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worldmodel/project_analysis.md
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feat(JEPA/math): 新增专题 VII & VIII,更新 README 与项目分析
专题 VII — SIGReg 正则化(07_sigreg_regularization.md,760 行)
- 特征函数匹配损失 L_SIG 完整数学推导
- Cramér-Wold 定理证明:切片投影 → 联合高斯
- 切片技巧:256 个随机方向 + 梯形积分(17 节点)
- losses.py:SIGReg 逐行代码解析,张量形状追踪 (V,B,N)→scalar
- vs VICReg 对比:SIGReg 约束全分布,VICReg 仅约束二阶矩

专题 VIII — 线性 ICA:FastICA 与 JADE(08_linear_ica_fastica_jade.md,701 行)
- 盲源分离模型 x=As,非高斯性度量(峰度/负熵/互信息)
- FastICA 不动点迭代推导(三次收敛)
- JADE 四阶累积量张量 + Jacobi 联合对角化(二次收敛)
- Darmois-Skitovich 定理:ICA 可识别性充要条件
- ICA vs LeJEPA 对偶反转:高斯在 ICA 失败,在 LeJEPA 成功

其他变更:
- JEPA/math/README.md:专题表格新增 VII、VIII 行
- project_analysis.md:Session Log 补充 2026-06-05 工作记录
- lejepa-identifiability 子模块:.gitignore 新增 .venv/
2026-06-05 17:06:09 +08:00

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WorldModel 项目分析 2026-06-01
worldmodel
analysis

WorldModel 项目分析

生成时间:2026-06-01 项目路径:/Users/mac/code/worldmodel

📐 项目总览

WorldModel 是一个围绕室内物理世界理解(酒店场景切入)的研究型工程项目。核心目标是为具身智能提供可验证的技术平台。

  • 216 个源文件(排除 node_modules),3.4 万总文件数
  • 纯文档驱动型:绝大部分是 Markdown,只有少量 Python/Shell 脚本做辅助
  • Git 活跃维护中

🧱 七大模块

1. 🔮 PRISM(核心,~108 文件)

Prior-Registered Integrated Spatial Memory — 机器人空间记忆架构。

四层空间记忆:L1感知缓冲 → L2度量地图 → L3拓扑图 → L4语义场。四条管线:离线建图(iPhone)/ 重定位握手 / 在线感知(ZED2i)/ 记忆巩固。已升级到 v2.0,有仿脑升级设计(Lyra 2.0 启发)。这是整个项目的"消化层"。

2. 🏠 CrowdRoom13 文件)

众包 3D 房间共享平台,定位是"RoomPlan版 Sketchfab + Pinterest"。涵盖数据模型、API 契约、iOS/Web端设计、物品替换手册、隐私治理和路线图。

3. 📷 Camera6 文件)

ZED2i立体相机的工程化方案:双目+IMU完整解决方案、数据Pipeline迭代框架、国产替代调研。

4. 📱 RoomPlan7 文件)

iPhone LiDAR + Apple RoomPlan API做消费级室内3D重建。涵盖开源项目调研、数据格式规范(USDZ/OBJ/glTF/点云)、精度分析。

5. 🏨 HotelScene4-6 文件)

以酒店为真实场景执行落地,分三部曲实施方案。

6. 🎮 GameEngine1文件)

引入 Unity/Unreal Engine做实时可视化、轻量物理沙盒和合成数据生成。

7. 🔬 Research~108文件 + PDF论文)

学术调研支撑:世界模型综述、Lyra2精读、人类空间记忆神经科学、SLAM/VIO/JEPA系列论文(含V-JEPA2源码剖析)、MultiPLY多感官感知项目、物理世界理解研究计划。


⚙️ 技术架构(核心理念)

"先验 + 在线"双流融合:

  • 📱 iPhone (RoomPlan) → 一次性高精度先验地图(LiDAR毫米级)
  • 📷 ZED2i → 持续在线感知与增量更新(立体+IMU)
  • 🧠 PRISM → 统一空间记忆架构汇聚两路数据
  • 🎮 GameEngine → 数字孪生运行时(可视化/物理沙盒)

🔍 评价

优势:

  • 架构设计系统且深入,四层记忆分层有理有据(认知科学+SLAM工程的控制论交集)
  • 文档体系极其完善,PRISM有20章+配套工具链(LaTeX书构建、自动统计)
  • 学术调研扎实,覆盖JEPA/Lyra/MultiPLY等前沿方向

待推进的(纯文档阶段):

  • 目前几乎没有可运行的代码,都是设计文档和论文研究
  • PRISM tools只有构建脚本(LaTeX/Python),没有核心架构的工程实现
  • Camera、RoomPlan是方案设计,不是实际采集管线

简单说:项目设计完成度极高,但工程实现基本从零起步。 PRISM是真正的核心引擎,CrowdRoom和HotelScene是两个应用场景。


📝 工作记录(Session Log

2026-06-05 — JEPA/math 专题扩展

完成内容:

专题 VIISIGReg 正则化(JEPA/math/07_sigreg_regularization.md760 行)

SIGRegSketched Isotropic Gaussian Regularization)是 LeJEPA 的核心正则化组件,用于强制编码器输出满足各向同性高斯约束 $h(z) \sim \mathcal{N}(0, I_n)$,这是定理 1(线性可识别性)的关键前提。

核心知识点:

  • 特征函数匹配\mathcal{L}_{\text{SIG}} = \mathbb{E}_a \int_0^{t_{\max}} |\hat{\varphi}_{h,a}(t) - e^{-t^2/2}|^2 \cdot e^{-t^2/2}\, dt
  • Cramér-Wold 定理:所有方向投影为 \mathcal{N}(0,1) \iff 联合分布为 \mathcal{N}(0, I_n)
  • 切片技巧:随机采样 256 个单位方向,将高维分布匹配降为一维问题
  • 梯形积分17 个频率节点,$t \in [0, 3]$,权重 \tilde{w}_k = w_k \cdot e^{-t_k^2/2}
  • 代码实现losses.py:SIGReg 逐行解析,张量形状追踪 (V,B,N) → scalar
  • vs VICReg:SIGReg 约束全分布(所有阶矩),VICReg 只约束二阶矩(协方差)
  • 超参数knots=17, n_slices=256, t_max=3.0, lamb=1e-3

专题 VIII:线性 ICA——FastICA 与 JADEJEPA/math/08_linear_ica_fastica_jade.md701 行)

线性 ICA 是 LeJEPA 可识别性理论的重要对比背景,两者构成"对偶反转"关系。

核心知识点:

  • 盲源分离模型$x = As$,目标恢复 $W = A^{-1}$(至置换+缩放等价类)
  • 非高斯性度量:峰度 $\text{kurt}(y) = \mathbb{E}[y^4] - 3$、负熵 $J(y) = H(y_\text{Gauss}) - H(y)$、互信息
  • FastICA 不动点迭代$w^+ = \mathbb{E}[\tilde{x},g(w^\top\tilde{x})] - \mathbb{E}[g'(w^\top\tilde{x})],w$,三次收敛
  • JADE 联合对角化:四阶累积量张量 $\mathcal{Q}_{ijkl}$Jacobi 旋转,二次收敛
  • Darmois-Skitovich 定理:至多一个高斯源时 ICA 可识别(置换+缩放等价)
  • 对偶反转:高斯分布在 ICA 中失败(旋转不变性),在 LeJEPA 中成功(Mehler 公式)
  • 方法谱系FastICA/JADE(线性)→ SFA/iVAE/TCL/LeJEPA(非线性,各有额外约束)

关键对比表:

框架 高斯分布 可识别性类 核心工具
FastICA/JADE 失败 置换+缩放 高阶累积量
LeJEPA 成功 正交等价 Mehler 公式

README 更新: JEPA/math/README.md 已加入专题 VII、VIII 条目。