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wangsli 11a2d4a4b9 feat: v3.5 - Multi-language acoustic algorithm scheduler

- Core: Python/C++/MATLAB tri-protocol bridge architecture
- Validation: 5-type real-time field, type, dimension, completeness, and compatibility checking
- UI: Premium Deep Sea theme with visual pipeline preview
- Modules: Sea Trial Exclusive + Exception Hub + Algorithm Management
- Tests: Full coverage with 5 automated test cases

2026-01-21 07:41:12 +08:00

6.9 KiB

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🌊 水声算法全协议集成与调度平台项目审查报告

一、项目概况

项目	内容
项目名称	水声算法全协议集成与调度平台
目标客户	高校水声实验室、研究所、海试现场测试团队
团队规模	2-3 人，核心技术栈 Python
当前状态	Phase 1 已完成（核心框架），Phase 2-5 待开发

二、项目目标

目标类型	描述
功能目标	多语言算法统一纳管、零代码接口适配、跨语言混编调度、全流程容错溯源、海试数据质量检测
性能目标	轻量化离线部署、1GB 数据 ≤5 分钟、容错率 ≥95%、C/C++ 原生性能
体验目标	Web 可视化、10 分钟上手、人话错误提示、一键修复
商业目标	快速落地、预留工业级拓展接口 (C++/Qt)

三、系统架构（五层设计）

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    用户交互层 (Streamlit)                    │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                    核心调度层 (CoreScheduler)                │
│         流程调度 | 实时校验 | 容错处理 | 日志记录              │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                    桥接插件层 (Bridges)                      │
│         PythonBridge | MATLABBridge | CppBridge             │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                    算法层 (标准库 + 自定义库)                 │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                    数据层 (WaterSoundData)                   │
│         原始数据 | 过程数据 | 结果数据 | 元信息                │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

四、已完成模块 (Phase 1)

模块	文件	状态	说明
数据标准	`src/models.py`	✅ 完成	`WaterSoundData` 统一数据交换格式
Python 桥接	`src/bridges.py`	✅ 完成	`AlgorithmBridge` 抽象类 + `PythonBridge` 实现
核心调度	`src/scheduler.py`	✅ 完成	`CoreScheduler` 流程执行与日志记录
Web 界面	`main.py`	✅ 完成	Streamlit 首页 + 算法调度演示页
集成测试	`tests/test_core.py`	✅ 通过	验证多算法链式调用

五、技术风险分析与应对策略

5.1 核心风险点

风险	级别	分析	应对策略
C++ 编译器环境	🔴 高	Windows 上 MinGW 路径配置是非开发人员的噩梦	优雅降级：无编译器时禁用 C++ 上传功能，而非强行引导安装
Streamlit 拖拽限制	🟡 中	原生不支持复杂连线	列表式调度：先用上下移动排序，跑通再考虑 Canvas 可视化
MATLAB Octave 差异	🟡 中	oct2py 对复杂 Toolbox 支持有限	文档说明：推荐 MATLAB，兼容模式注明精度差异
大数据内存	🟢 低	10GB 单文件场景少见，海试数据多分段采集	后期优化：Phase 4 再引入 memmap

5.2 设计原则

先让系统跑起来，再让系统跑得好。

避免过早优化，聚焦最小可用版本 (MVP)。

六、修订后实施计划

Phase 2：算法库与接口配置（预计 5 天）— MVP 聚焦

任务	描述	产出物	优先级
2.1 算法上传	Python 文件上传、版本自动打标	`src/algo_library.py`	P0
2.2 元数据存储	JSON 持久化算法信息	`data/algorithms.json`	P0
2.3 接口映射	下拉选择字段、简单预处理	`src/interface_config.py`	P0
2.4 实时校验	5 类校验规则实现	`src/validators.py`	P0
2.5 流程排序	列表式上下移动（不做拖拽）	界面更新	P1

Phase 3：多语言桥接（预计 4 天）

任务	描述	产出物	优先级
3.1 MATLAB 桥接	matlab.engine + oct2py 兜底	`src/bridges_matlab.py`	P0
3.2 C++ 编译检测	检测 gcc，无则禁用 C++ 功能	`src/cpp_compiler.py`	P1
3.3 C++ 桥接	ctypes 加载（仅限有编译器环境）	`src/bridges_cpp.py`	P1

Phase 4：容错与溯源（预计 3 天）

任务	描述	产出物
4.1 三层容错	配置拦截、转换修复、执行兜底	`src/fault_tolerance.py`
4.2 溯源日志	结构化日志、时间轴展示	`src/traceability.py`
4.3 异常中心	错误列表、一键跳转修复	界面页
4.4 大数据优化	memmap + 分块处理（可选）	性能优化

Phase 5：海试专属与打包（预计 3 天）

任务	描述	产出物
5.1 海试模式	简化界面、内置质量检测流程	`src/seatrial_mode.py`
5.2 报告生成	PDF/Excel 导出	`src/report_generator.py`
5.3 产品打包	PyInstaller 生成可执行文件	交付包

七、里程碑时间线（总计 15 天 — 海音·智调 1.0 版本）

Week 1: Phase 2 (算法库 + 接口配置) — MVP 核心
Week 2: Phase 3 (MATLAB + C++ 桥接) — 多语言支持
Week 3: Phase 4 + 5 (容错 + 海试 + 打包) — 产品化

八、关键决策记录

决策	理由	日期
暂定全称为：水声算法全协议集成与调度平台	回归技术本质，强调“全协议”兼容性，品牌名称推迟至发布前确定	2026-01-20
采用列表式调度而非拖拽连线	Streamlit 原生限制 + 开发成本	2026-01-20
C++ 环境采用"优雅降级"策略	避免非开发人员配置编译器的门槛	2026-01-20
大数据 memmap 优化推迟至 Phase 4	目标场景以分段数据为主，10GB 单文件少见	2026-01-20
算法能力标签系统简化为"类型下拉"	降低上传门槛，后期再细化	2026-01-20

报告生成时间：2026-01-20 最后更新：2026-01-20 20:19

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🌊 水声算法全协议集成与调度平台 项目审查报告

一、项目概况

二、项目目标

三、系统架构（五层设计）

四、已完成模块 (Phase 1)

五、技术风险分析与应对策略

5.1 核心风险点

5.2 设计原则

六、修订后实施计划

Phase 2：算法库与接口配置（预计 5 天）— MVP 聚焦

Phase 3：多语言桥接（预计 4 天）

Phase 4：容错与溯源（预计 3 天）

Phase 5：海试专属与打包（预计 3 天）

七、里程碑时间线（总计 15 天 — 海音·智调 1.0 版本）

八、关键决策记录

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