World Model Research

教机器推演物理世界

轨道交通世界模型 (Rail Transit World Model) 是一项关于"预知"的研究。 它通过影子学习吸纳既有信号、联锁、列控的安全逻辑,在安全边界内潜空间推演未来,实现可验证的端到端策略控制。

从"做题家"到"预言家"

传统系统是“做题家”,它们依赖人工穷举的 IF-THEN 规则库。但当物理世界发生微小但复杂的混沌变化(如雨雪导致黏着系数非线性衰减)时,规则库难以覆盖所有组合。

艾科世界模型是“预言家”。它不依赖人工穷举的规则库去覆盖复杂世界,但安全边界继承自既有信号/联锁体系与形式化规范。它在安全约束内推演未来:“如果我现在这样做,未来30秒会发生什么?”并通过影子学习的方式持续验证与对齐。

传统范式:规则匹配失效

"规则库未包含当前路面湿滑参数。匹配失败。触发兜底急停。"

世界模型:生成式反事实推演

"我生成了1000个平行未来,发现若保持当前速度,98%的概率在15秒后打滑。推演出的最佳策略是:提前3秒点刹,重塑动量守恒。"

LATENT SPACE SIMULATION (t+30s)
Current (t=0)
OPTIMAL TRAJECTORY GENERATED
Physics Loss = 0.001
CRASH SCENARIO (DISCARDED)
核心架构

NSPWS 神经符号物理仿真引擎

纯数据驱动的 AI 容易产生"物理幻觉"(如违反动量守恒)。 我们的 Neuro-Symbolic Physics World Simulator 架构,将物理方程作为硬约束植入神经网络,确保每一次推演都严谨可靠。

System 2 逻辑纠错

世界模型不仅生成"图像",更生成"逻辑"。引入可微信号时序逻辑 (STL),给 AI 的想象力加上了安全锁。

  • 实现可解释的"慢思考"推演
  • 一旦生成轨迹违背安全规范,立即否决

SLGD 辛几何动力学

将物理守恒定律(哈密顿量)直接编码进世界模型的 Loss Function,消除物理幻觉。

  • 确保推演过程能量与动量守恒
  • 精准拟合非线性摩擦与隐性动力学

Graph-Mamba 无限推演

利用 Mamba 架构的线性复杂度,实现对全网列车位置小时级甚至天级的连续滚动推演。

  • 突破 Transformer 的窗口限制
  • 捕捉长周期推演中的"蝴蝶效应"

世界模型驱动的
能力边界突破

能效:全网能量流沙盘推演

传统优化只能看见现在。世界模型通过模拟未来全网列车的动态,寻找出能让"再生制动能量"被完美吸收的那一个平行宇宙。

安全:极端工况反事实推理

当传感器失效时,世界模型利用内嵌的物理引擎"脑补"出最符合动量守恒的车辆位置,并在虚拟空间验证数十种避险策略。

进化:合成数据生成

世界模型是数据生成引擎。它能生成现实中极少发生的灾难场景(如雷暴叠加异物),让系统在虚拟演练中习得应对能力。

WORLD MODEL SIMULATOR v4.0
MODE: PREDICTIVE ROLLOUT PHYSICS: CONSTRAINED

范式转移:从计算到生成

运行机理

传统控制

查表式 (Look-up Table),匹配既定规则,无法越界。

世界模型

生成式 (Generative Rollout),实时推演未来平行时空。

物理认知

传统控制

参数化 (Parameters),只知道摩擦系数是数值。

世界模型

动力学 (Dynamics),理解物理定律并据此推演。

能效策略

传统控制

局部优化 (Local Opt),单车尽可能省电。

世界模型

时空编排 (Spatio-temporal),预测全网供需,制造能量握手。

数据来源

传统控制

真实采集 (Real-world),依赖昂贵的实车测试。

世界模型

模型生成 (Synthetic),自主生成极端工况数据训练。