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實驗結果與視覺化分析

AI999第7课:AI Native 科研范式与 EvoX 实战切入
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在 EvoX 的多目標倉庫機器人尋路實驗中,「跑出過一次好看的解」並不代表最佳化真實推進。要判斷一次執行是否可信,必須同時取得兩類證據:一類描述搜尋過程(各目標隨迭代代數的收斂曲線),另一類描述最終方案(固定倉庫佈局下的路線視覺化與指標表)。曲線只回答「搜尋有沒有在動」,路線與指標才回答「結果能不能用」。

實驗結果與視覺化分析:收斂趨勢 × 路線驗證多目標收斂趨勢目標值0100200300400迭代代數 →目標1 路徑長度 ↓目標2 能耗 ↓(中後期停滯)超體積指標 ↑(綜合改進)橙色趨平 ≠ 已收斂:需結合日誌與複跑判斷固定倉庫佈局下的路線對比起點終點貨架最佳路線對比路線指標最佳路線對比路線路徑長度128.4156.9轉角總數69綜合代價1.001.21結論 = 過程趨勢 + 最終結果,二者缺一不可

一、先讀收斂曲線:搜尋過程在發生什麼

把每個目標值按迭代代數畫成曲線,觀察的是趨勢而不是某一個點的數值。工程中常見的四種形態需要被明確區分:

  • 持續改進:曲線在前中期穩定下降(或綜合指標穩定上升),說明種群仍在有效搜尋,交叉與變異持續產生更好的候選解。
  • 震盪:曲線上下波動但沒有明確的長期走向,通常來自評價雜訊、約束衝突或多樣性過大,需檢查評價函數與參數設定。
  • 停滯:曲線在一段區間內幾乎水平,但仍可能在後續代中再次改進,屬於「暫時失去改進方向」。
  • 早熟收斂:很早就徹底平掉且再沒有恢復,多數是種群多樣性喪失或解空間被過早壓縮。

二、再看固定倉庫佈局下的最終路線

把演化得到的最佳路線與對比路線疊加到同一張固定倉庫地圖上,檢查三件事:路徑是否真實可達、繞障是否合理、貼近終點的最後一段是否穩定。固定佈局是關鍵約束——只有環境不變,不同執行、不同參數之間的路線差異才能歸因於最佳化本身,而不是地圖變了。

三、用完整實驗資料支撐結論

可重現才算結論。請保存並核對:執行配置與隨機種子、迭代日誌、各目標隨代數的數值、最終路線與評價結果。必要時透過複跑或交叉檢查確認同一結論是否穩定成立。若曲線後期不再明顯改進,應結合完整日誌判斷究竟是早熟收斂、評價飽和,還是已經接近可用解;不要僅憑一張截圖下判斷。

常見誤判
曲線平滑地早早變平,並不自動等於「找到最佳解」,也不自動等於「演算法失效」;同樣,一條看起來漂亮的路線也不等於搜尋穩定。單次最佳結果既可能是真實改進,也可能是隨機波動或評價飽和的產物——過程趨勢與最終結果必須互相印證。