План на 8 дней для MicroDuck
Каждый день — один Notebook. Сначала мы изучаем тело и стратегию маленького утёнка, затем физическое взаимодействие, обучение с подкреплением, управление движением, переключение задач, развёртывание на устройстве и визуально-языковую навигацию. К концу восьмого дня у вас должны быть собственные Notebook, видео задач и записи экспериментов.
Каждый день вокруг одной задачи: читаем Notebook, понимаем принцип, наблюдаем действия, затем сами ставим эксперимент и сравниваем результаты.
Что нужно до начала
- Базовое знание Python: умение читать массивы, функции и простой код нейронных сетей.
- Ubuntu с настроенными Python-окружением и Jupyter; на Windows-компьютере работаем через браузер. Запуск окружения описан в входе в Notebook.
- Ведущий заранее проверяет пути к моделям, среду симуляции и образцы вывода для каждой задачи; для 7-го дня нужны RDK X5, среда выполнения BPU и HBM задачи.
- Для 8-го дня используется предобученная LightNav-0 и уже готовая модель ходьбы; заранее подготовьте среду GPU-вывода и ресурсы сцены — см. описание навигационной среды.
- Выберите формат практики: обучение и симуляция на GPU либо чтение сохранённых выводов и повтор за ведущим с последующим анализом кода и параметров.
Расписание по дням
| День | Notebook | Что изучаем | Результат дня |
|---|---|---|---|
| День 1 | 01 Балансировка на мяче | Модель робота, наблюдения и действия, Actor-Critic, PPO | Описание наблюдений и действий, видео балансировки, запись цепочки обучения |
| День 2 | 02 Физические возмущения в браузере | Состояние MuJoCo, контакт, внешние силы, визуализация | Видео одного эксперимента с возмущением и анализ явлений |
| День 3 | 03 Ходьба на ходулях | Исполнительный механизм BAM, поддерживающая форма, учебный план, сглаживание действий | Сравнение высоты или параметров опоры, запись короткого обучения и оценки |
| День 4 | 04 Качание и вращение | Награда задачи, ритм движения, вывод стратегии и ONNX | Видео качания, сравнение одного изменения параметра |
| День 5 | 05 Балансировка на шаре и FastSAC | SAC/FastSAC, процесс обучения, экспорт модели и оценка | Журнал небольшого обучения, ONNX и видео балансировки на шаре |
| День 6 | 06 Подъём по лестнице | Контакт с перекладиной, две стратегии — подъём и вставание, условия переключения | Видео подъёма, записи момента передачи управления и времени удержания стойки |
| День 7 | 07 RDK и несколько стратегий | Подключение готовых стратегий движения, HBM, BPU, TCP и диспетчеризация задач | Видео вывода на плате и запись развёртывания |
| День 8 | 08 LightNav-0 навигация по нескольким сценам | Изображение от первого лица, языковая команда, прогноз траектории, MPC и иерархическое управление | Видео навигации по квартире, гостиной и коридору, сравнение траекторий и итоговое резюме |
День 1: знакомство с телом и стратегией
- Понять: по конфигурации суставов и исполнительных механизмов проследите цепочку «наблюдение → сеть → действие → управление суставами» для балансировки на мяче; объясните роли Actor, Critic, награды и PPO.
- Практика: проверьте входы и выходы модели, посмотрите или создайте видео GPU-симуляции; при наличии среды запустите короткий блок обучения на мяче и проверьте сохранение, экспорт и согласованность модели.
- Запись: своими словами опишите наблюдения и действия этой задачи, различайте шаг управления, итерацию обучения и эпизод.
День 2: взаимодействие утёнка с физическим миром
- Понять: наблюдайте позу, состояние суставов, столкновения и опору; разберитесь, как внешняя сила меняет движение тела.
- Практика: запустите взаимодействие в браузере, меняйте направление силы или точку её приложения; при неизменных остальных условиях сравните минимум два опыта. В этот день используется уже готовая стратегия ходьбы, главное внимание — физическому взаимодействию.
- Запись: сохраните видео, отметьте способ приложения силы, изменения тела и явления контакта, объясните результат.
День 3: ходульный режим — форма и учебный план
- Понять: как высота, площадь опоры, масса и параметры исполнительных механизмов влияют на равновесие; что такое смешивание (blend), учебный план и фильтрация действий.
- Практика: сравните демонстрации для 25 см и 200 см, выберите набор высоты, сцены и модели для базового вывода; при наличии checkpoint запустите небольшое дообучение и оцените его той же конфигурацией.
- Запись: составьте таблицу параметров: что изменили и как изменилось действие.
День 4: согласование движения и цели задачи
- Понять: разберите награду и ритм движения в задаче качания и вращения; поймите, как стратегия продвигается к цели при повторяющихся движениях.
- Практика: запустите генерацию видео модели задачи; при наличии checkpoint проведите небольшое дообучение, выберите одну команду или параметр управления для сравнения и проверьте входы и выходы экспортированной модели.
- Запись: сохраните два варианта настроек и видео, объясните различие через амплитуду качания, ритм или позу.
День 5: сравнение второго процесса обучения с подкреплением
- Понять: по задаче FastSAC разберитесь в выборке, воспроизведении опыта, обновлении стратегии и оценке ценности; сравните с процессом PPO из первого дня.
- Практика: запустите небольшое обучение балансировки на шаре, проверьте сохранение модели и экспорт ONNX, затем вывод и оценку по задаче.
- Запись: сохраните журнал обучения и видео, опишите основные различия PPO и SAC/FastSAC в использовании данных и процессе обновления.
День 6: от отдельного действия к переключению навыков
- Понять: изучите интерфейсы двух акторов — подъёма и вставания; наблюдайте контакт с перекладиной, постановку стопы на стол и фазу вставания; поймите, когда супервизор передаёт управление.
- Практика: на GPU запустите полную последовательность и сверьте в отчёте
switch_events,handoff_successиstable_seconds. При наличии времени потренируйтесь в дообучении обеих стратегий по руководству по подъёму. - Запись: нарисуйте схему переключения «подъём → выход на стол → вставание», отметьте момент передачи управления и продолжительность устойчивого стояния в этом эксперименте.
День 7: перенос стратегии на RDK X5
- Понять: свяжите ONNX, HBM, BPU и замкнутый контур управления TCP; поймите, что рабочая станция отвечает за физическую симуляцию и визуализацию, а плата — за вывод действий.
- Практика: подключите готовую стратегию ходьбы; проверьте метаданные модели, входы и выходы; для платы выберите HBM задачи, прошедший проверку, и запустите замкнутый контур. Сравните видео и задержку на GPU и BPU, затем попробуйте переключиться на модель другой задачи.
- Запись: сохраните видео с платы и конфигурацию развёртывания, опишите шаги переключения модели, постобработки действий и проверки задержки.
День 8: навигация по языковой команде
- Понять: прочитайте изображение от первого лица и языковую команду; разберите пространственное указание LightNav-0, представление действий RVQ и плоскую траекторию; проанализируйте иерархическое управление «модель навигации → MPC → готовая стратегия ходьбы».
- Практика: на GPU подключите предобученную модель — без обучения и без подключения платы. Последовательно запустите официальную квартиру, собственную гостиную и собственный коридор; посмотрите фактические прогнозы модели и отдельные видео. Измените одну команду или расположение мебели и понаблюдайте за изменением.
- Запись: сопоставьте траекторию, расстояние до цели и флаг остановки модели, объясните, куда идёт утёнок и когда останавливается. Соберите видео за 8 дней, описания изменений и вопросы для дальнейшего изучения.
План обучения и развёртывания
Задачи обучения начинайте с предобученной модели конкретной задачи: по соответствующему Notebook проведите 5–10 эпох небольшого обучения, проверьте выборку, обновление, сохранение и экспорт. Исходную модель храните как контрольную, а дообученную версию оценивайте в тех же сценах и теми же командами. Обучение с нуля и более длинные учебные планы оставьте для продвинутой практики.
Опыты с физическим взаимодействием проводятся на уже готовых стратегиях; ходьба и навигация по LightNav-0 подключаются к готовым моделям. Основную линию по подъёму по лестнице сначала поймите и запустите как две стратегии; дальнейшее обучение проводится по отдельному руководству задачи.
Первые 6 дней проходят преимущественно на GPU-симуляции и понимании задач; группы с платой могут дополнительно запускать BPU-ячейки Notebook. 7-й день полностью посвящён работе на устройстве: сначала замкнутый контур на проверенном HBM, затем изучение перекомпиляции модели. 8-й день снова на рабочей станции GPU: визуально-языковая навигация, многосценные эксперименты и итоговая презентация.
Что оставлять каждый день
- Один Notebook или заметку по чтению кода с описанием входов, действий и цели задачи.
- Видео задачи или ключевой результат эксперимента с указанием модели и параметров.
- Одно собственное наблюдение: что изменили, каким был результат и в чём может быть причина.
Ведущий каждый день организует разбор задачи и обсуждение, собирает общие вопросы и оформляет воспроизводимые изменения и записи экспериментов в тему. По окончании каждая группа выбирает одну задачу и показывает весь путь: понимание модели, эксперименты с параметрами и оценку вывода.