feat(actpred): 固定范围归一化 + 逐列加权损失,附 pybot*actpred 审计修复

新增 action_norm.py 固定物理范围 min-max 归一化,无 stats 文件零状态部署;train.py 引入 _weighted_mse 逐列加权(舵机 1.0/spk 0.2/保留位 0.0)。审计修复: P0-1 pybot 读 normalize_mode, R2-1 NaN 阻断 best, P2-a 后端大小写不敏感, P1-3 utf-8-sig BOM, R1-1 data_dir 覆盖, R2-7 _run.sh 报错, R2-3 空 val 存 best.pt, P2-a2 误报警, R1-2 合并 parse_action_history, P2-b 合并 numpy import。评估修正 oob 物理界+error_growth 按 episode 中位数。推理部署全链支持 fixed_range。
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"""动作向量固定物理范围归一化 —— 训练(dataset/pretrain_mt)与推理
(predict / onnx_infer / hailo_infer / gen_calibration / export_deploy)共用
18 列动作向量的物理量纲(pybot 侧契约):
0-9 舵机角度 [0, 180]°(pybot/hd/servo.py MAX_ANGLE=180.0 校准后全行程)
10 spk.F 扬声器频率 [0, 5000] Hz(@Speaker max_f=5000)
11 spk.delay 延时 [0, 2000] ms(脚本实用上限,std.mt 用 10-500)
12-17 保留位(恒 0,hi-lo=1.0 使归一化后仍为 0;损失权重 0 不参与优化)
min-max 映射到 [0,1]:x_norm = clip((x - lo) / (hi - lo), 0, 1)。
与 z-score 的区别:固定物理范围不依赖 action_stats.npy 数据统计文件,
部署链零状态;clamp 防御真实数据越界(越界值截断到 [0,1],不扩散)。
仅依赖 numpy,保证 hailo_infer.py(HAT 部署环境无 torch)可直接复用。
"""
import numpy as np
# 各列物理下界(当前全 0;保留数组以便未来引入非零下界列)
ACTION_LO = np.zeros(18, dtype=np.float32)
# 各列物理上界(18 列标准布局;action_dim 不同用 action_bounds() 适配)
ACTION_HI = np.array(
[180.0] * 10 + # 0-9 舵机角
[5000.0, 2000.0] + # 10 spk.F,11 spk.delay
[1.0] * 6, # 12-17 保留位(恒 0,span=1.0 保持归一化后为 0)
dtype=np.float32)
def action_bounds(action_dim: int = 18):
"""(lo, hi) 物理界:action_dim ≤ 18 取前缀;> 18 的超出列按 [0, 1] 补足"""
if action_dim <= len(ACTION_LO):
return ACTION_LO[:action_dim], ACTION_HI[:action_dim]
pad = action_dim - len(ACTION_LO)
return (np.concatenate([ACTION_LO, np.zeros(pad, dtype=np.float32)]),
np.concatenate([ACTION_HI, np.ones(pad, dtype=np.float32)]))
def normalize_action(action, action_dim: int = None) -> np.ndarray:
"""原始动作向量 → [0,1] 归一化向量(clamp 防御越界值)
action: (..., action_dim) 任意前导维;action_dim 缺省取末维长度。
"""
a = np.asarray(action, dtype=np.float32)
lo, hi = action_bounds(action_dim or a.shape[-1])
return np.clip((a - lo) / (hi - lo), 0.0, 1.0)
def denormalize_action(norm_action, action_dim: int = None) -> np.ndarray:
"""[0,1] 归一化向量 → 原始动作向量(不 clamp,保留模型外推能力)"""
n = np.asarray(norm_action, dtype=np.float32)
lo, hi = action_bounds(action_dim or n.shape[-1])
return n * (hi - lo) + lo
def default_column_weights(action_dim: int = 18) -> np.ndarray:
"""逐列损失权重默认表:舵机 1.0(安全关键)、spk 0.2(保留梯度)、
保留位 0.0(恒 0 纯噪声,参与只会稀释有效梯度)"""
w = np.zeros(action_dim, dtype=np.float32)
w[:min(10, action_dim)] = 1.0
if action_dim > 10:
w[10:min(12, action_dim)] = 0.2
return w