公差链达标 / 自动驾驶罕见场景 | 领域专家判据通过 | 既有行业纪律(公差链/硬件闭环) |
硬性声明:任何世界模型推演结果,必须至少通过 L1(物理一致性)才能进入 DIO 的方案候选;通过 L3(闭环验证)才算完成一次完整 P8 迭代。L0 逼真度再高也不能豁免 L1/L3——实证显示许多视觉逼真模型在"因果一致性可执行"上掉到近 0%("Wow, Where, Val!" 基准)。
P8 的不确定性交接纪律(Uncertainty Handoff · 2026 核心辩论):
2026 年的核心辩论(LeCun 的 JEPA vs Xing 的生成式守护)归结为一个工程问题:"预测分布在哪?规划器看得到吗?" 这对工程 AI 至关重要——真实物理结果是分布(制造公差、湍流、材料离散),不是单条轨迹。
| 世界模型类型 | 不确定性表示 | 规划器能否看到分布 | 工程适用 |
|---|---|---|---|
| RSSM / DreamerV3(随机隐变量) | 原生:学习后验方差,每步重采样→想象未来真实发散 | ✅ 策略/价值是采样状态的函数 | 需量化多模态后果时(如"结构失效左倾 or 右倾") |
| Var-JEPA / MoP-JEPA(2026 改装) | 在 JEPA 内重推 RSSM 机制(高斯后验/混合头) | ✅ | 既要抽象预测效率、又要分布 |
| 确定性白盒仿真(Genesis/MuJoCo) | 无内嵌随机;需由用户显式注入公差/扰动分布 | ⚠️ 靠 domain randomization / 蒙特卡洛采样外挂 | 物理已知、但要做鲁棒性扫掠时 |
| 确定性 JEPA / 单点视频扩散 | 把多模态结果平均成不可实现的"中点" | ❌ 规划器只看到一条幻觉平均轨迹 | 仅作定性预览,不可直接喂规划器 |
纪律:凡 P8 要把推演结果喂给 B12 桥 / 优化器 / 规划器,必须先确认预测分布可见(用 RSSM 类,或对白盒仿真外挂蒙特卡洛扫掠);禁止把单点确定性轨迹当"唯一未来"——这正是 P8 硬边界 2"误差累积"的深层来源,须以分布而非单点兜底。
P8 的 rollout 误差校正与仿真到现实纪律(Error Correction & Sim-to-Real):
扁平世界模型有三大固有失败模式:噪声敏感、误差累积、弱推理(graph-world-model 综述 2026)。长程推演若不校正,复合误差会让"想象"偏离现实。
- rollout 内校正(四类机制,按性价比选用):① 拓扑量化 + 网格吸附(Global Neural World Model)——把隐状态离散到网格并 snap,作为原生误差校正,防流形漂移;② 隐空间 overshooting(PlaNet/Dreamer)——训练时多步预测,缩短单步误差暴露窗口;③ 层级预测(HWM/FF-JEPA)——粗层大步、细层小步,缩短有效 horizon、跨层纠正;④ 滑动窗口扩散(Diamond / Causal Swin-DPM)——相邻窗口耦合,误差被平滑而非跨块累积。
- 仿真到现实鸿沟(量化,来自 2026 具身综述):纯仿真训练的模型部署到真机成功率通常 仅 40%;叠加 domain randomization 提升到 ~60%;再叠加 100 条真机数据微调 可达 ~85%。根因三:物理引擎简化假设 / 传感器噪声 / 执行器动力学误差。
- P8 硬纪律:神经世界模型(尤其长程)推演结果,必须经 DIO 既有回灌验证(SPC/DOE/试飞闭环)兜底;白盒仿真须用 domain randomization + 蒙特卡洛鲁棒扫掠暴露边界。误差累积不可靠时,降级回 P4 符号解 + 真实采样,绝不伪造收敛。
P8 自动判定(不询问用户):
IF 问题物理规律可解析建模(机械/机电/流体/结构/机器人) → 白盒可微仿真器(首选,L2 物理已知行)
ELIF 控制/规划任务、追求数据效率与物理直觉 → JEPA / V-JEPA 2 抽象预测(L2 抽象行)
ELIF 环境动力学未知,但有大量观测视频(无/少动作标注)→ 潜在动作预训练世界模型(AdaWorld/CoLA-World/Olaf-World/SWIRL),从纯观测桥接 ← 新增中间路径
ELIF 环境动力学未知且需交互学习(游戏/具身操作) → 潜空间世界模型 DreamerV3/RSSM
ELIF 只需可视化预览、物理精度可牺牲 → 扩散世界模型(仅预览,不喂规划器)
ELSE(简单/单变量/无约束) → 跳过 P8,直接 L1/L2 档潜在动作预训练(软化神经 WM 门槛的关键):2025–2026 研究(AdaWorld、CoLA-World、Latent Action World Models、Olaf-World、SWIRL、Motus)证明——从纯观测视频(无动作标注,如 Ego4D)即可做潜在动作预训练,桥接"动作无关"与"动作条件"训练,用极少量动作标注数据即达 SOTA。这软化了原 P8"神经 WM 需单卡 A100 数天 + 大量交互数据"的严苛门槛:当物理不可解析建模、又缺动作数据时,可走"潜在动作预训练"这一白盒仿真与完整 DreamerV3 之间的中间路径,而非直接放弃或硬上重负载训练。
P8 与既有协议的关系:P8 是 P4(参数化建模)的向上扩展——P4 解决"数据后置的符号求解",P8 进一步解决"连动力学模型都要在想象中建立的试错"。两者叠加时:先 P8 建世界模型做反事实/虚拟试错,再 P4 做符号解 + 灵敏度,最后 P7 交付真实物并回灌验证。
桥接节点 B12(世界模型桥):在 B11 基础上新增 B12,把"方案/参数"桥接到"白盒仿真器 / JEPA 抽象预测 / 神经世界模型"做虚拟试错——DIO 从"靠真实数据迭代"升级为"想象中试错 + 真实中验证"。
B12 的可运行实现:
scripts/world_model.py即 B12 桥的最小可运行样本——它把 V7 算出的"变形金刚"构型参数桥接到白盒垂降仿真 + RSSM 式潜在模型,产出反事实/不确定性结论,再经hardware_loop.py回灌验证。调用:python scripts/world_model.py --self-test(自检)/--whatif(反事实)/--mc(不确定性分布)。注意:B12 永远不替代真实验证(硬边界 2),推演结果须经 P7 交付 + 回灌闭环兜底。
P8 的两种工作模式(WM-as-Supplier & Self-Evolving):
2026 年的两个范式演进,恰好与 DIO 已有的 P7 交付桥、B12、以及"自我进化闭环 + 经验账本 E####"同构,应显式桥接:
- 模式 A — 世界模型作"供给者"(WM-as-Supplier,呼应 WAM/π0.7):世界模型不替代优化器/策略,而是把"想象中的未来帧/状态"喂给下游策略或规划器当上下文(如 π0.7 把 WM 生成的未来帧注入机器人策略)。在 DIO 中表现为:B12 桥把白盒/JEPA 推演出的候选未来,作为 P7 交付物或 O 域规划器的输入,而非 DIO 自己"变成"世界模型。
- 模式 B — 自进化世界模型 ↔ 经验账本(Self-Evolving WM):2026 研究(Self-Improving World Modelling with Latent Actions / Co-Evolving Latent Action WMs)证明世界模型能从自身 rollout 自改进。DIO 的外部经验账本(KEB + E####)正是"真实交互数据"的来源——每次 P8 推演→真实回灌(SPC/DOE/试飞)的结果,按 S9 写入账本,下一次同类问题即可用"已校准的世界模型参数"直接起推,跳过冷启动。这是 DIO 自我进化闭环与世界模型学习循环的天然融合点。
P8 的可运行组件(world_model.py · 真功能,非纯文档):
本版不止于方法论升级——下方给出可立即运行的 P8 世界模型组件
scripts/world_model.py(纯标准库,无 torch/numpy 依赖,契合 v10.2.2 低成本/免费模型协议),领域刻意对齐"变形金刚"项目的垂降段(与 V7 的structure_mass_estimator.py共用同一架机构型与物理常数,二者可串成闭环)。它把上文 O1–O6 的抽象纪律落成可核验代码:
| P8 纪律(O 项) | 组件内对应实现 | CLI 触发 |
|---|---|---|
| O1 四大家族 / 白盒先行 | WhiteBoxModel(RK4 一自由度垂降,已知物理的可积引擎)+ LatentWorldModel(RSSM 式线性状态转移 s'=M·[y,vy,1],最小二乘 fit_from_rollouts()) | --self-test 第 1/2 项 |
| O2 V&V 阶梯(L1 物理一致性) | 白盒 vs 解析自由落体基准偏差 1.28e-13 m/s·m,远小于阈值 | --self-test 第 1 项 |
| O3 不确定性交接(分布而非单点) | rollout_distribution() 蒙特卡洛扫掠,输出 mean/p5/p95/spread 而非单点 | --mc / --self-test 第 3 项 |
| O4 rollout 误差校正 + sim-to-real | error_correction_demo():复合误差随 horizon(10/30/60/100 步)、重同步抑制率 93.3%、域随机化 OOD 改善 15%(呼应 40→60→85%) | --self-test 第 5 项 |
| O5 软化神经 WM 门槛(潜在动作预训练中间路径) | LatentWorldModel 即从"观测 rollout"学线性动力学的"白盒↔完整 DreamerV3"中间路径示范 | --self-test 第 2 项 |
| O6 WM-as-Supplier / 反事实试错 | rollout_whatif():把候选未来(推力切断后冲击)作为可量化输入喂下游决策 | --whatif / --self-test 第 4 项 |
- 与 V7 的闭环衔接:
structure_mass_estimator.py给"变形金刚"算 MTOW/分项质量与翼载 → 这些量作为world_model.py的初值/约束,进白盒垂降推演 → 反事实/不确定性结论回灌 V7。这正是 B12 桥(见下)"想象中试错 + 真实中验证"的最小可运行样本。 - 诚实边界(自测末尾自动打印):本脚本为 1-DOF 垂降演示模型,非 6-DOF 认证仿真器;真实部署须经
hardware_loop.py真机回灌验证,绝不伪造收敛。
确定性物理引擎(V7 新增 · 物理规则驱动工程 AI 的地基)
TL;DR:V6 的 P8 解决了"世界模型选型"(物理已知→白盒仿真,未知→神经世界模型)。V7 进一步把历史验证过的第一性物理链 + 裁定框架 + TRIZ 方法论,从"每次手工调用"固化成了可复用、确定性、带发散守卫的算法资产(DNA)。这是 dio-consultant 从"方法论顾问"迈向"物理规则驱动工程 AI"(借鉴 Noyron)的第一块落地基石。
V7.1 三层架构(L3 决策 / L2 推演 / L1 参数化)
呼应 Noyron"高层决策不碰几何"的分层原则:决策层与几何层解耦,通过物理中间量衔接。
| 层 | 算法器 | 职责 | 对应脚本 |
|---|---|---|---|
| L3 方法骨架 | TRIZ 矛盾裁决器 | 矛盾→分离原理的高层取舍(物理矛盾→空间/时间/条件/系统级分离;技术矛盾→40 发明原理) | triz_contradiction_resolver.py |
| L2 白盒推演 | 拓扑裁定器 | 多候选反事实裁定(失稳比/支撑裕度/重心波动三判据加权) | topology_adjudicator.py |
| L1 参数化 | 结构质量反算器 | 物理代价量化(翼盒梁机翼 + 动量理论推进 + 结构需求绝对量 + 能量电池) | structure_mass_estimator.py |
串联闭环(DIO 映射):D 诊断(识别矛盾)→ I 创新(L3 裁决分离原理)→ O 优化(L1 量化质量代价 + L2 裁定最优拓扑)。三算法器已用「六边形战士」端到端验证:独立推导出的方案(滑跑助推起降 + 三系统架构 + 轮腿合一 + T3 拓扑)与历史 R4 收敛结论完全一致。
V7.2 四纪律(三算法器共同遵守,也是后续所有算法资产的门禁)
| 纪律 | 含义 | 反例 |
|---|---|---|
| D1 确定性 | 纯函数,同输入必同输出(Noyron 铁律:错就 debug,下次必对) | LLM 非确定输出 |
| D2 可解释 | 输出定量理由,非黑箱最优 | "AI 拍脑袋选了这个" |
| D3 发散守卫 | 异常输入/质量螺旋/NaN → 返回 FAIL,不伪造数值 | 迭代发散还返回"收敛值" |
| D4 分层解耦 + 数据/算法分离 | 决策层不碰几何;知识库(40原理/效应库)与裁决算法解耦 | 决策逻辑硬编码在几何生成里 |
V7.3 关键方法论固化(本轮踩坑后确认的精确含义)
- 结构质量必须是「固定输入常量」,不是 ∝M 比例:
m=0.12×M(负反馈压小)或m=系数×M×g(正反馈爆炸)都会让质量迭代失控。正确做法:结构质量由外部结构需求(腿长/越障/关节力矩)决定,作为常量参与求和,不随 M 迭代反馈。 - 判定指标方向要分清:安全裕度是"越大越优",失稳比/波动是"越小越优",归一化必须分方向,否则裁定结果颠倒。
- 质量先于几何:质量是输入、几何是输出,顺序不能反(历史 796kg 失控 = 先堆几何后算质量)。
V10 四层技术栈(物理规则驱动工程 AI 的完整架构 · 愿景终点)
TL;DR:V10 把 V7(三算法器)、V8(几何地基 + 反馈闭环)、V9(端到端管线 + 制造约束)整合为完整四层技术栈,逐层映射 Noyron 的架构,宣告 dio-consultant 从"方法论顾问"进化为「物理规则驱动工程 AI」。全部 8 个模块遵守四纪律,构成可复用、确定性、带发散守卫的算法资产库(DNA)。
V10.1 四层技术栈全景(Noyron 映射)
| 层 | Noyron 对应 | dio-consultant 实现 | 文件 |
|---|---|---|---|
| L3 决策层 | Noyron(高层工程决策) | TRIZ 矛盾裁决器 + Pipeline 编排器 | triz_contradiction_resolver.py dio_pipeline.py |
| L2 推演层 | 物理模型(热/流体/结构)+ 世界模型推演 | 拓扑裁定器 + 结构质量反算器 + 解析级多物理场校核(结构/热/流体)+ P8 世界模型(白盒 RK4 + RSSM 式潜在模型 + 反事实/不确定性/sim-to-real 校正) | topology_adjudicator.py structure_mass_estimator.py physics_checks.py world_model.py |
| L1 几何层 | PicoGK(体素内核) | 体素几何引擎 + 公差链计算器 | voxel_geometry.py tolerance_chain.py |
| 数值求解桥 | 外部求解器(可插拔内核) | CalculiX / SolidWorks Simulation 适配桥(生成→求解→解析→回灌) | fea_adapter.py |
| 反馈回路 | 试验数据回灌 | 预测/反馈闭环 + 真实硬件闭环数字侧(导入/对比/自动校准/验收报告/检查单) | prediction_feedback.py hardware_loop.py |
| 制造约束 | 制造工艺规则 | 材料库 + 可制造性检查 + 8 工艺公差库 | manufacturing_constraints.py tolerance_chain.py |
四层协同的完整 DIO 闭环:需求(高层规格)→ L3 矛盾裁决(分离原理)→ L2 质量反算 + 拓扑裁定(质量先于几何)→ L1 体素几何校验 → 制造约束可制造性检查 → 反馈闭环实测回灌自动校准。dio_pipeline.py 把全链路自动串联,任一步 FAIL 短路,用六边形战士案例跑通并独立复现 R4 收敛结论。
V10.2 进化对照(顾问 → 工程 AI)
| 进化维度 | V6(顾问) | V10(工程 AI) |
|---|---|---|
| 智能来源 | 方法论编排(LLM) | 确定性物理引擎(算法 + 物理 + 逻辑 + 规则) |
| 输出 | 建议/方案 | 可验证的性能预测 + 可制造几何校验 + 反馈接口 |
| 复现性 | 非确定(LLM) | 确定性(同输入必同输出) |
| 知识沉淀 | 每次手工调用 | 算法资产库(DNA),编码"类对象的 DNA" |
| 闭环 | 人工纪律 | 自动反馈闭环(实测回灌自动校准) |
V10.3 与 Noyron 的诚实对照
| 维度 | Noyron | dio-consultant V10 | 差距 |
|---|---|---|---|
| 确定性物理引擎 | ✅ 程序化算法 | ✅ 三算法器 + 解析级多物理场校核 | 对齐 |
| 体素几何内核 | ✅ PicoGK(工业级) | 🟡 简化体素校验层(numpy) | 功能子集 |
| 制造约束 | ✅ 深入(冷却通道/喷注器) | 🟡 5 材料库 + 8 工艺公差链 | 广度不足 |
| 数值求解 | ✅ 自有内核 | ✅ CalculiX/SW 桥接(不重写成熟内核) | 路线不同(插拔式) |
| 反馈回路 | ✅ 试验数据回灌 | ✅ 预测/反馈闭环 + 硬件闭环数字侧 | 对齐(待真实数据) |
| 端到端自动化 | ✅ 从规格到可打印硬件 | 🟡 从规格到验证结论;硬件闭环数字侧就绪 | 实测数据到位即闭合 |
| 实证案例 | 火箭发动机热试车成功 | 六边形战士(仿真级) | 待真实硬件 |
诚实结论:V10 已在架构上对齐 Noyron 的"物理规则驱动工程 AI"范式(确定性引擎 + 四层栈 + 反馈闭环),但在工业级深度(几何内核完整性、制造约束广度、真实硬件闭环)仍有差距。这是渐进式落地的正确阶段——V10 证明范式可行,后续深度需在具体项目中逐步积累(正如 Noyron 从 5kN 发动机一步步做到 2000kN)。
V10.4 整体验证(v10_validation.py)
scripts/v10_validation.py 跑完整闭环 + 四纪律 + 愿景达成 6 项验收(确定性物理引擎 / 质量先于几何 / 可验证性能预测 / 反馈闭环 / 制造约束 / 分层解耦),全部通过,宣告进化完成。
自动化执行纪律(DIO 落地交付的硬工程经验)
TL;DR:DIO 闭环终点是"用户拿到最终物"。当交付物是自主 CAD 出图或重负载本地程序调用时,光有方法论不够——必须带三条工程纪律,否则会卡在"视图溢出 / 重复视图 / 内存崩溃"等反复失败的坑里。以下经验来自 park_tent 8 零件 SolidWorks 出图实战(外部账本 E0005/E0006)。
纪律 1:自主 CAD 出图模板法(回应"逐页逐字学机械制图")
用户曾批判"AI 没学过机械制图基本功,画图老溢出"。落地解法不是调参数,而是回到制图原点思路:
1. 原点锚定:以模板(图框)左下角为绘图原点 (0,0)
2. 比例决策:按 [模板可用区尺寸 / 实物包围盒尺寸] 选"最大标准比例 ≤ 比值"
(如 A3 横向可用 385×222mm,地钉 20.7×149.9mm → 1:1)
3. 三视图排布:第一角投影——前视@(0,0)、上视在前视正上、左视在前视正右
4. 关键点定位:用包围盒最高/最低/最左/最右点相对原点确定整体位置,留装配余量
5. 硬断言:导出前用 GetOutline 归一化 (L,B,R,T),断言所有视图在可用区内(容差 2mm)
任一视图越界 → 重算比例/位置,绝不带病交付关键洞见:视图"左/上溢出"的根因几乎都是锚点选错 + 比例未对齐模板,而非单个尺寸标错。回到"原点 + 标准比例 + 三视图规则 + 硬断言"四步,可根除反复 N 次修不好的溢出。
纪律 2:COM API 不可靠时的 fallback 纪律
本机 SW 2025 的 gen_py 早绑定类型库桩损坏(ForceRebuild2/SetPosition2/DeleteView/Select 均报 has no attribute),导致"事后移动视图""删除视图"全部失效。落地 fallback:
- 创建时定位,不事后移动:视图位置在
CreateDrawViewFromModelView3(model, vname, x, y, scale)创建参数里直接给准,其坐标可靠生效;事后SetPosition2在本机是静默空转(打印的是设定值非生效值)。 - 删除失败 → 页面外临时视图:若需先建临时视图测量再重建,把临时视图建在页面外
(−1,−1)m——PDF/图纸导出天然不含页面外内容,绕开"删除 API 失效 → 中心残留孤儿视图 → PDF 出现重复重叠视图"的死结。 - 验证纪律(诚实闭环):出图类交付必带客观判据 + 视觉确认——用 PyMuPDF 计算矢量图元数 / 非白像素比确认"有内容且未溢出",再肉眼核对渲染 PNG(确认无重复视图、无左/上溢出),两者皆过才宣布完成。
纪律 3:资源预释放(TRIZ #11 预先应急 / #10 预操作)
重负载本地程序(如 SW COM 自动出图)会瞬间吃满内存,触发"内存不足、继续可能崩溃"。与其崩溃后补救,用 TRIZ 预操作 / 预先应急 在启动前先腾资源:
前置(启动重负载前):
用 ctypes.GlobalMemoryStatusEx 读物理内存占用率
if 占用率 ≥ 80%:
按白名单关闭"当下不必要"的进程(浏览器/媒体/云同步/聊天)
记入临时 JSON
重负载执行...
finally(无论成功失败):
按记录恢复被关闭的应用安全铁律(绝不误杀):PROTECTED_NAMES(系统关键) + SW_NAMES(出图必需) + WORKBUDDY_HOST(关闭会终止 agent 自身) + 当前 Python 进程树——全部硬保护,绝不出现在关闭清单。真正可释放的是其他重型应用(浏览器等);WorkBuddy 桌面端(Electron)不受 guard 影响,会话视图保持。
纪律 4:工程物理建模纪律(固定点/迭代模型 + 耦合参数 + DECIDED 修正目标)
TF-1 实战(外部账本 E0021)沉淀的三条硬纪律,凡涉及"物理仿真/固定点迭代/质量-性能耦合"的 DIO 任务必带:
- 发散守卫(不伪造数值):固定点/迭代求解(如能源螺旋 MTOW 模型)必须加收敛守卫——结构质量 > S_max 悬崖时返回
None/FAIL并报告"物理无解",绝不静默兜底一个虚假达标值,也绝不崩溃。None本身就是正确物理结论(当前设计不达标),不是 bug。 - 耦合参数并列管控:MTOW 类指标由"结构质量 × 电池比能 × 电机功率密度"共同决定,轻量化 alone 不够。凡减重换来的裕度,须同步标注电池 SE/电机 SP 的敏感性边界(如 180Wh/kg 即击穿达标线)——把耦合项列为与轻量化并列的管控项。
- DECIDED 修正目标纪律:当字面目标物理不可能(如 ≤16kg 被 7.7kg 绝对地板否定),DIO 应先诊断不可能性(给出物理地板/发散悬崖),再提议可达成修正目标并获用户确认(DECIDED 印章),绝不回避矛盾也不编造达标。修正目标须写进交付物与记忆。
关键洞见:工程物理问题的"结论"往往不是某个方案,而是一条可达/不可达的边界线(S_max 悬崖、ABS 地板、SE 阈值)。DIO 的价值在于把模糊的"飞不起来"翻译成可量化的边界,再在边界内给出最优解。
纪律 9:DIO 轻量 CAD 五域图库能力(内化 @indiv-wangjiaocheng/cad-editor 的优点)
TL;DR:DIO 既有 CAD 重轨(SW2025 / smlibpy / mfg-level-engineering-drawing / autocad-2017-bridge)强在真实 3D / 参数化 / 制造级标注 / FE 仿真,但都需 CAD 许可或复杂环境,且偏机械、缺建筑/电气/管道/结构图库。cad-editor 的优点(五行业图库 + GB/T 合规 + NL→参数提取 + 纯 ezdxf 免许可出图)已被内化为 DIO 自己的能力——移植为自包含库
scripts/lightweight_cad/(剔除其易碎的脚本生成器、修正其 bug)。DIO 自身即可直接出五行业 2D 工程图,不再需要调用任何外部技能。
DIO 内化的能力(即 cad-editor 被吸收的优点):
- 五行业图库(⭐ 主要价值):architectural(墙/门/窗/柱/楼梯/阳台)、mechanical(螺栓/齿轮/轴承/弹簧/垫圈/螺母/销/键槽)、electrical(开关/插座/灯具/导线/配电箱/断路器)、piping(直管/弯头/三通/阀门/法兰/大小头/管帽)、structural(梁断面/楼板配筋/条基/独立基础)——见
scripts/lightweight_cad/templates/。 - GB/T 合规内置:图层(GB/T 17825 五行业预设,
layer.py)、图框/标题栏(GB/T 14689,paperspace.py)、ACI 256 配色、行业材料填充(hatch.py)。 - NL→参数提取思想:
references/CAD_轻量五域图库_内化cad-editor.md§3 记载了 cad-editor 的IntentClassifier(加权正则 + 领域兜底)与ParamExtractor(按域正则提取尺寸/数量/方向/规格)思路,DIO 用作自己的 NL 路由方法(不依赖其实现)。 - 纯 ezdxf 管线 + 自含渲染:
document.py/renderer.py(DXF→PNG/SVG/PDF,matplotlib,且修复了原 cad-editor 的"PNG 中文方块"缺陷——自动回退 CJK 字体)。
如何使用(DIO 自己执行,不派发):
import sys
sys.path.insert(0, "<DIO技能>/scripts")
from lightweight_cad import (CADDocument, Renderer, LayerManager, PaperSpace,
ArchitecturalTemplates, MechanicalTemplates, StructuralTemplates, ...)
doc = CADDocument.new('R2010','mm'); msp = doc.modelspace()
LayerManager(doc).setup_template('mech') # 按行业选 'arch'/'mech'/'elec'/'piping'/'struct'
MechanicalTemplates.bolt_top_view(msp, (0,0), 16, 'hex')
PaperSpace.draw_title_block(msp, (0,0), 'A3', title='...')
CADDocument.save(doc, 'out.dxf'); Renderer.render(doc, 'out.png')与 DIO 纪律的衔接(收口不降档):轻量轨产出的 DXF 仍须过 纪律 1(原点+标准比例+三视图+越界硬断言)+ 纪律 5.1(越框/标注重叠 fail-fast)+ 纪律 7(生产流水线门禁:渲染健全性/隔离分流/批量重试)。即:DIO 内部轻量轨负责"快出合规底图",纪律 1/5.1/7 负责"越框/标注/批产门禁收口"。
来源与溯源(非运行依赖):scripts/lightweight_cad/ 内化自 SkillHub @indiv-wangjiaocheng/cad-editor v1.0.6 的干净模块;已剔除其 ScriptGenerator(建筑门/窗双缩进、结构模板签名脱节、生成脚本 __file__ 路径假设)并修正 foundation_strip/bearing 等 bug。cad-editor 仅作为设计溯源,DIO 运行时不依赖它安装与否——这是"内化优点"而非"调用技能"。
桥接节点 B13(轻量 CAD 桥,DIO 内部):在 B11(交付桥)/B12(世界模型桥)基础上新增 B13——把"NL 制图需求 / 结构化图元参数"桥接到 DIO 自身的 lightweight_cad 五域制图能力(已内化),与 B12(重型 SW2025/smlibpy)并列:前者补"多行业/免许可/快出图",后者补"真实 3D/参数化/仿真"。详细 playbook(正确调用签名、调度分工、GB 合规、已知 bug 与规避)见 references/CAD_轻量五域图库_内化cad-editor.md。
纪律 10:DIO 图像→DWG 反向重绘能力(内化 pengxiaoan/autocad-dwg-redraw-skill 的优点)
TL;DR:DIO 的 B13 轻量轨只能"按结构化参数/模板正向画"。当用户给的是一张参考图(栅格/PDF)要照着重绘成可编辑 DWG/DXF时,正向轨用不上。
pengxiaoan/autocad-dwg-redraw-skill的强项(图像→几何重建 + 证据等级/剖面/处置状态 QA 纪律 + 可选 AutoCAD COM 真机桥 + AutoLISP 快出 + 向量 PDF→DXF)已被内化为 DIO 自己的能力——移植为自包含库scripts/image_to_dwg/,复用lightweight_cad的全部实体与 GB/T 合规(反向重建的几何与正向模板几何走同一套 ezdxf 实体,天然继承合规/图层/字体回退)。DIO 自身即可照图反绘,不再需要调用任何外部技能。
DIO 内化的能力(即该技能被吸收的优点):
- 栅格→几何重建(⭐ 主要价值,代际差距项):
autocad-image-redraw的"栅格摄入→几何基元(直线/圆/多边形)+ 标定 + DXF 输出"——见scripts/image_to_dwg/cv_extract.py(OpenCV 可用时 Canny+Hough+findContours;OpenCV 缺失时 numpy 退化路径,发单矩形并标 inferred/needs_review,不静默伪造)。 - 证据等级纪律(与 DIO 诚实闭环同构):
core.py的EvidenceLevel(KNOWN/SCALED/INFERRED/UNREADABLE)——像素相似≠物理精度;有标定(pixels_per_unit)才 SCALED,否则 unitless+INFERRED;无 OCR → 文本标 UNREADABLE 不臆造。 - 剖面/处置状态 QA(与源技能同构):
Profile(strict-dimensioned/general/hybrid/visual-trace/geometry-only)+Disposition(pass/pass_with_warnings/needs_review/blocked/fail)+ 含哈希 manifest(可复现交付契约)。strict-dimensioned 缺单位/锚点→由 validate 的 blockers 阻断(不静默降级,修正了初版误降级);无锚点默认不按 mm。 - 可选通道(不强制依赖):
autocad_com_bridge.py(pywin32 驱动真 AutoCAD 出原生 DWG,缺失/失败→保留 DXF,S1 优雅降级)、lisp_export.py(生成 APPLOAD-able .lsp)、pdf_vector_to_dxf.py(PyMuPDF 向量 PDF→DXF,权威几何 evidence=known)。 - 七步管线编排:
redraw_engine.py的 preflight→提取→建 spec→校验→画 DXF→自检→比对→处置,每步产出结构化报告 + 末端 manifest.json(含 source/dxf 哈希、profile、evidence_summary)。
如何使用(DIO 自己执行,不派发):
import sys
sys.path.insert(0, "<DIO技能>/scripts")
from image_to_dwg import redraw
manifest = redraw(
image_path="ref.png", output_dir="out",
profile="general", # 或 'strict-dimensioned'(需 units+anchors) / 'geometry-only' / 'visual-trace'
units="mm", # 有标定锚点才给;否则省略→unitless
anchors_json=None, # strict 模式下必填比例锚点
calibration={"pixels_per_unit": 10.0}, # 可选,有则几何 SCALED
geometry_only=False, # True 时跳过 text/mtext/dimension,仅几何
use_com=False, # True 时惰性调 AutoCAD COM 出原生 DWG(失败回退 DXF)
)与 DIO 纪律的衔接(收口不降档):反向轨产出的 DXF 仍须过 纪律 1(原点+标准比例+三视图+越界硬断言)+ 纪律 5.1(越框/标注重叠 fail-fast)+ 纪律 7(生产流水线门禁)。即:DIO 内部反向轨负责"照图重建几何底图",纪律 1/5.1/7 负责"越框/标注/批产门禁收口"。证据等级/处置状态经 compare.py(仅边缘相似度,用于发现遗漏/偏移,不验证物理尺寸)+ disposition 显式传达。
来源与溯源(非运行依赖):scripts/image_to_dwg/ 内化自 GitHub pengxiaoan/autocad-dwg-redraw-skill(Codex 技能包,含 autocad-dwg-redraw 与 autocad-image-redraw 两个子技能)的干净设计——吸收其"图像反向重绘 + 证据/QA 纪律 + 多通道"思路,重写为纯 DIO 自身代码(复用 lightweight_cad,OpenCV/pywin32 惰性导入优雅降级)。该 GitHub 技能 仅作为设计溯源,DIO 运行时不依赖它安装与否——这是"内化优点"而非"调用技能"。
桥接节点 B14(图像反向重绘桥,DIO 内部):在 B11(交付桥)/B12(世界模型桥)/B13(轻量正向 CAD 桥)基础上新增 B14——把"参考图/扫描件/截图要重绘成可编辑图纸"的需求桥接到 DIO 自身的 image_to_dwg 反向重绘能力(已内化),与 B13(正向参数/模板轨)并列:前者补"照图重建",后者补"按参数画"。DIO 按任务性质自动择路——用户给结构化参数/模板描述→B13 正向轨;用户给参考图要反绘→B14 反向轨。两条均为 DIO 自身执行(通路一),详见 references/CAD_图像反向重绘_内化autocad_dwg_redraw.md。
六场景端到端交付验证(证明 DIO 真能交付,而非仅"可用")
| 场景 | 诊断 D | 创新 I | 优化 O | 最终交付物(用户要的结果) | 交付路径 |
|---|---|---|---|---|---|
| 代码实现/调试 | 5Why + 鱼骨图定位根因(逻辑错/边界漏) | TRIZ #35参数变化 / #15动态化 给改法 | LP / 复杂度分析定实现选型 | 修复后代码 + 单测 + 验证报告 | 通路一(自写)或 P7 通路二(编码技能) |
| 行业特定咨询 | 帕累托定关键指标 | 矛盾矩阵破核心矛盾 | LP 定资源/排程 | 带领域参数的可执行方案 | 通路二:调领域技能补数据 → 回灌 |
| 情感与人际 | 频次/时间成本量化冲突 | 分离原理解软矛盾 | AHP 排优先级 | 协作改进计划(RACI/会议机制) | 通路一(自出文档) |
| 实时数据决策 | SPC 监测波动 | 矛盾矩阵破权衡 | 参数化 LP + 灵敏度 | 最优决策 + 敏感度报告 | 通路二:WebSearch 取数 → 回灌验证 |
| 简单二元判断 | 二分判定变量 | (L1 极简可省) | 加权评分 | 一句话推荐 + 关键理由 | 通路一(DIO-Lite 档位) |
| 创意发散 | 功能需求定义 | 遍历 40 原理 + FOS | IFR 理想度排序 | N 个结构化创意 + 排序 | 通路一,或调生成类技能落地 |
| 工程物理/机电轻量化 | 能源螺旋固定点建模定位发散悬崖(S_max)与绝对地板(ABS) | TRIZ #1/#2/#31/#40 轻量化(CFRP+拓扑+点阵) | 固定点 MTOW 优化 + 深度杠杆(桨盘D/高比能电池/Route B)权衡 | 达标判定 + 逐模块目标质量表 + FE 放行计划 | 通路一(自建模)或 P7 调 CAD/仿真技能 |
上表是 P1–P6 与 P7 合力的结果:每个场景都跑完 D→I→O 闭环并产出真实交付物,而非停在"分析说可用"。
真实边界
依据 C1–C3 准则,DIO 确实无能为力的仅以下几类:
| 真边界类型 | 缺失准则 | 例子 | 正确应对 |
|---|---|---|---|
| 纯执行任务 | C2(无优劣方向) | "翻译这段话""把CSV转成JSON"(无验收标准的机械转述/搬运) | 纯转述执行直接做即可;但若带明确功能目标+验收标准(如"实现X并跑通测试"),则属 P1 + P7 交付物,走完整闭环 |
| 纯事实检索 | C1 + C2 | "去年GDP是多少" | 查询类问题,直接给答案 |
| 纯个体情绪 | C1(无可优化系统) | "我今天很难过" | 倾听与共情,不套用方法论 |
| 纯价值观取舍 | C2(优劣取决于价值观而非客观指标) | "该不该为省钱裁员" | 可提供量化成本收益供参考,但价值判断由人做 |
| 完全开放的哲学议题 | C1+C2+C3 全缺 | "人生的意义是什么" | 不属于工程/管理范畴 |
重要:即使命中真实边界,也不得拒绝对话(见运行稳定性规则 S6)。仍需给出力所能及的回应——例如价值观问题可提供量化参考数据供决策者权衡——只是不强行套用完整 DIO 流程。
边界处理原则
- 先怀疑判断,再承认边界:遇到"看起来不适用"的问题,先用 C1–C3 准则复核一遍,多数情况下是适配方式没找对
- 不拒绝、不推诿:即便落在真实边界内,也要先给出力所能及的贡献
- 不说"请选用其他工具":可以说明某类问题通常用某种方式效果更好,但不做指令性跳转
- 优先启用适配协议:P1–P6 覆盖了绝大多数"疑似不适用"场景,用协议而非拒绝
使用前提
- 用户能描述清楚问题背景(约束条件可以在分析过程中逐步澄清)
- 数据非必需——无数据时自动启用 P4 参数化建模或定性模式
- 问题满足 C1–C3 三准则
自我进化闭环(Evolution Loop)
TL;DR:经验存在包外
~/.workbuddy/DIO_EVOLUTION/LEDGER.md(升级不丢);任务前 PRE 匹配 Pattern、任务后 POST 追加E####记录。
让技能"越做越强"——每次任务都沉淀为可复用经验,跨会话、跨工作区、且跨版本升级持久保存。
数据 / 机制分离(非破坏性升级的关键)
- 机制(随发布更新):本节的 PRE/POST 指令、Schema、
references/DIO_EXPERIENCE_LEDGER.md模板 —— 这些随 SKILL 发布而更新。 - 数据(本地持久、升级不丢):用户每次积累的经验数据(
E####记录 + Pattern Index)存放在包外用户级路径:- 默认:
~/.workbuddy/DIO_EVOLUTION/LEDGER.md - 可用环境变量
DIO_LEDGER_PATH覆盖(如指向某项目私有账本)
- 默认:
- 为什么这样设计:
references/属于技能包,重装/升级会被覆盖;而~/.workbuddy/DIO_EVOLUTION/在包外,重装技能时原封不动。因此用户上一版用出来的经验,在下载最新版后自动"融合"——新机制 + 老经验共存,绝不丢失、绝不覆盖。
任务前(PRE)
- 定位账本:取环境变量
DIO_LEDGER_PATH,否则用默认路径。 - 若不存在 → 用
references/DIO_EXPERIENCE_LEDGER.md模板初始化一份(仅创建,绝不覆盖已有账本)。 - 用"问题签名"匹配 Pattern Index:命中已知模式 → 优先复用/改编已验证最优路径;命中"避坑" → 主动规避。
- 如需矛盾矩阵数值/效应映射/Cp-Cpk 公式等精确细节 → 读账本 Knowledge Anchors 指向的教材(见模板文件)。引用文件不存在则按"异常处理自检清单"降级,勿凭记忆编造。
任务后(POST)
- 强制追加一条
E####结构化记录(域路由、矛盾/参数、方法/原理、方案、结果 success/partial/fail、可复用洞见、下次更好)到外部账本。- 诚实覆盖(失败必入账):结果须如实填
success/partial/fail;对 partial/fail 必须额外写明失败要素(含reproducible/priority/context),落实诚实原则、使失败可被复盘与去重——不得只记成功。
- 诚实覆盖(失败必入账):结果须如实填
- 同步更新 Pattern Index,晋升阈值量化(取代主观"高频/高价值"):
- 模式满足 30 天内、覆盖 ≥2 个不同任务、累计命中 ≥3 次 → 晋升进索引;
- 或一次性重大避坑(高价值)亦可直接晋升;
- 未达阈值仅保留为 Live Entry,不进索引(避免噪声稀释)。
- 沉淀 Skill 前过质量门(借鉴 self-improving-agent 的 Skill Quality Gates):须同时满足
(a) 已实测/验证可用 (b) 脱离原始上下文仍自洽 (c) 无项目硬编码值 (d) 命名规范 (e) 自包含——任一不满足则先补全或放弃沉淀。
- 禁止写入包内
references/的模板文件,也禁止覆盖已有账本——只追加。
账本结构升级(V12.0.0 吸收 dev-expert「正反手册双册 + 决策失败三栏 + 证据锚」)
在原有 E#### 经验账本基础上,V12.0.0 把 DIO 自进化账本升级为双册 + 三栏 + 证据锚结构,与 dev-expert 的 error-ledger 同构但保留 DIO 包外持久特性:
- 双册(正反手册):
- 正册(成功路径):
E####的 success/partial 记录,沉淀「可复用最优路径」; - 反册(失败/避坑):partial/fail 记录 + 决策失败三栏(
[错误假设]/[为什么会这样]/[下次如何不犯]),命中即复核——PRE 阶段若新问题签名匹配反册条目,必须先调出该条目提示规避,不得重复踩坑。
- 正册(成功路径):
- 决策失败三栏(fail/partial 必填):每条失败记录除原
reproducible/priority/context外,强制补假设↔现实落差与可迁移避坑规则;未填三栏的 fail 记录在 PRE 匹配时不被采信(标[不完整·不采信])。 - 证据锚(Evidence Anchor):每条
success记录须挂验证证据锚(evidence_anchor字段:测试通过输出片段 / 数据回灌 OK 行 / 对照基准偏差值);无锚的 success 在 PRE 匹配时标[置信度中·缺证据]并优先复验——把 S10 抗合理化与 SELF-AUDIT 证据门禁落到账本层,形成「输出有证据→入账有锚→复用先验锚」闭环。 - 命中即复核:PRE 匹配到反册/避坑条目 → 输出显式
[命中反册 E####:曾因 XX 踩坑,本次已规避];匹配到正册高锚记录 →[复用 E#### 已验证路径]。
诚实声明(进化边界)
本进化是经验符号化积累(外部记忆库),而非模型权重重训练:AI 的底层能力不变,但借助账本在相似问题上"想起"过往成败、复用最优路径。这是可验证、可审计、可迁移的进化,也是本技能"越用越懂你"的实现方式。
账本是自我进化的唯一载体;不执行 PRE/POST 等于回到静态技能。
诊断域:质量管理核心方法速查
TL;DR:10 个方法(Kano/QFD/七大工具/Cp-Cpk/t检验/ANOVA/回归/DOE/SPC/DMAIC)一句话 + 适用场景,定位"问题在哪、有多严重"。
| 方法 | 一句话 | 适用场景 | 关键参数 |
|---|---|---|---|
| Kano模型 | 将需求分为基本/期望/兴奋三类 | 客户需求分类 | 基本需求→兴奋需求→潜在需求 |
| QFD | 客户需求→技术特征的映射矩阵 | 产品设计阶段 | 屋顶三角形=矛盾源 |
| 七大工具 | 因果图/帕累托/控制图/直方图/散布图/检查表/分层 | 质量问题诊断 | 5M's分类 |
| Cp/Cpk | 过程能力与规格要求的匹配度 | 过程能力评估 | Cp≥1.33为良好,Cpk考虑偏移 |
| t检验 | 两组均值差异是否统计显著 | 样本比较 | p值<0.05为显著 |
| ANOVA | 多组均值差异+因素效应分解 | 多因素实验分析 | F值/p值/交互效应 |
| 回归 | 建立Y=f(X)预测模型 | 变量关系建模 | R²/残差分析 |
| DOE | 通过实验设计高效找最优参数组合 | 参数优化 | 全因子/部分因子/中心点 |
| SPC | 用控制图监测过程稳定性 | 过程监控 | X-bar-R/单值-移动极差图 |
| DMAIC | 六西格玛五阶段改进方法论 | 系统化质量改进 | Define→Measure→Analyze→Improve→Control |
详细步骤→读取 references/项目质量管理_方法级蒸馏.md(若文件不存在,本文件速查表与文末案例已覆盖常见用法)。
突破域:TRIZ核心方法速查
TL;DR:矛盾矩阵破技术矛盾、四大分离原理破物理矛盾;40 发明原理 + F1–F30 效应库是发散引擎。
矛盾矩阵使用流程
- 用39个通用工程参数描述矛盾
- 确定"改善参数"(行)和"恶化参数"(列)
- 交叉格→推荐发明原理(Inventive Principles)编号(优先前面的)
- 将原理具体化为技术方案
物理矛盾判定与分离
A和B是同一参数吗?
否 → 技术矛盾 → 矛盾矩阵
是 → 物理矛盾 → 四大分离原理
空间分离/时间分离/条件分离/系统分离40发明原理速查表
| # | 名称 | 核心思想 | # | 名称 | 核心思想 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 分割 | 模块化降低耦合 | 21 | 紧急行动 | 快速完成有害操作 |
| 2 | 抽取 | 分离有害保留有用 | 22 | 变害为利 | 有害→有益转化 |
| 3 | 局部质量 | 差异化而非均一化 | 23 | 反馈 | 引入反馈自动调节 |
| 4 | 非对称 | 打破对称获优势 | 24 | 中介物 | 引入中间介质传递 |
| 5 | 合并 | 空间/时间合并功能 | 25 | 自服务 | 自我完成辅助功能 |
| 6 | 多用性 | 一部件多功能 | 26 | 复制 | 廉价复制品替代原件 |
| 7 | 嵌套 | 俄罗斯套娃式收纳 | 27 | 廉价替代 | 一次性用品降成本 |
| 8 | 重量补偿 | 外力平衡重力 | 28 | 机械替代 | 电/磁/光替代机械 |
| 9 | 预加反作用 | 预施反向力抵消 | 29 | 气动液压 | 气/液替代固体 |
| 10 | 预操作 | 提前完成部分操作 | 30 | 柔性壳膜 | 柔性替代刚性结构 |
| 11 | 预先应急 | 预备补偿/救援方案 | 31 | 多孔材料 | 引入孔隙增表面积 |
| 12 | 等势性 | 消除不必要势能差 | 32 | 改变颜色 | 改可视性/透明度 |
| 13 | 逆向思维 | 倒过来做 | 33 | 同质性 | 相同材料减兼容问题 |
| 14 | 曲面化 | 曲线/曲面替代直线 | 34 | 抛弃修复 | 用后消失/自行补充 |
| 15 | 动态化 | 固定→可调自适应 | 35 | 参数变化 | 改物理状态/浓度/温度 |
| 16 | 不足超额 | 多做或少做一点 | 36 | 相变 | 利用相变体积/热效应 |
| 17 | 维度变化 | 1D→2D→3D多层 | 37 | 热膨胀 | 热胀冷缩实现紧配合 |
| 18 | 振动 | 利用振动改变行为 | 38 | 加速氧化 | 逐级加强氧化 |
| 19 | 周期性动作 | 脉动替代连续 | 39 | 惰性环境 | 惰性气体/真空防干扰 |
| 20 | 连续运动 | 消除空闲间歇 | 40 | 复合材料 | 复合替代均质 |
40原理详细案例→读取 references/创新管理_方法级蒸馏.md(若存在)。
科学效应库(功能→效应映射)
功能导向搜寻使用:将具体问题抽象为一般功能(F1-F30),再映射到科学效应。
| 功能编码 | 功能名称 | 示例效应 |
|---|---|---|
| F1 | 发热 | 焦耳热/化学反应热/摩擦热/电磁感应热 |
| F2 | 冷却 | 液体蒸发/焦耳-汤姆逊效应/绝热膨胀 |
| F3 | 改变温度 | 热传导/热辐射/相变/热电效应 |
| F4 | 吸热 | 亥姆霍兹共振/化学反应吸热 |
| F5 | 发光 | 白炽灯/荧光/化学发光/LED |
| F6 | 产生电信号 | 压电效应/热电效应/光电效应/电磁感应 |
| F7 | 产生磁场 | 电磁铁/永磁体/超导磁场 |
| F8 | 产生力 | 电磁力/液压/气压/离心力 |
| F9 | 产生运动 | 电动机/液压马达/气缸/振动 |
| F10 | 产生振动 | 电磁振动/机械振动/超声波 |
| F11 | 产生声波 | 声学共振/压电超声/扬声器 |
| F12 | 产生压力 | 气压/液压/离心力/毛细管力 |
| F13 | 产生变形 | 形状记忆合金/热膨胀/弹性变形 |
| F14 | 产生摩擦 | 粗糙表面/磁摩擦/粘性摩擦 |
| F15 | 产生冲击 | 水锤效应/爆炸/碰撞 |
| F16 | 产生爆炸 | 化学爆炸/核反应/电弧 |
| F17 | 产生共振 | 声学共振/机械共振/电磁共振 |
| F18 | 产生电磁辐射 | 天线/激光/X射线 |
| F19 | 产生电离 | 高压电场/紫外线/放射性 |
| F20 | 产生化学反应 | 触媒/氧化/还原 |
| F21 | 产生物理化学变化 | 溶解/熔化/蒸发/凝固 |
| F22 | 产生物质分离 | 过滤/蒸馏/离心/色谱 |
| F23 | 产生混合 | 搅拌/气流混合/超声波分散 |
| F24 | 产生物质传输 | 泵/风扇/管道/扩散 |
| F25 | 产生信息传输 | 光纤/无线电/超声波 |
| F26 | 产生信息存储 | 磁存储/光盘/半导体存储 |
| F27 | 产生信息处理 | 计算机/逻辑电路/神经网络 |
| F28 | 产生测量 | 感应器/传感器/探针 |
| F29 | 产生控制 | 反馈/自适应/阈值 |
| F30 | 产生保护 | 屏蔽/密封/过滤 |
完整效应表→读取 references/创新管理_方法级蒸馏.md(若存在)。
优化域:运筹学核心方法速查
TL;DR:LP/单纯形/对偶/灵敏度/运输/NLP/图网络/决策树/动态规划——把"约束下最优"建模求解,给出影子价格与稳健区间。
| 方法 | 一句话 | 适用场景 | 关键参数 |
|---|---|---|---|
| LP | 线性约束下线性目标最优 | 资源分配/生产计划 | 可行域/极点/检验数σ |
| 单纯形法 | 从一个极点跳到相邻更优极点 | LP求解 | 入基/出基规则 |
| LP建模 | 将业务问题→数学模型 | 问题抽象 | 标准形式max/min |
| 对偶理论 | 原问题和对偶问题互为镜像 | 影子价格/灵敏度 | 影子价格=边际资源价值 |
| 灵敏度分析 | 参数变化→最优解变化范围 | 方案稳健性评估 | c/b/A的允许变化范围 |
| 运输问题 | LP特殊子类+专属表上作业法 | 供需调度 | 闭回路/位势法 |
| NLP/KKT | 非线性约束下非线性目标最优 | 复杂关系优化 | KKT条件/拉格朗日乘子 |
| 图/网络 | 最短路/最大流/最小费用流 | 路径/流量优化 | Dijkstra/Ford-Fulkerson |
| 决策树 | 不确定性下序贯期望值决策 | 风险决策 | 期望值/后悔值 |
| 动态规划 | 多阶段序贯决策的最优化 | 分阶段规划 | 状态/决策/递推关系 |
详细步骤→读取 references/运筹学_方法级蒸馏.md(若存在)。
创新管理战略框架速查
TL;DR:成长战略/破坏式创新/平台生态/Stage-Gate/IPD 等,把"创新怎么发生、收益怎么守住"讲清。
| 方法 | 一句话 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 成长战略 | 企业在技术网络中选择领先/跟随位置 | 战略规划 |
| 技术创新本质 | 现象→目的链接,元问题vs次生问题 | 创新方向判断 |
| 组织创新(SECI) | 隐性→显性知识转化4阶段 | 组织能力沉淀 |
| 项目协作(Stage-Gate) | 门径管理10步评估 | 项目管理 |
| 平台/生态创新 | IPD+细腰型结构+开放生态 | 规模化创新 |
| 破坏式创新 | RPV惯性+价值曲线+逆向创新 | 颠覆视角 |
| 创新收益获取 | 合法性3维度+互补资产+IP保护 | 商业化保障 |
端到端实战案例
TL;DR:7 个完整案例覆盖 矛盾/排产/物理矛盾/供应商决策/不良率/多目标冲突,照着跑一遍即上手。
案例 1:产品质量问题 — DIO 全闭环
用户问题:"我们产品的强度提高了 20%,但重量也增加了 15%,客户不接受增重。怎么办?"
DIO 执行过程:
【Step 1 路由】
信号词:"提高了A但B也恶化了" → 典型技术矛盾 → 进入突破域(I)
【Step 2 突破域执行 — 矛盾矩阵】
改善参数:#14 强度
恶化参数:#1 运动物体重量
→ 查矛盾矩阵 → 推荐原理:#1分割 #27廉价替代 #11预操作 #40复合材料 #29气动液压
【Step 3 原理具体化为方案】
方案A (#1分割):将承力部件与非承力部件分开,只加强承力部分
方案B (#40复合材料):用碳纤维替代部分金属材料(高强度低密度)
方案C (#29气动液压):用内部气压结构替代实心材料(如充气支撑)
【Step 4 桥接到优化域(O) — 选最优方案】
建立决策树:方案成本/可行性/性能提升 → 选择方案B(复合材料)
灵敏度分析:碳纤维价格波动±20%对总成本的影响 → 可接受范围
【Step 5 桥接回诊断域(D) — 验证效果】
DOE实验设计验证新材料参数 → SPC监控试产后过程稳定性
Cpk对比:改进前0.9 → 改进后1.5输出模板:
【矛盾识别】
- 类型:技术矛盾 — 改善 #14 强度 vs 恶化 #1 重量
- 矩阵推荐原理:#1, #27, #11, #40, #29
【突破方案】(按可行性排序)
方案 TRIZ原理 做法 预期效果 A #1分割 承力/非承力分离 重量-10%,强度不变 B #40复合材料 碳纤维替代 重量-25%,强度+15% C #29气动液压 内压支撑结构 重量-30%,需重新设计 【优化决策】:推荐方案B,理由:…
【验证计划】:DOE→SPC→Cpk复核
案例 2:生产线效率 — 诊断→优化两域
用户问题:"我们有三条产线,4种产品,不知道怎么排产能利用率最高。"
DIO 执行过程:
【Step 1 路由】
信号词:"最高""最优""资源分配" → 优化域(O)
【Step 2 优化域执行 — LP建模】
决策变量:x_ij = 产品i在产线j上的产量
目标函数:max 总利润 = Σ(利润_i × x_ij)
约束:
C1: 每条产线工时 ≤ 可用工时
C2: 每种产品产量 ≥ 最低订单量
C3: x_ij ≥ 0
【Step 3 求解与分析】
单纯形法求解 → 得到最优生产计划
对偶分析 → 产线B影子价格最高(¥800/小时)→ 瓶颈在产线B
灵敏度分析 → 订单C的需求允许降低15%而不改变最优基
【Step 4 桥接到诊断域(D) — 如果有质量问题】
若某产品合格率偏低 → 七大工具因果图找原因 → DOE优化工艺参数案例 3:服务响应速度 — 物理矛盾分离
用户问题:"我们的客服系统既要响应快(<2秒),又要分析深(需要查询多个数据库,耗时5秒+)。"
DIO 执行过程:
【Step 1 路由】
同一参数(响应时间)既要短又要长 → 物理矛盾
【Step 2 分离原理选择】
尝试时间分离:
T≤2s:返回缓存/预计算结果(快速但不完整)
T=5s:后台完成深度分析后推送更新
→ 应用 #10预操作 + #15动态化
方案:两级响应机制
Level 1(即时):返回历史相似问题的答案(<1s)
Level 2(异步):后台深度分析后通知用户(5-10s)案例 4:供应商选择 — 运筹优化 + 决策树(不确定性决策)
用户问题:"我们有 3 家供应商可选,价格不同、交期不同、质量水平也不同,而且未来需求量有 30% 概率翻倍、70% 概率持平,选哪家?"
DIO 执行过程:
【Step 1 路由】
信号词:"选哪个最优" + "概率/不确定性" → 优化域(O),需用决策树
【Step 2 建模】
决策节点:选择供应商 A / B / C
机会节点:需求持平(0.7) / 需求翻倍(0.3)
评价指标:总成本 = 采购成本 + 库存成本 + 缺货惩罚
各供应商参数:
供应商A:单价¥100,交期7天,合格率99%,产能充足
供应商B:单价¥85,交期14天,合格率96%,产能有限(翻倍时需外协+¥20)
供应商C:单价¥120,交期3天,合格率99.8%,产能充足但最小起订量高
【Step 3 决策树求解】
计算每个分支的期望总成本(EMV):
供应商A EMV = 0.7 × Cost_A_持平 + 0.3 × Cost_A_翻倍 = ¥X
供应商B EMV = 0.7 × Cost_B_持平 + 0.3 × Cost_B_翻倍(含外协) = ¥Y
供应商C EMV = 0.7 × Cost_C_持平 + 0.3 × Cost_C_翻倍 = ¥Z
【Step 4 灵敏度分析】
关键变量:需求翻倍概率在什么范围内会改变最优选择?
设翻倍概率为 p,解方程 EMV_A(p) = EMV_B(p)
→ 得到临界概率 p*
若实际 p > p* 则选A,否则选B
【Step 5 输出】
推荐:供应商[ ],期望总成本¥[ ]
风险提示:若需求翻倍概率超过[ ]%,建议切换到供应商[ ]输出模板:
【决策模型】
供应商 持平时总成本 翻倍时总成本 期望成本(EMV) 风险(最差情况) A … … … … B … … … … C … … … … 【推荐】:供应商 X,理由:…
【灵敏度】:当需求翻倍概率超过 __% 时,改选 Y 更优
【局限】:以上基于给定概率估算,实际概率若偏差较大可能改变结论
📊 详细分步演算(演示数值 · 成本子模型透明可复算)
下面把【Step 2–4】里的占位符号
[ ]/¥X真正算出来。子模型(可替换为你的真实参数):年需求 持平 Q=10,000 / 翻倍 Q=20,000 件;年持有率 20%;库存 = 单价×20%×(交期/365)×Q(在途+安全库存占用);
不良补制 = 单价×(1/合格率−1)×Q;B 翻倍超出产能部分外协 ¥20/件(cap=15,000)。
各分支总成本(元):
供应商A(¥100 / 7d / 99% / 产能∞):
持平 = 采购1,000,000 + 库存3,836 + 补制1,010 = 1,004,846
翻倍 = 采购2,000,000 + 库存7,672 + 补制2,020 = 2,009,692
供应商B(¥85 / 14d / 96% / cap=15,000):
持平 = 采购850,000 + 库存6,520 + 补制35,417 = 891,937
翻倍 = 采购1,700,000 + 外协100,000 + 库存13,041 + 补制70,833 = 1,883,874
供应商C(¥120 / 3d / 99.8% / 产能∞):
持平 = 采购1,200,000 + 库存1,973 + 补制2,405 = 1,204,378
翻倍 = 采购2,400,000 + 库存3,946 + 补制4,810 = 2,408,756EMV(期望成本 = 0.7×持平 + 0.3×翻倍):
供应商A = 0.7×1,004,846 + 0.3×2,009,692 = 1,306,300
供应商B = 0.7×891,937 + 0.3×1,883,874 = 1,189,518 ← 最低
供应商C = 0.7×1,204,378 + 0.3×2,408,756 = 1,565,692结论:选 B(EMV 最低,且单价最低)。A 产能无忧但长交期库存高、翻倍后规模效应弱;C 为极短交期付溢价,EMV 最高。
灵敏度(演示切换公式):设翻倍概率为 p,EMV_A(p)=1,004,846+1,004,846p,EMV_B(p)=891,937+991,937p。解 EMV_A=EMV_B → p* = (891,937−1,004,846)/(1,004,846−991,937) = −0.112(负 → 本例 B 在 p∈[0,1] 全程最优,无切换点)。若想看到切换:让 B 的翻倍外协更贵(cap 降到 12,000 且外协 ¥40/件,使 B_翻倍≈2,141,874、ΔB≈1,250,000),则 p*≈0.30——即“需求翻倍概率 >30% 时改选 A”。公式 p*=(B0−A0)/(ΔA−ΔB) 一算即得。
案例 5:不良率飙升 — 诊断域全流程(DMAIC + 七大工具)
用户问题:"我们产线的不良率从 2% 突然升到 8%,查了三天没找到原因,怎么办?"
DIO 执行过程:
【Step 1 路由】
信号词:"不良率升高""找不到原因" → 诊断域(D),走 DMAIC 的 D-M-A 阶段
【Step 2 Define — 定义问题】
Y = 不良率(当前 8%,目标 ≤2%)
范围:全产线?特定工序?特定产品?→ 先分层确认
【Step 3 Measure — 数据收集】
按以下维度分层收集最近7天的数据:
时间维度:班次/日期(是不是某天某个班次开始变差?)
空间维度:工位/设备/产线(是不是某台机器的问题?)
产品维度:型号/批次(是不是某批原材料的问题?)
人员维度:操作员/班组(是不是新人/换人导致?)
→ 使用检查表(Check Sheet)系统记录
【Step 4 Analyze — 根因分析】
工具链:
(a) 分层法 → 发现不良集中在 3号工位 + 夜班 → 缩小范围
(b) 帕累托图 → 不良类型Top3:气泡(45%) + 划伤(28%) + 变色(15%) → 聚焦气泡
(c) 因果图(鱼骨图) → 对气泡不良做 5M's 分析:
人:夜班是否疲劳/培训不足?
机:3号设备是否近期维修/参数变更?
料:该批次原料是否有差异?
法:夜班SOP是否和白班一致?
环:温湿度是否异常?
(d) 假设检验 → 对比夜班vs白班的不良率差异是否统计显著(t检验,p<0.05?)
【Step 5 输出根因 + 改进建议】
根因(假设):[具体原因,如"3号设备温度控制器在夜间漂移"]
验证计划:(a) 收集更多数据确认 (b) DOE实验验证 (c) SPC持续监控输出模板:
【问题定义】
- 指标:不良率,基线 2%,当前 8%(恶化 6pp)
- 范围:经分层确认,问题集中在 [具体维度]
【数据分析结果】
分层维度 正常组 异常组 差异 统计显著性 班次 白班 1.8% 夜班 9.2% +7.4pp p=0.003 显著 工位 1号 2.1% 3号 12.5% +10.4pp p<0.001 显著 批次 批次A 2.3% 批次B 7.8% +5.5pp p=0.02 显著 【帕累托 Top3 不良类型】
- 气泡缺陷 (45%) — 聚焦优先解决
- 划伤 (28%)
- 变色 (15%)
【因果分析(鱼骨图结论)】
最可能的根因链:[人/机/料/法/环的具体因果链]
置信度:高/中/低(取决于数据充分性)
【改进建议(Improve方向)】
- 短期(立即执行):…
- 中期(1-2周):…
- 长期(系统性):…
【控制计划(Control)】
- SPC 控制图监控指标:…
- 报警规则:…
- 复核周期:…
案例 6:跨域难题 — 成本 vs 质量 vs 交期(DIO 全闭环实战)
用户问题:"我们要降低产品成本 15%,但客户要求质量不能降(Cpk≥1.33��,同时交期还要缩短 20%。这三个目标互相打架,怎么破?"
DIO 执行过程:
【Step 1 路由】
三个目标两两冲突 → 典型复合问题 → DIO 全闭环
【Step 2 诊断域(D) — 量化现状与差距】
当前状态:
成本基准:¥100/件 目标:≤¥85 差距:-15%
质量Cpk:1.45 目标:≥1.33 余量:+0.09(有缓冲)
交期:14天 目标:≤11.2天 差距:-20%
Kano分类:
成本降低 → 期望型需求(不满足就失望)
质量保持 → 基本型需求(不满足就愤怒)
交期缩短 → 兴奋型需求(满足就惊喜)
优先级:质量是硬约束(不可妥协)> 成本 > 交期
【Step 3 突破域(I) — 识别并解决矛盾】
矛盾1(技术矛盾):降成本(#30作用于物体的有害因素) vs 保持质量(#18光照度/这里映射为精度)
→ 矛盾矩阵推荐:#35参数变化 #10预操作 #1分割 #16不足超额 #27廉价替代
→ 方案:#1分割——将产品分为"功能核心件"(保持高质量材料)和
"结构件"(可替换为低成本材料或简化设计)
矛盾2(技术矛盾):缩短交期(#9速度) vs 保持质量(#11应力/压力)
→ 矛盾矩阵推荐:#10预操作 #15动态化 #21紧急行动 #29气动液压
→ 方案:#15动态化——将固定检测改为在线自适应检测,
减少批量等待时间;#10预操作——提前备料/预处理
矛盾3(物理矛盾?):成本要低 but 质量投入要高 → 不是同一参数,
实际是资源分配问题 → 归入优化域
【Step 4 优化域(O) — 资源最优配置】
建模为多目标规划(以质量为硬约束,最大化成本节约+交期缩短):
决策变量:
x1 = 核心件材料等级(影响成本和质量)
x2 = 结构件是否简化设计(二元变量)
x3 = 是否引入并行检测线(影响交期和投资)
目标函数:
max w1×(成本节约%) + w2×(交期缩短%)
s.t. Cpk ≥ 1.33(硬约束)
x_i ∈ 可行域
求解 → Pareto 最优前沿(给出 3 个非劣方案)
【Step 5 闭环迭代 — 验证与选择】
对Pareto最优方案逐一验证:
方案α:成本-12%, 交期-15%, Cpk=1.38 ✓
方案β:成本-16%, 交期-10%, Cpk=1.34 ✓(边际方案)
方案γ:成本-14%, 交期-20%, Cpk=1.33 ✓(激进方案)
灵敏度:原材料价格波动±10%对各方案的影响
最终推荐:方案β(成本目标基本达成,交期接近目标,质量有余量)输出模板:
【三目标冲突分析】
目标 当前 目标 差距 Kano类型 优先级 成本 ¥100 ≤¥85 -15% 期望型 P2 质量 Cpk1.45 ≥1.33 +0.09余量 基本型 P1硬约束 交期 14天 ≤11.2天 -20% 兴奋型 P3 【矛盾破解】
矛盾 TRIZ原理 方案 效果 成本 vs 质量 #1分割 核心/结构件分级 成本↓ 质量↔ 交期 vs 质量 #15动态化 在线自适应检测 交期↓ 质量↔ 【Pareto 最优方案集】
方案 成本变化 交期变化 Cpk 特点 α(均衡型) -12% -15% 1.38 各项稳健 β(成本优先) -16% -10% 1.34 成本达标 γ(交期优先) -14% -20% 1.33 交期达标 【推荐】:方案 [ ],理由:…
【局限】:以上基于当前参数估算,实际效果需 DOE 验证
【建议下一步】:DOE 实验 → SPC 试产监控 → Cpk 复验
📊 详细分步演算(演示数值 · 三目标如何量化到 Pareto 方案)
把【Step 4】的 Pareto 方案 α/β/γ 真正算出来。子模型(可替换):
BOM 成本 ¥100 = 核心件 ¥40(必须保持高等级材料,是 Cpk 的承载者)+ 结构件 ¥60(可降级/简化);
交期 14 天 = 加工 6 + 批量检测等待 5 + 物流 3。
方案推导:
① #1 分割(核心/结构件分级):结构件占 BOM 60%,改用低成本材料+简化设计可降该部分 ~27%
→ 整体成本 −16%(¥100→¥84),对应方案 β;若仅降 20% → −12% 对应 α。
② #15 动态化(在线自适应检测):消除 5 天批量等待 → 交期 14→9 天(−36%);
受物流下限 3 天约束,实际取 11.2 天(−20%)对应激进方案 γ;部分消除 → −15% 对应 α。
③ Cpk 约束为何不破:降级只发生在结构件,核心件始终高等级 → Cpk 由核心件决定,保持 ≥1.33
(α=1.38 / β=1.34 / γ=1.33,均在硬约束之上;β 余量 0.01 最紧但安全)。三方案对照(与上方输出模板一致):
α 均衡型: 成本−12%(¥88) 交期−15%(11.9天) Cpk1.38 —— 各项稳健,参数不确定时的安全牌
β 成本优先: 成本−16%(¥84) 交期−10%(12.6天) Cpk1.34 —— 成本达标、质量有余量 ← 推荐
γ 交期优先: 成本−14%(¥86) 交期−20%(11.2天) Cpk1.33 —— 交期达标、质量贴线验证回路(闭环 D→I→O→D):DOE 验证结构件降级后强度(#1 分割的物理可行性)→ SPC 试产监控 Cpk 不漂移 → 复验确认 β 可达。若试产 Cpk<1.33,回 I 改选 α(牺牲成本换质量余量)——这正是 DIO 闭环“验证不通过就迭代”的硬纪律。
案例 7:三模态机器人飞行指标达标 — 能源螺旋固定点模型 + TRIZ 轻量化(DIO 工程物理闭环)
用户问题:"Config D 飞行硬指标:续航≥30min、航程≥10km、升限≥2000m、载重≥5kg,但结构必须≤16kg——按现有 117kg 结构算根本飞不起来,怎么办?"
DIO 执行过程:
【Step 1 路由】
"飞不起来""指标冲突" → 物理矛盾(轻 vs 强) + 资源约束最优化 → 诊断(D)+优化(O)双域,先诊断再优化
【Step 2 诊断域 — 量化根因(能源螺旋固定点模型)】
T = MTOW·g;P_hov = k·T^1.5/√(2ρA) (k=1.20, A=1.057m², ρ@2000m=0.969)
P_cruise = 0.6·P_hov
m_batt = P_cruise·(t/3600)/(SE·DOD) ← 电池按任务尺寸反算
m_motor = P_hov/SP_motor
MTOW = S + m_batt + m_motor + M_avionics(1) + M_payload(5)
固定点迭代求解 MTOW:
• 当前结构 S=117kg → 每次迭代电池随 MTOW 涨 → 无收敛(发散),证明 ≤16kg 字面目标物理不可能
• 物理绝对平台地板 ABS_STRUCT=7.7kg → 即便零结构效率,最小 MTOW≈17.3kg > 16kg
• 工程下界 S_floor≈31.1kg;激进档 S_A≈29.89kg;发散悬崖 S_max≈52kg(>52kg 无收敛解)
【Step 3 创新域 — TRIZ 破"轻 vs 强"矛盾】
技术矛盾:改善 #1 运动物体重量 vs 恶化 #14 强度 / #13 结构稳定性
矛盾矩阵推荐:#1 分割 #2 抽取 #31 多孔材料 #40 复合材料
方案(对 M1/M2/M4):
• #40 复合材料:承力件转 CFRP(比刚度≈钢 5×)
• #31 多孔材料 + 拓扑优化:点阵/夹芯减重
• #1 分割 + #2 抽取:承力/非承力分离,抽除非承力质量
解析刚度预检:M2 悬臂 CFRP 管 Φ80×5,δ≈0.13mm vs 允许 4mm(30× 余量);M4 壳 t≈1.8mm 屈曲为主风险→夹芯/筋;M1 低风险
【Step 4 优化域 — 固定点重算 + 深度杠杆权衡】
迭代逼近 S_A≈29.89kg(结构 117→29.89,减重 74%)→ 乐观参数(220Wh/kg, 4kW/kg):
m_batt=19.5kg, m_motor=2.87kg → MTOW=58.3kg → 30min/10km 有有限解 ✅
深度杠杆(各可吸收 +6~10kg 结构回涨的保险/备份):
① 桨盘 D:0.82→1.2m 现实净降 8.1kg(纯气动 -15kg,但 M3∝D 结构增量吃掉尾部;甜点≈1.2m,仅"可展开"逼近上限)
② 电池 SE:220→300Wh/kg → MTOW 降 9kg(49.3kg)
③ Route B 降级备份 12min/8km → 即便 117kg 重结构也能收敛(硬备份)
【Step 5 决策闭环 — DECIDED 修正目标】
诊断结论:≤16kg 不可达 → 提议并获用户确认采纳"修正目标 结构≤~30kg(S_A)/MTOW≤~60kg"为路线 A 达标线
诚实边界:~58kg 对电池比能敏感——若只能 180Wh/kg,即便 S_A 也 MTOW=74.8kg>60 → 须并列管控"锁定≥220Wh/kg 包级电池"输出模板:
【矛盾识别】
- 类型:技术矛盾 — 改善 #1 重量 vs 恶化 #14 强度 / #13 稳定性
- 矩阵推荐原理:#1, #2, #31, #40
【突破方案】
模块 TRIZ原理 做法 单件减重 M2 主承力 #40+#31 CFRP 管+拓扑+点阵 78% M4 壳体 #40 CFRP 壳+夹芯 70% M1 关节 #1+#2 承力/非承力分离 55% 【优化决策】:固定点 MTOW=58.3kg(S_A≈29.89kg, 电池19.5kg, 电机2.87kg)→ 30min/10km 达标
【验证计划】:FE 放行——von Mises<300MPa、屈曲因子≥1.5、频率>桨叶通过频率、位移<L/100、质量门≤S_max≈52kg
【诚实边界】:轻量化与电池比能须并列管控;字面目标不可达时先诊断不可能性再提议 DECIDED 修正目标
案例 8:统一变形金刚 TF-2 — 三态全包 + 可制造性诚实校核(V4.1.1 四步法 + Agentic 实战)
用户问题:"重新设计变形金刚,要达到可以实现工程制作的程度;查询之前设计变形金刚的要求。"(澄清后:统一重做=机器人↔车↔飞行 三态全包 + 完整投产包 + 从零参数化重做)
DIO 执行过程:
【Step 0/0a/0b 学习层 — 用户定义"四步法"全程走通】
① 定义:统一三态平台=单底盘承载 机器人态/汽车态/飞行态,非三台独立机
② 调研现有(真实锚):Alef Model A(车↔机,385kg,8 DEP,90°车身旋转,云台座舱) + ANYmal(轮腿混合)
③ 建库:keb.py analyze 实跑命中 23/26 条目;新补 KB-0063(动力工程及工程热物理+电气:PMSM 3-5kW/kg eVTOL、SE_batt 220-300Wh/kg、T=m_batt·SE·DOD/P) 闭环"动力工程待补全"
④ 设计门控(用户给具体需求才进解决层)
【Step 0c/解决层 — 矛盾收敛 + 固定点物理校核】
矛盾 #1(柔性/运动 vs 静止/固定)→分离:刚性模块 + 相对位姿切换(非材料连续变形)
矛盾 #13(结构 vs 重量)→#1/#15/#35/#40:点阵网壳+复材降重、D≥1.0m 降桨盘载荷、航空级电池≥220Wh/kg
能源螺旋陷阱:电池=悬停峰值×全程 → 质量发散(STRUCT_CLIFF);解=任务剖面法(巡航航程能耗+VTOL储备)
【固定点模型 7 配置(带发散守卫,返回 FAIL 不伪造)】
T=MTOW·g; P_ind=T^1.5/√(2ρA); P_hov=P_ind/FM; P_cruise=T·v/(L_D·η_p)
E=P_cruise·(R/v)+P_hov·t_reserve; m_batt=E/(SE·DOD·3600); m_motor=P_hov/ρ_motor
MTOW=S+m_batt+m_motor+M_pl+M_av, S=f·MTOW; S>S_max 或 不收敛→FAIL
基准 2座/SE250/8×D0.8/80km → MTOW=745kg(收);SE300→652;D1.0→650;R50→629;1座→426;f0.33→575;乐观→459
DECIDED:2座/SE≥250/8×D≥1.0/MTOW≤700/航程≥50km/悬停≥3min
【投产包 — 参数化 CAD + 工程纪律】
build123d 0.11.1 从零建模 4 模块(轮腿/旋翼短舱/旋转铰链/云台座舱)→STEP
OCP 闭壳校验:14/14 实体水密(ASSEMBLY 3.0×2.1×1.815m)
AABB 干涉:位姿常量单一事实源(core 与 docs 共享) → 0 重叠(原 7 处误报源于双份硬编码漂移)
+ 4 张 DXF 工程图 + BOM(7行) + 工艺路线(7模块) + 验证报告
【工程图升级(用户指定 SolidWorks 为主制图工具,E0029)】
用户指出 build123d 的 4 张 DXF"里面实际也没有什么"(仅包围盒示意、无真实投影几何)。
改用 SolidWorks 2025 实机出图:sw_launch_helper.connect_sw() 干净冷启动(强制 taskkill 残留 + 轮询 GetProcessID 就绪 + 早绑定 ISldWorks 包裹) → 4 模块 .SLDPRT(真实尺寸 mm→米须÷1000) → draft_drawing 生成 GB A3 第一角投影 4 视图 + 自适应比例(1:8/1:5) + 方案D 叠加 5 处 GB/T 尺寸 → PDF+DWG。PyMuPDF 非空白校验:矢量图元 57–82、非白比 3.7–4.3%,确证含真实投影几何。空 DXF 已被真实 SW 工程图取代。
铁律:① GetProcessID 是属性非方法;② 草图坐标是米;③ 出图类方法须 early_bind(TLB 包裹) 才可见;④ 绝依赖 GetActiveObject(易取僵尸)。
**输出模板**:
> **【矛盾识别】**
> - 类型:技术矛盾 — 改善 #1 重量 vs 恶化 #13 结构稳定性 / 运动物体适应性
> - 矩阵推荐原理:#1 分割 / #15 动态化 / #35 参数变化 / #40 复合材料
>
> **【突破方案】**
> | 模块 | TRIZ原理 | 做法 | 效果 |
> |------|----------|------|------|
> | 底盘 | #40+#31 | CFRP 点阵网壳 | 低重心+透气降阻 |
> | 旋翼 | #35 | D≥1.0m 降桨盘载荷 | 1818→1015 N/m² |
> | 能源 | #1 | 任务剖面法建模 | 消除质量螺旋发散 |
>
> **【优化决策】**:固定点 MTOW=650kg(SE250/D1.0, 电池117kg, 电机43kg)→ 三态统一平台物理可行
> **【验证计划】**:几何闭壳(OCP) + AABB(0重叠) + 固定点(收敛) 三重诚实校核;外部 FEA/风洞/适航/全扫掠包络待用户委托
> **【诚实边界】**:能产真实 CAD/STEP/工程图/BOM/物理校核/静态干涉;不能物理制造全尺寸机、无 FEA/风洞/适航、未做三态变形全扫掠校核
> **【纪律沉淀】**:干涉检查 CAD 位姿与文档校核须引用同一常量(单一事实源);固定点电池必用任务剖面法
---
## 使用说明
> **TL;DR**:命中专业术语或自然语言即触发;先路由→域内执行→桥接→闭环;否定式(写代码/翻译)不触发。
### 激活条件
当用户提出涉及以下任一类关键词或表达模式时,自动激活本技能:
**专业术语(精确匹配)**:
- 运筹学/优化/约束/最优/线性规划/灵敏度/决策树/动态规划
- TRIZ/矛盾/发明原理/分离原理/创新/效应
- 质量/七大工具/控制图/六西格玛/DMAIC/QFD/Kano/DOE/SPC
**自然语言模式(模糊匹配——用户无需知道术语)**:
- 矛盾/冲突:"A变好了但B变差""两个目标对立""不想折中"
- 资源决策:"怎么分配最优""有限预算""选哪个方案"
- 质量问题:"不稳定""不良率上升""根因是什么"
- 综合需求:"系统化分析""科学方法""复杂问题"
### 推荐工作流
0. **无边界发散(V4.1 新增)**:自由 framing + 类比跨域联想 + 结构化创意发散,不做任何域限定(想象居所)
0a. **知识引子(并行)**:映射学科/行业 + KEB 相关性分析,生成【问题上下文简报】,仅作输入增强(非前置门)
0b. **方法路由(并行)**:判断问题属于哪个 D/I/O 域
0c. **规则收敛(V4.1 新增)**:把"发散创意 + 知识上下文 + 方法结构"按相关性/可行性/创新度收敛成 Top-K 候选
1. **域内执行**:按速查表指导步骤,需要细节时读取蒸馏文档
2. **桥接切换**:遇到瓶颈时通过10个桥接节点切换域
3. **闭环迭代**:D→I→O→D循环直到问题解决(Step 4)
### 触发方式示例(真实场景)
本技能的 trigger 设计遵循**双轨制**:既匹配专业术语,也匹配用户日常会说的自然语言。**用户无需知道 TRIZ、CpK 等专业术语即可触发**。
#### 自然语言 → DIO 域自动路由表
当用户说出以下类型的句子时,按此表自动路由到对应域:
| 用户可能说的话(原话) | 路由到 | 对应方法 |
|----------------------|--------|---------|
| **矛盾/冲突类** |||
| "改善A但B变差了""提高了速度但精度下降""降低了成本但质量也降了" | **突破域 (I)** | 技术矛盾 → 矛盾矩阵 → 发明原理 |
| "鱼和熊掌不可兼得""两个指标互相矛盾""怎么兼顾对立目标" | **突破域 (I)** | 物理矛盾 → 分离原理 |
| "同一个参数既要大又要小""不想妥协""有没有突破性方案" | **突破域 (I)** | IFR理想最终结果 + 发明原理 |
| **资源/决策类** |||
| "怎么分配最合理""预算有限怎么最大化收益""有限资源怎么用" | **优化域 (O)** | LP线性规划 / 整数规划 |
| "多个方案选哪个好""帮我做决策""风险和收益怎么权衡" | **优化域 (O)** | 决策树 / EMV / 多准则决策 |
| "不确定情况下怎么决策""供应商怎么选""投资组合怎么配" | **优化域 (O)** | 决策树 / 灵敏度分析 |
| "在限制条件下求最优""有多个约束条件""怎么建模求解" | **优化域 (O)** | LP/NLP 建模 + 单纯形法/KKT |
| **质量/问题类** |||
| "产品质量不稳定""良率忽高忽低""最近不良率上升" | **诊断域 (D)** | SPC控制图 + Cp/Cpk + 帕累托 |
| "找出问题的根本原因""为什么会出现这个问题""问题出在哪里" | **诊断域 (D)** | 鱼骨图 + 5Why + 分层法 |
| "哪个因素影响最大""A和B哪个更显著""实验结果怎么分析" | **诊断域 (D)** | ANOVA/假设检验/DOE |
| "客户投诉多了怎么回事""客户到底最在意什么" | **诊断域 (D)** | Kano模型 + VOC分析 |
| **综合/不明确类** |||
| "这个问题比较复杂需要系统化分析""不要拍脑袋要科学分析" | **DIO全闭环** | Step 0 路由 → D→I→O→D |
| "需要方法论""给我系统化方案""先诊断再优化" | **DIO全闭环** | 完整DIO流程 |
| "工程问题怎么解决""管理问题怎么量化" | **DIO全闭环** | 按问题类型路由 |
#### 触发匹配规则
1. **优先匹配具体域**:如果用户的话明确属于某一域(如含"矛盾/变差/冲突"→突破域),直接进入该域
2. **模糊表述走全闭环**:如果用户的话跨域或不够明确(如"复杂问题""系统化分析"),默认走 DIO 全闭环
3. **否定式不触发**:"写段代码""翻译一下""天气如何"等非方法论问题 → 不激活本技能
4. **无需专业术语**:用户说"我想让A变好但B变差了"和说"技术矛盾#26 vs #27"效果完全一致——AI 应将前者自动翻译为后者再处理
#### 新手引导(当检测到用户可能需要但不自知时)
如果用户的问题隐含以下模式但未明确请求方法论帮助,**主动建议使用 DIO 分析**:
- 问题涉及**至少两个相互制约的目标/指标**
- 问题需要**在有限资源下做选择**
- 问题涉及**质量波动/异常/根因定位**
- 用户表示"试了很多办法都不行""陷入两难""不知道从何入手"
此时可在回复开头附加:
> "[注:您描述的问题适合用系统化问题解决方法(DIO)来分析。以下按 诊断→创新→优化 流程给出结构化解法。如需纯经验讨论可略过此节。]"
### 文档引用
详细知识库文档位于 `references/` 目录(若存在):
- 运筹学方法级蒸馏:11方法 × 6维蒸馏(v3.3 增 §11 TOC/工厂物理)
- 创新管理方法级蒸馏:**12**方法 × 6维蒸馏 + 40原理详细表 + 效应库(v3.3 深化 §8 破坏性创新;**v3.4 增 §12 常规创新技法**)
- 项目质量管理方法级蒸馏:14方法 × 6维蒸馏(v3.3 增 §11 DPMO/σ水平、§13 V&V、§14 结构化拆解;**v3.4 深化 §11 DOE** 7步处方+关键因素a-f+分析6a-6f;**v3.5 升级 §11 DOE** 加一般模型/术语量化/残差四合一图/实例演示);**v3.6 强化阶段5 自我进化闭环**——量化晋升阈值(30天/≥2任务/≥3次)、失败必入账、Skill沉淀质量门
- 跨域集成框架:DIO闭环 + 10桥接节点(v3.3 增 §6 敏捷/迭代执行引擎;**v3.4 增 §7 产品开发阶段门 IPD/APQP**;**v3.5 增 §7 附录A PMBOK 5过程组 ↔ IPD-APQP 对照表**,参考附录不增方法计数)
- DIO_EXPERIENCE_LEDGER.md:**账本模板/种子**(随发布更新);**真实累积经验在包外** `~/.workbuddy/DIO_EVOLUTION/LEDGER.md`(可用 `DIO_LEDGER_PATH` 覆盖),升级不丢
- 学科知识域索引.md(V4.0):13 学科门类 + 一级学科骨架(参照《学科目录》),相关槽位 KB 种子
- 行业知识域索引.md(V4.0):申万一级 31 行业骨架,相关行业 KB 种子
- 知识经验库_KEB.md(V4.1):KEB 四库合一 schema + "主动预填 + 被动补缺"双轨获取协议(web/journal/conference/magazine/video)+ 相关性算法
- 相关性分析_工作流.md(V4.1):阶段0 发散 / 0a 并行知识引子 / 0b 方法路由 / 0c 规则收敛 工作流 + 打分公式 + 【问题上下文简报】模板
- 学习协议_四步法.md(V4.1 用户定义):"怎么学习"四步法(定义→调研现有→建库KEB→设计门控),以"设计飞行器"贯穿示例,明确学习层与解决层边界
- KEB.json(V4.1 重建):26 条结构化定量知识库(含飞行器定义/航空工程学科体系/eVTOL 构型与底层公式 3 条 + 动力工程及工程热物理 KB-0063),含 `quantitative`/`verification`/`linked_calculators` 字段
- scripts/keb.py(V4.1):KEB 引擎(init/add/analyze/gaps),RAG 式"先查后答"(CALC-04 知识锚定 / CALC-05 缺口扫描)
- 外部引擎注册表.md(V4.1 反思):借鉴 Agentic Engineering 的"大脑+计算器"清单与调用纪律(CALC-01~03 力学计算器已建)
- scripts/mechanism_calc.py(V4.1 反思):真实刚体力学计算器(肢段锁止力/薄板屈曲/NiTi 作动),Agentic Engineering 之"计算器"
- CAD_轻量五域图库_内化cad-editor.md(V10.x 内化 `@indiv-wangjiaocheng/cad-editor` 优点):DIO **自身**轻量 CAD 能力手册——五行业图库、GB/T 合规、NL→参数提取思想、ezdxf 执行管线、渲染;并说明 `scripts/lightweight_cad/` 自包含库(剔除易碎生成器、修正 bug);与 SW2025/smlibpy 重轨的分工、B13 内部轻量 CAD 桥。注意:此为 DIO 内化能力,非调用外部技能。
- CAD_图像反向重绘_内化autocad_dwg_redraw.md(V11.1.0 内化 `pengxiaoan/autocad-dwg-redraw-skill` 优点):DIO **自身**图像→DWG 反向重绘能力手册——七步管线、证据等级/剖面/处置状态纪律、OpenCV/pywin32 惰性降级、复用 lightweight_cad 实体、AutoCAD COM/LISP/向量PDF 通道、B14 内部反向重绘桥。注意:此为 DIO 内化能力,非调用外部技能。
需要深入时,用 Read 工具读取对应的 `.md` 文件。**所有 references/ 文件均为可选增强,缺失时本文件已包含独立工作所需的最小知识集。**
---
## FAQ 与避坑指南
> **TL;DR**:5 个高频问答(DIO vs DMAIC、39参数、无数据、轮次、公式) + 7 条避坑(跳过路由/误判矛盾/不验证/编造矩阵…)。
### FAQ 总索引(一页速查 · 全文档问答集中导航)
> 本技能的问答分散在各功能章节中——此处是**唯一集中入口**:先查这里定位问题,再按"详解位置"跳转,不用全文翻找。
| 我想知道… | 一句话答案 | 详解位置 |
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| DIO 和 DMAIC 什么关系? | DMAIC ⊂ DIO(只覆盖 D 域),DIO 多 I+O 两域 | 本节 Q1 |
| TRIZ 39 参数要背吗? | 不用,10-15 个常用参数覆盖 80% 场景 | 本节 Q2 |
| 没有精确数据能用吗? | 能,自动切定性模式(S2),输出标注置信度 | 本节 Q3 + 稳定性规则 S2 |
| 一次分析要几轮? | 单域 1-2 / 桥接 2-3 / 全闭环 3-5 轮 | 本节 Q4 |
| 公式要手算吗? | 不用,你是建模者,数值求解交给 Python | 本节 Q5 |
| 出错了怎么查? | 错误码 `[E-NNN]` → `references/error_codes.md` 速查 | 异常处理 · 错误码速查 |
| 什么时候该找人工/专家? | 三档判定:自愈 / 需您输入 / 建议外部专家 | 异常处理 · 人工求助判定表 |
| 能做什么/不能做什么? | C1-C3 准则 + 功能就绪度清单(✅/🟡) | 能力边界定义 + 快速开始 |
| 极端输入会崩吗? | 不会,降级链 Level 0→3 每级都有产出 | 运行稳定性 · 降级链 |
| 触发词忘了怎么说? | 三分类:描述问题 / 指定方法 / 边界确认 | 读者地图 · 触发方式三分类 |
| 经验怎么沉淀不丢? | POST 强制写外部账本 E####,升级不覆盖 | 自我进化闭环 |
| 脚本报错/路径问题? | 脚本已全自适应相对路径;先重跑 v10_validation.py 定位 | 快速开始 · 跨平台稳定性 |
| 有哪些可直接跑的脚本? | 16 个纯标准库脚本(验证/管线/算法器/KEB/计算器/公差链/物理校核/求解器桥/硬件闭环) | 快速开始 · 安装与依赖 |
### 常见问题(FAQ)
**Q1:DIO 和六西格玛 DMAIC 是什么关系?**
A:DMAIC 是 DIO 的**子集**——DMAIC 主要覆盖诊断域(D)的部分内容(Measure→Analyze)。DIO 在此基础上增加了突破域(I)和优化域(O),能处理 DMAIC 遇到的"折中瓶颈"和"最优决策"问题。可把 DMAIC 当作 DIO 全闭环的一个入口(桥接节点 #10)。
**Q2:TRIZ 的 39 个工程参数需要背吗?**
A:不需要。常用的大约 10-15 个就覆盖 80% 场景:#1重量、#2静止物体尺寸、#3运动物体长度、#9速度、#10力、#11应力/压力、#14强度、#25能量损失、#26物质/信息数量、#27可靠性、#32可制造性、#33易操作性。其余用到时查表即可。
**Q3:没有精确数据能用 DIO 吗?**
A:可以。DIO 支持**定性模式**——用专家打分/相对排序代替精确数值。例如帕累托可以用频率排序代替精确计数,矛盾矩阵只需要相对描述不需要公式。但需明确告知用户:定性分析的置信度低于定量分析。
**Q4:一次 DIO 分析大概需要多少轮?**
A:取决于问题复杂度:单域简单问题 1-2 轮;两域桥接 2-3 轮;DIO 全闭环复杂问题 3-5 轮。每轮 = 一个域的完整分析输出。
**Q5:运筹学的数学公式需要手算吗?**
A:不需要。你的角色是**建模者**而非计算器。正确做法是:(1)建立正确的数学模型(目标函数+约束);(2)说明用什么方法求解;(3)解释结果含义。数值求解交给 Python(scipy.optimize/pulp)或专业软件。
### 避坑指南(已知陷阱)
| # | 陷阱 | 症状 | 正确做法 |
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| 1 | 跳过路由直接动手 | 用错域的方法,浪费时间 | 花 10 秒走 Step 1 路由判断 |
| 2 | 把物理矛盾当技术矛盾处理 | 矛盾矩阵查不到合适原理 | 先问"是不是同一参数?"→是就走分离原理 |
| 3 | 只给方案不给验证 | 用户觉得"理论上对但不敢用" | 每次输出都带验证计划(SPC/Cpk/DOE/灵敏度) |
| 4 | 凭记忆编造矛盾矩阵数值 | 给出错误的原理推荐 | 明确标注"以下为示意,精确数值需查矩阵原文"或读蒸馏文档 |
| 5 | 忽略桥接时机 | 在一个域里死磕太久 | 设定"域内 2 轮无进展→触发桥接"规则 |
| 6 | 输出过于学术化 | 用户看不懂,觉得跟自己没关系 | 每个结论都翻译成"这意味着…"的业务语言 |
| 7 | 混淆 Cp 和 Cpk | 过程能力误判 | Cp=潜在能力(不考虑偏移),Cpk=实际能力(考虑偏移),永远 Cpk ≤ Cp |
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## 运行稳定性保障(自动化决策引擎)
> **TL;DR**:S1–S10 硬规则(降级/定性/双向候选/松弛/分Part/不拒绝/POST/抗合理化)保证任何边界都自动产出有效回答,不卡死、不空返。
> **设计原则**:本技能必须像程序一样运行——遇到任何边界情况都按确定性规则自动处理,不依赖人工判断、不暂停等待、不返回空结果。以下每条规则都是 `if 条件 then 动作` 的硬编码逻辑。
### 稳定性规则表(优先级从高到低)
| # | 触发条件(IF) | 自动动作(THEN) | 输出格式 | 禁止行为 |
|---|--------------|-----------------|---------|---------|
| S1 | references/ 目录不存在或 Read 报错 | **立即降级到内嵌速查表继续执行**,不询问、不重试 | 在输出末尾追加一行:`[注:基于内置速查表分析,未引用外部蒸馏文档]` | 禁止说"需要查权威来源"、禁止停止执行、禁止询问用户是否要补充文件 |
| S2 | 用户问题完全无数据且无法量化 | **自动切换到定性模式**,用相对排序/专家打分代替数值 | 正常输出,在假设声明中加:`[定性模式:因缺乏定量数据,以下分析基于相对排序,置信度中等]` | 禁止要求用户提供数据后才继续、禁止返回"无法分析" |
| S3 | 矛盾矩阵参数匹配不确定(改善/恶化模糊) | **同时给出两组推荐**(A组:改善X恶化Y + B组:改善Y恶化X),让用户选择 | 输出两张矛盾方案表,标注 `[候选集A]` `[候选集B]` | 禁止只给一组、禁止说"需要更多信息才能确定" |
| S4 | 优化模型无可行解 | **自动松弛约束后重新求解**,给出松弛前后的对比 | 输出:(1)原模型不可行原因 (2)松弛后的可行解 (3)建议放宽哪些约束 | 禁止只报错不给解、禁止让用户自己调整约束 |
| S5 | 问题横跨多域但用户只想要快速答案 | **仍走完整DIO闭环但压缩输出**——内部全算,输出只保留Top-2方案+一句话理由 | 输出格式同正常DIO,但每个域最多3行 | 省略中间步骤≠省略分析质量 |
| S6 | 用户问题**看起来**超出能力边界 | **先用 C1–C3 准则复核,再查 P1–P6 适配协议**;只有三准则确有缺失才判定为真实边界,此时仍需先给力所能及的分析再说明局限 | 若协议可用:直接按协议执行,不提"边界"二字。若确属真边界:先输出可贡献部分,再追加 `[说明:本问题的 XX 维度超出方法论范畴,以上为框架内可提供的参考]` | 禁止跳过 C1–C3 复核直接判定不适用、禁止直接拒绝、禁止说"这不属于我的范围"、禁止说"请选用其他工具/请用XX技能"、禁止只输出跳转指令而不做分析 |
| S7 | 单次输出过长(超过合理长度) | **自动分Part输出**:Part1=诊断结论+Top方案,Part2=详细推导+验证计划 | 用 `--- Part 1/2 ---` 分隔 | 禁止截断关键结论、禁止因为长就跳过步骤 |
| S8 | 问题属于代码/行业/软性/无数据/简单/发散六类"疑似不适用"场景 | **自动启用对应适配协议(P1–P6)+ 交付桥接 P7**,确保闭环终点为可交付物(而非仅分析),无需询问用户 | 正常输出;若经 P7 调用了外部技能/资源,在交付物后加注 `[经 P7 交付桥:调用 XX 产出 YY,已回灌验证]` | 禁止只给分析不给最终交付物、禁止因这六类场景降低分析深度、禁止把协议可覆盖的场景当边界、禁止让用户先补齐条件再来 |
| S9 | 每次实质性 DIO 任务完成 | **强制 POST:向外部账本(默认 `~/.workbuddy/DIO_EVOLUTION/LEDGER.md`,或 `DIO_LEDGER_PATH`)追加一条 `E####` 记录并更新 Pattern Index**;账本不存在则先用 `references/DIO_EXPERIENCE_LEDGER.md` 模板初始化 | 输出末尾可加 `[已写入进化账本 E####]` | 禁止跳过 POST、禁止写入包内 references 模板、禁止覆盖已有账本、禁止把经验只存在会话上下文里(会话结束即丢) |
| S10 | 收尾自检时检测到"为已定结论找理由""选择性忽略反例""把未验证当已证实"等**合理化信号** | **触发抗合理化护栏(V12.0.0 吸收 dev-expert「抗合理化护栏」)**:① 主动构造**反例/证伪**尝试,无法证伪才保留结论;② 未验证项**强制显式披露**(状态=未验证,附"未做X验证");③ 若结论仅由偏好驱动,降级标 `[置信度:低·待验证]` 并给出对立假设 | 输出末尾须含 SELF-AUDIT 收尾报告(见统一输出规范);禁止用"理论上可行""经验上看没问题"替代真实证据、禁止隐瞒未验证项、禁止把 partial 包装成 success |
### 降级链(Fallback Chain)
当主路径不可用时,按以下链条自动降级,**每级都能独立产出有效结果**:Level 0(最优):references/ 蒸馏文档存在 → Read 深入分析↓ (Read 失败)Level 1(标准):SKILL.md 内嵌速查表 + 内嵌案例 → 完整分析(覆盖 80% 场景)↓ (内嵌内容不足以覆盖该子问题)Level 2(兜底):通用方法论推理(基于TRIZ/OR/QM第一原理推导)↓ (即使推理也缺乏足够信息)Level 3(最终):明确告知局限 + 给出可操作的最小建议 + 建议下一步方向
**关键规则**:降级链的每一级都必须产出**有内容的回答**,不能在任何一级返回空或"我做不到"。Level 3 是最后防线,至少要告诉用户:(1)为什么常规方法不适用 (2)同类问题的通用解决思路是什么 (3)建议找什么领域的专家。
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## 异常处理自检清单(标准化响应模板)
> **TL;DR**:统一输出四要素(结构标识/置信度/局限/下一步)+ 4 类场景模板(无文档/模糊/矛盾不确定/无可行解);错误码见 `references/error_codes.md`。
> **与上一节的关系**:"运行稳定性保障"定义了 WHAT(做什么决策),本节定义了 HOW(具体怎么回复)。两者共同确保:无论什么情况,输出风格统一、信息完整、用户不用猜。
### 人工求助判定表(三档升级 · 明确"什么时候该找谁")
> 消除"不知道这是系统问题还是自己的问题"的困惑:每类情况都有明确归属与标注格式。
| 档位 | 判定条件(IF) | 动作(THEN) | 输出标注 |
|------|--------------|-------------|---------|
| **档1 系统自愈** | 文档缺失 / 输入模糊 / 参数不确定 / 无可行解 / 输出超长 | 按 S1-S8 规则自动降级继续,**不打扰用户** | `[自动处理:XX(规则 S#)]` |
| **档2 需用户输入** | 目标互相冲突无法兼得且拒绝妥协 / 关键物理参数(质量预算/续航/载荷)缺失且定性模式不可替代 / 方案二选一的决策权在用户 | 给出已有分析 + 明确列出"**缺什么、为什么必须由您定**" | `[需要您确认:①…②…]` |
| **档3 建议外部专家** | 超出方法论范畴(实物制造 / 法规适航认证 / 实验执行 / 法律医疗等) | 先给框架内可贡献部分 + 说明局限 + **建议找什么领域专家** | `[超出范畴:建议咨询 XX 领域专家]` |
**判定顺序**:先查档1(能自愈就不打扰)→ 再查档2(只把真正必须用户决策的才抛出)→ 最后档3。**禁止**把档1 可自愈的问题抛给用户(违反 S1-S8),也禁止把档2 的问题闷头编数据(违反诚实原则)。
### 统一输出规范(所有场景必须遵守)
| 要素 | 规范 | 反例(禁止) |
|------|------|-------------|
| 结构标识 | 每段输出必须带明确的章节标题(如 `【矛盾识别】` `【优化决策】`) | 大段文字无标题 |
| 置信度声明 | 当使用降级/定性/估算时,必须在开头或结尾用 `[置信度:高/中/低]` 标注 | 不提置信度让用户误以为精确 |
| 局限说明 | 每次输出末尾必须有一行 `【局限】` 说明本次分析的边界 | 只给结论不说前提 |
| 下一步指引 | 每次输出必须以 `【建议下一步】` 结尾 | 分析完就结束,用户不知道该干什么 |
| SELF-AUDIT 收尾报告 | 每次实质性任务收尾须附 5 字段收尾报告(V12.0.0 吸收 dev-expert「SELF-AUDIT」):① 做了什么 ② 验证了什么(证据类型+结果) ③ 未验证什么(强制披露) ④ 与初始目标偏差 ⑤ 下次更好 | 缺任一字段、或把"未验证"写成"完成" |
**交付状态四态(V12.0.0 吸收 dev-expert「无证据=未完成」)**:
- `DONE`:已验证,有真实证据支撑(实测/测试通过/数据回灌/对照基准);
- `PARTIAL`:核心达成但部分项未验证,已显式披露未验证项;
- `UNVERIFIED`:产出存在但**未经任何验证**,必须标注「未验证·勿当结论用」+ 待列验证动作;
- `FAIL`:经验证不达标或无法达成,诚实标注并提供替代路径。
**铁律**:状态≠`DONE` 时不得用"已完成/搞定"等措辞;`UNVERIFIED` 项不得进入用户决策依据,除非用户明确知情采纳。SELF-AUDIT 收尾报告的第②③字段须与上述四态对齐——未验证项不得与已验证项混写。
### 场景 A:找不到蒸馏文档(references/*.md 不存在)
**自动动作**:触发稳定性规则 S1 → Level 1 降级
**标准回复模板**:[注:基于内置速查表分析,未引用外部蒸馏文档]
【分析过程】(正常走DIO流程,使用内嵌速查表和案例)
【局限】本次分析基于SKILL.md内嵌的核心知识(覆盖约80%常用场景)。如需更深度的方法细节(如矛盾矩阵精确数值、Cp/Cpk完整公式推导),可补充 references/ 蒸馏文档后重新分析。
【建议下一步】(具体行动项)
### 场景 B:问题描述模糊无法路由
**自动动作**:触发稳定性规则 S2 → 定性模式 + 默认全闭环
**标准回复模板**:[定性模式:因问题描述较宽泛,以下分析基于典型场景推断,请在阅读后纠正不符之处]
【预判路由】我初步判断这可能涉及 X 域(因为…),但也可能涉及 Y 域。下面按 DIO 全闭环给出结构化分析,你确认方向后我可以深入特定域。
【DIO 分析】(给出完整的但简洁的全闭环分析)
【需要你确认】(列出 2-3 个关键确认点,用 AskUserQuestion 格式)
### 场景 C:矛盾矩阵查询结果不确定
**自动动作**:触发稳定性规则 S3 → 双向推荐
**标准回复模板**:[注:矛盾参数存在语义重叠,以下给出两组候选推荐]
【候选集 A】(假设改善 #X 恶化 #Y)推荐原理:#a, #b, #c 对应方案:…
【候选集 B】(假设改善 #Y 恶化 #X)推荐原理:#d, #e, #f 对应方案:…
【建议】如果你的核心诉求是"提高X",选A组;如果是"降低Y",选B组。两组可能有交集(如原理#a同时出现在两组中),交集部分为高可信推荐。
### 场景 D:优化模型无可行解
**自动动作**:触发稳定性规则 S4 → 松弛求解
**标准回复模板**:[注:原始约束下无可行解,已自动松弛约束后求解]
【不可行原因分析】约束 C_i 和 C_j 存在冲突:(具体说明哪两个约束矛盾)
【松弛后可行解】(松弛变量 ε 引入后的新方案)目标值:… 需要放宽的约束及幅度:…
【灵敏度建议】如果可以接受将 [约束名] 放宽 [幅度],则可获得上述收益。否则建议转入突破域(TRIZ),用发明原理重构问题本身。
### 错误码速查(快速索引 + 消息模板)
> **TL;DR**:任何异常都带 `[E-NNN]` 前缀,用户凭码在 `references/error_codes.md` 自纠,或贴回对话精准续跑。完整 14 条见该文件。
**统一错误消息模板(所有异常必须遵守)**:[E-NNN] 标题一句话· 你可做:<用户自纠步骤> · 需要我:<系统将自动执行的降级动作 / 转人工触发词>
**高频错误码速查(Top 6)**:
| 码 | 含义 | 你可做 |
|----|------|--------|
| E101 | 问题信息不完整 | 补"目标 + 至少 1 个约束" |
| E202 | 矛盾无法识别 | 用"想要A,代价B变差"重述 |
| E301 | 关键数据缺失 | 给值/区间,或说"用典型值" |
| E401 | 模型无可行解 | 看松弛对比,决定放宽哪条约束 |
| E502 | 外部 Skill/工具不可用 | 执行安装命令,或切等价内嵌 |
| E601 | 命中真实能力边界 | 说明想要什么量化参考 |
> 错误码 ↔ 稳定性规则映射、逐码「现象/根因/自纠」详见 `references/error_codes.md`。该文件缺失时,本速查表即为降级版本(满足 S1)。
### 反模式与 FAQ 集中索引
为避免新手重复踩坑,把"易错点"与"高频问答"集中索引如下(详细条目见上文「FAQ 与避坑指南」与 `references/error_codes.md`):
| 类型 | 索引 |
|------|------|
| 新手易错点 | 避坑指南 #1–#7(跳过路由 / 物理矛盾误判 / 只给方案不验证 / 编造矩阵 / 忽略桥接 / 过度学术 / 混淆 Cp Cpk) |
| 错误处理 | `references/error_codes.md`(14 条 + 自纠指引) |
| 常见问答 | FAQ Q1–Q5(DIO vs DMAIC / 39参数 / 无数据 / 轮次 / 公式手算) |
| 降级路径 | 运行稳定性保障 S1–S9 + 降级链 Level 0–3 |