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UniEvo 输出系统与参数校准

版本:V1.0 关联:核心架构与数据流


一、输出系统

1.1 三阶输出架构

                      一阶(直接输出)
                 ┌─────────────────────┐
                 │  稳定性曲线 S(t)     │
                 │  失效时间 T_fail     │
                 │  最薄弱因素 w(t)     │
                 │  衰退速率 dS/dt      │
                 │  全因素排名 R(t)     │
                 │  ……共13种           │
                 └─────────┬───────────┘
                           ↓ 组合
                 ┌─────────────────────┐
                 │  健康度分级 G(t)     │
                 │  加速崩溃诊断 A(t)   │
                 │  干预效果预演         │
                 │  结构相变预警 J(t)   │
                 │  ……共9种            │
                 └─────────┬───────────┘
                           ↓ 聚合
                 ┌─────────────────────┐
                 │  结构韧性画像         │
                 │  最优干预时机         │
                 │  系统老化类型判别     │
                 │  ……共8种            │
                 └─────────────────────┘

1.2 默认输出(用户首次诊断即可看到)

输出 形式 位置
稳定性曲线 折线图(S-t) 仪表盘主区域
当前健康度 色标+文字(健康/关注/预警/临界) 仪表盘顶部
失效时间 "还剩下 X 步" 仪表盘顶部
最薄弱因素 "因素 #7 锁定率最低" 仪表盘侧栏
衰退速率 "+0.02(恢复) / -0.03(衰退)" 仪表盘侧栏
全因素排名 柱状图(从最弱到最强) 仪表盘底部

1.3 扩展输出(用户按需启用)

在"高级模式"中,用户可以选择启用:

输出 启用条件
耦合强度图 因素数 ≤ 500
扩散路径场 启用解法B模式
结构韧性画像 至少2次诊断
多方案对比 配置了2个以上方案

二、参数校准方法

2.1 参数概览

参数 符号 需要校准? 校准方法
遗忘率 α ✅ 推荐 从历史数据的衰退形态估计
锁定敏感度 β ⚠️ 可选 默认值5.0通用,可微调
锁定阈值 θ_lock ❌ 固定 固定为0.3
失效阈值 θ_fail ✅ 必须 由领域专家根据风险偏好设定

2.2 α 的自校准方法

当用户上传历史数据时,系统可以自动估计 α:

方法:从 S(t) 的衰退形态拟合
输入:历史 S(t) 曲线
目标:找到使预测 T_fail 最接近已知失效时间的 α

步骤:
1. 在 α ∈ [0.8, 0.999] 范围内以步长 0.001 扫描
2. 对每个 α 值,运行 StrEvo 引擎
3. 记录 α 对应的 T_fail
4. 选择使 T_fail 最接近实际失效时间的 α

如果系统中还未发生过失效:
  → 使用默认值 α = 0.99(适用于大多数系统)
  → 或在第2次诊断后,基于两次S(t)的差异来估计

2.3 β 的默认值

β = 5.0 在大多数场景下适用。原因:锁定概率在阈值附近的过渡宽度约为 1/β。β=5.0 时过渡宽度为0.4,覆盖了大部分差异范围。特殊场景可调:

场景 β 建议 理由
通用默认 5.0 平滑过渡
脆性结构 10.0 阈值处突变更剧烈
慢变系统 3.0 更平滑的过渡,降低误报

2.4 θ_fail 的设定

θ_fail 无法由系统自动确定,必须由用户设定。系统提供指导:

风险偏好 建议 θ_fail 含义
保守 0.35 更早预警,更多干预时间
标准 0.25 平衡预警时间和误报率
激进 0.15 更晚预警,避免不必要干预

三、参数配置面板(界面原型)

┌─────────────────────────────────────────────┐
│  参数名称         值        说明              │
├─────────────────────────────────────────────┤
│  遗忘率 α         0.99 ──●──  [0.8─1.0]      │
│  (越大记忆越持久)                              │
│                                              │
│  锁定敏感度 β     5.0  ───●──  [1.0─20.0]    │
│  (越大阈值过渡越陡)                            │
│                                              │
│  锁定阈值 θ_lock  0.30   [固定]               │
│                                              │
│  失效阈值 θ_fail  0.25  ───●──  [0.1─0.5]    │
│  (越低越晚预警)                                │
│                                              │
│  [一键恢复默认]      [应用参数]   [重置]       │
└─────────────────────────────────────────────┘