Chương 346: Trong vòng hai tháng chúng ta nhất định có thể triển khai phương án này

Tận dụng lúc Tiêu Vũ cùng mọi người đang vây quanh Cực Chiểu, Triệu Văn Chí cùng hai kỹ sư cầm theo máy tính bảng vội vã tiến đến trước mặt Tiêu Tú.

Họ hôm nay theo Lâm Chính Hoành tới đây, ngoài chuyện giao nộp con rô-bốt, thực ra còn mang theo mấy vấn đề kỹ thuật đã bế tắc từ lâu. Những vấn đề này họ đã bàn luận suốt mấy vòng trong nhóm nghiên cứu nội bộ của công ty, nhưng vẫn chưa tìm ra giải pháp tối ưu. Lâm Chính Hoành trực tiếp quyết định rằng không bằng cứ đến tận nơi hỏi giáo sư Tiêu cho xong.

"Giáo sư Tiêu, thật không giấu giếm gì, lần này chúng tôi đến đây, ngoài mấy chuyện nhỏ này ra, còn muốn nhờ giáo sư chỉ giáo vài điều."

Tiêu Tú thu hồi ánh mắt nhìn bà Tiêu trở về phía Triệu Văn Chí.

Bị Tiêu Tú nhìn bằng đôi mắt trong veo lạnh lùng, Triệu Văn Chí trong lòng không khỏi thấy bồn chồn. Trước đây khi trao đổi trực tuyến, ông đã cảm thấy Tiêu Tú khá lạnh nhạt, nhưng khi gặp mặt ngoài đời, ông càng nhận ra cô không chỉ lạnh lùng, mà còn có khí chất rất mạnh mẽ.

Sợ Tiêu Tú không hài lòng, ông vội vàng nói ngay trọng điểm:

"Trước giờ khi thí nghiệm, chúng tôi phát hiện Cực Chiểu số một khi thực hiện nhiệm vụ vận hành liên tục trong môi trường phi cấu trúc động, đã xuất hiện một vấn đề mà chúng tôi vẫn chưa định vị được nguyên nhân gốc rễ. Khi nó vừa tiến hành tối ưu hóa biểu đồ vị thế SLAM thị giác, vừa điều khiển linh hoạt phản hồi lực sáu trục, vừa phân tích dòng lệnh thoại liên tục theo thời gian thực, thì sau khoảng bốn mươi phút vận hành, trên biểu đồ đa chế độ giải ràng, sẽ xuất hiện một sự lệch pha phi tuyến tính."

"Lượng lệch này ban đầu chỉ vài phần mười radian, không ảnh hưởng rõ rệt đến việc thực hiện nhiệm vụ, nhưng càng về sau, lệch pha sẽ tăng lên theo tốc độ gần giống đa thức. Khoảng bốn mươi phút sau, lượng tin tức tương hỗ giữa điểm đặc trưng thị giác và trường ten-xơ lực cảm sẽ giảm đột ngột ba mươi phần trăm. Biểu hiện ở tầng hành vi, chính là sự phối hợp giữa mắt và tay của rô-bốt bị chậm rõ rệt, xác suất vượt mức khi bắt lấy đồ vật tăng vọt từ không phẩy năm phần trăm lên mười lăm phần trăm."

Triệu Văn Chí đưa máy tính bảng cho Tiêu Tú, màn hình hiển thị biểu đồ đường cong lệch pha mà họ ghi chép nội bộ. Trục X là thời gian, trục Y là lượng tin tức tương hỗ, mấy đường cong màu sắc khác nhau đại diện cho mấy kênh cảm biến khác nhau, rõ ràng tách ra ở đoạn cuối.

"Chúng tôi đã kiểm tra sự đồng bộ hóa đồng hồ phần cứng của cảm biến, độ rung của vòng khóa pha ở mức nano giây, không có vấn đề gì cả. Chúng tôi cũng nghi ngờ cấu trúc tô-pô của biểu đồ giải ràng bị biến dạng cục bộ sau thời gian dài vận hành, nhưng sau khi dùng bất biến cạnh để kiểm tra, nhóm đồng điều không thay đổi, bản thân biểu đồ vẫn ổn định. Hiện tại chúng tôi nghi ngờ là vấn đề bảo toàn cấu trúc siêu phẳng đã bị trục trặc, nhưng thiếu công cụ toán học nghiêm ngặt để xác minh giả thuyết này, nên cứ bị kẹt ở đây."

Tiêu Tú nhận lấy máy tính bảng, ánh mắt dừng lại hai giây trên điểm uốn nơi lượng tin tức tương hỗ tách ra.

Cô phóng to biểu đồ, quan sát điểm khởi đầu lệch pha và độ cong tăng trưởng. Sau đó lật sang trang khác, xem sơ đồ tô-pô hợp nhất cảm biến, quan sát cách cấu tạo cấu trúc siêu phẳng của họ, gần như chỉ một cái nhìn là đã nhận ra vấn đề của họ.

"Không phải vấn đề bảo toàn cấu trúc siêu phẳng đâu. Biểu đồ giải ràng của các anh dùng hệ tọa độ cục bộ Darboux, mỗi hệ tọa độ cục bộ trên thực tế là đóng, vấn đề không nằm ở cấu trúc cục bộ, mà nằm ở hàm chuyển đổi giữa các hệ tọa độ cục bộ với nhau."

Cô mở lại một trang trắng trên máy tính bảng, vừa viết vừa nói:

"Bản chất của hợp nhất đa chế độ, là đem tín hiệu cảm biến từ những nguồn vật lý khác nhau, nhúng vào những mặt cắt khác nhau trên cùng một đa tạp nền. Điểm đặc trưng thị giác là một ràng buộc hình học của mặt cắt, trường ten-xơ lực cảm là một ràng buộc vật lý của mặt cắt khác, dòng lệnh thoại là một ràng buộc ngữ nghĩa của mặt cắt thứ ba. Ba mặt cắt nằm ở vị trí khác nhau trên đa tạp nền, nhưng sự tiến hóa động lực học của chúng đều chịu sự chi phối của cùng một trường vectơ Hamilton."

Cô vẽ ba đường thẳng song song trên trang trắng, đại diện cho ba mặt cắt, sau đó đánh dấu mỗi đường một sóng tuần hoàn.

"Nếu đa tạp nền là compact, dòng chảy của trường vectơ Hamilton được định nghĩa toàn cục, sự tiến hóa pha của ba mặt cắt sẽ đồng bộ tuyệt đối, không xuất hiện lệch pha. Nhưng không gian vận hành của các anh lại là không compact. Trên đa tạp không compact, dòng chảy của trường vectơ Hamilton chỉ khả tích cục bộ, sau thời gian tiến hóa dài, giữa các mặt cắt khác nhau sẽ vì sự tích lũy độ cong của hàm chuyển đổi mà sinh ra một 'hiệu ứng holonomy' toàn cục."

Cô vẽ một mũi tên cong giữa ba đường thẳng, ghi chú bên cạnh là "holonomy lệch pha".

Triệu Văn Chí nhìn chằm chằm vào mũi tên đó, hơi nín thở.

Ông thoáng nắm bắt được chút gì đó, nhưng khái niệm đó đối với ông vẫn còn quá trừu tượng.

"Giáo sư Tiêu, ý của giáo sư là... lệch pha này không phải do cảm biến, cũng không phải do biểu đồ giải ràng, mà là do cấu trúc hình học của đa tạp nền gây ra?"

"Nói chính xác hơn, là khi các anh định nghĩa đa tạp nền, các anh đã mặc định sử dụng một liên thông phẳng."

Tiêu Tú viết biểu thức của dạng liên thông bên cạnh mũi tên hiệu ứng holonomy.

"Liên thông phẳng trong hệ tọa độ cục bộ quả thực có thể đáp ứng nhu cầu đồng bộ, bởi vì ten-xơ cong của nó bằng không ở mọi nơi. Nhưng liên thông phẳng cũng có một cái giá ẩn, đó là nó không thể duy trì tính nhất quán toàn cục về pha giữa các mặt cắt khác nhau trên đa tạp không compact."

Bởi vì sự di chuyển song song của mặt cắt liên lạc phẳng chỉ phụ thuộc vào lớp đồng luân của đường đi, còn trên đa tạp không compact, các mặt cắt cảm biến khác nhau lại tương ứng với những đường đi thuộc các lớp đồng luân khác nhau. Càng chạy lâu, đường đi trên đa tạp nền càng xoắn quấn những khác biệt tô pô, khiến hiệu ứng pha khi di chuyển song song trở về càng lớn.”

“Cách giải quyết cũng đơn giản thôi. Chỉ cần nâng cấp liên lạc trên đa tạp nền từ liên lạc phẳng lên thành liên lạc chuẩn là được. Nói cụ thể hơn, tức là gắn thêm vào mỗi điểm trên đa tạp nền một thớ tương ứng với đặc tính vật lý của cảm biến, từ đó xây dựng một bó chính, rồi trên bó chính ấy định nghĩa một dạng liên lạc không tầm thường để sự di chuyển song song của các mặt cắt khác nhau có thể bù trừ lẫn nhau thông qua phép biến đổi chuẩn.”

“Thế… cụ thể phải xây dựng liên lạc chuẩn ấy như thế nào?” Triệu Văn Chí hỏi, giọng tràn đầy sự háo hức không kìm nén được.

Tiêu Tú thu nhỏ trang giấy, viết vội vài dòng định nghĩa toán học ngắn gọn.

“Rất đơn giản. Bước đầu tiên, hãy tính toán nhóm chiều vật lý tương ứng với từng loại tín hiệu cảm biến trên đa tạp nền. Điểm đặc trưng thị giác tương ứng với biểu diễn kèm theo của SE(3), trường tenxơ lực tương ứng với biểu diễn chuẩn của SO(3), dòng lệnh thoại tương ứng với nhóm tịnh tiến trên chiều thời gian. Cả ba nhóm này không độc lập với nhau, chúng chia sẻ cùng một hướng tiến hóa thời gian trên đa tạp nền.”

“Bước thứ hai, trên hướng tiến hóa thời gian chung ấy, định nghĩa một liên lạc chính, sao cho dạng cong của nó vừa đủ triệt tiêu sự phụ thuộc đường đi và hiệu ứng holonomy của ba biểu diễn ấy trong quá trình tiến hóa không compact. Về bản chất toán học, bước này chính là giải phương trình cân bằng cong dưới ràng buộc bất biến chuẩn trên bó chính.”

“Bước thứ ba là cố định hóa liên lạc chuẩn vừa tìm được vào hàm chuyển tọa độ của mô-đun đa chế độ. Sau đó, dù rô-bốt chạy bao lâu đi nữa, hiệu ứng pha giữa các mặt cắt cảm biến khác nhau cũng sẽ tự động được bù trừ thông qua phép biến đổi chuẩn của liên lạc, và không còn tích lũy nữa.”

Triệu Văn Chí gần như theo bản năng lấy điện thoại trong túi ra, mở sổ ghi chép rồi bắt đầu ghi chép nhanh như mưa.

Hai kỹ sư bên cạnh anh cũng chồm tới, cả ba người chụm đầu vào màn hình điện thoại, ngón tay gõ bàn phím nhanh đến phát ra tiếng lách cách.

Phương án này về mặt toán học là tự nhất quán, nhưng để hiện thực hóa nó, phía sau có thể phải tiến hành một lần hiệu chuẩn toàn bộ mảng cảm biến của toàn bộ cỗ máy, thu thập lại các đường cong đáp ứng riêng của ba kênh thị giác, lực giác và trường âm trên đa tạp nền, rồi mới có thể giải ra các tham số cụ thể của liên lạc chuẩn.

Khối lượng công việc không nhỏ, nhưng hướng đi đã rõ ràng.

Triệu Văn Chí gõ xong ký tự cuối cùng, ngẩng đầu lên.

“Thưa giáo sư Tiêu, theo những gì thầy nói, chúng tôi cần quay về tiến hành hiệu chuẩn toàn bộ mới có thể giải ra tham số cụ thể. Ba tháng, không, hai tháng nữa nhất định chúng tôi sẽ triển khai được phương án này.”

Tiêu Tú gật đầu, không nói thêm gì.