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三级 Capstone:从工程能力到独立科研

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Capstone 要求学习者把知识、工程、评测与表达合成一套可复核成果。它不是做一个演示视频,也不是把多个仓库拼起来。“专家”结论只适用于通过评审的任务和证据边界。

C0 · 机器人闭环诊断

  • 前置:M00–M04。
  • 任务:构建或修改一个小型仿真闭环,连接观测、状态、控制和指标。
  • 必须注入:一种坐标系、时序、传感器或执行器故障。
  • 交付:正常与失败轨迹、日志、故障树、安全停止和复现回执。
  • 通过:80/100,至少 1 名独立评审者。

C0 证明“能够成为机器人闭环工程者”,不证明模型学习能力。

C1 · 闭环学习系统

  • 前置:目标路线规定的 M00–M07、M10、M11。
  • 任务:在同一任务、数据和评测合同下实现简单基线与学习方法。
  • 必须对比:无学习/规则或 State-only 基线,以及一项学习策略。
  • 必须测试:保留初始状态、扰动、失败阶段、至少一个反事实消融。
  • 交付:数据卡、训练回执、检查点、闭环结果、负结果和模型卡。
  • 通过:85/100,至少 1 名独立评审者。

C1 证明能够构建和诊断一套受控的机器人学习系统,不等于通用具身智能。

C2 · 独立复现与研究扩展

  • 前置:M00–M11 全部通过。
  • 任务 A——独立复现:先冻结原方法、数据、预算和评测,复现一个合理基线;不成功也必须保留负结果与差异分析。
  • 任务 B——原创假设:提出一个能够被数据否定的单变量假设,而不是“模型更大可能更好”。
  • 任务 C——受控扩展:在匹配预算下运行基线、修改和必要消融,报告多个随机种子和不确定性。
  • 任务 D——分布偏移:至少沿物体/状态、视角、语言、场景、延迟或本体中的两个轴测试。
  • 任务 E——系统闭环:说明预测/规划如何影响实际执行动作,并报告安全、恢复和停止行为。
  • 交付:研究报告、代码、环境回执、数据说明、原始指标、检查点、视频/轨迹、失败分类、风险登记与答辩材料。
  • 通过:90/100,至少 2 名独立评审者。

只复现成功不能通过 C2;只有新方法而没有可信基线也不能通过。

统一 Capstone 评分(100 分)

维度 分值 满分条件
问题与成功合同 10 任务、输入输出、指标、边界和停止条件可检验
前置知识与系统设计 10 架构选择与失败传播路径得到解释
数据与接口 10 Schema、同步、切分、单位和本体身份可追溯
基线质量 10 简单且匹配预算,能够独立复现
方法实现 10 核心贡献由学习者实现并通过单元/接口检查
闭环评测 10 多 Episode、分阶段指标、失败和任务结果完整
消融、OOD 与统计 10 反事实、两个偏移轴、种子和不确定性充分
系统、安全与恢复 10 延迟、限位、Watchdog、恢复和授权边界清楚
可复现证据 10 提交、环境、数据、配置、命令和原始产物完整
解释与答辩 10 能回答反例,区分事实、推断、假设和未知

任何关键失败都会覆盖总分。

不同方向的 C2 例题

方向 可证伪问题示例 必要基线与消融
VLA 语言是否在同一视觉状态下改变正确动作? State/Vision BC;正确、交换、缺失语言
WAM 动作条件未来预测是否真正改善规划效用? 无模型策略、世界模型 + MPC;Action Swap、No-action、No-lookahead
灵巧操作 新的重定向或接触表示是否提高任务保持而非仅降低几何误差? IK/优化基线;几何、接触、抬升、保持分阶段
导航/智能体 恢复与重规划是否提高受扰动任务成功且不增加碰撞? 无恢复规划器;扰动类型和恢复组件消融
Sim-to-Real 哪项系统辨识或随机化减少了声明过的迁移差距? 无适配策略;单因素随机化、HIL、影子模式

评审与重做

评审使用Capstone 评审表。评审者必须给出:

  1. 至少一条可能推翻结论的反例;
  2. 一项亲自复核的原始证据;
  3. 一个最严重的未知风险;
  4. pass、revision_required 或 blocked 决定。

返工时不得删除原结果;用新实验卡记录修订原因和改变的唯一变量。

真机边界

Capstone 评分不自动授权真机。任何硬件运动仍需场地、设备、操作者和任务特定批准,并遵循制造商限制与停止程序。没有真机条件的学习者可以完成仿真 Capstone,但必须把证据等级写成仿真。