CAE 智能体的安全绳:三层编排与四级恢复阶梯

让大模型写 APDL(ANSYS 参数化设计语言)脚本,第一次往往能跑通;真正麻烦的是跑不通的时候——网格划不出来、求解不收敛、单元类型不匹配、后处理取不到结果。传统智能体把生成与执行都交给模型自己管,一次失败就整条流水线终止。CAX-Agent 的做法是把执行控制权收回到编排器(orchestrator):模型只管语义修复,重试预算、工具调度和停止条件由中间件说了算。

三层:路由、本地小模型、外部大模型

第一层是基于 FastAPI 的入口,维护模块注册表,按模块键把请求分派给对应子智能体;第二层是本地推理,部署 Qwen-27B,负责快速的首轮 APDL 生成与修复循环;第三层把外部模型访问统一到网关,实验固定用 Claude Sonnet 4.6,在本地推理不够时提供高能力补全。三层之上是编排器:把用户指令转成 APDL、触发 MAPDL 执行、收集日志、协调有界修复;连接器层可选 PyMAPDL、命令行 MAPDL 或降级模式,并记录重试预算与迭代轨迹。

CAE 智能体的安全绳:三层编排与四级恢复阶梯

恢复阶梯:规则先行,模型兜底

失败后,求解器日志会被重新注入提示词,让模型做有针对性的重生成。规则层有四个确定性变换:网格失败时把单元尺寸加倍并回退自由网格;收敛失败时在 SOLVE 前插入多子步与自动时间步;单元类型错误时替换为兼容的单元公式;后处理缺失时改写 SET 命令指向最后一个可用载荷步。规则解决不了,才升级到模型驱动修复;再不行是上下文补全,最后交给人。三种策略被对照:no_recovery 只执行一次;rule_only 用规则补丁,预算 2 次;model_only 读错误日志重生成,预算 4 次、最多 12 个 ReAct 迭代,模型想停也会被强制再试。

450 次算例:完成率、评分与人工接管

基准是 50 个标准结构任务——35 个静力、10 个模态、5 个稳态热,几何刻意简单(梁、板、圆柱,线性弹性、小变形、单物理场),每种策略重复三次,共 450 次。两名评审在盲评下打分,二次加权 Cohen kappa 为 0.84。model_only 的完成率 0.9267、任务得分 3.59/4、总分 9.16/10、零人工干预率 0.84;rule_only 为 0.7733、3.17、7.03、0.00;no_recovery 为 0.6933、2.74、5.60、0.00,效应量 Cliff delta 在 0.81 至 0.87。热分析上差距最大:无恢复跌到 0.5333,模型修复仍有 0.9333。多数案例口径下,三种策略失败数为 3、10、14,残余失败集中在薄壁或网格敏感几何。

CAE 智能体的安全绳:三层编排与四级恢复阶梯

这套 harness 的适用边界

作者自己写清了限制:算例简单,不含复杂装配、非线性材料、大变形与多物理场;只测了 MAPDL 一个求解器和 Claude Sonnet 4.6 一个外部模型;规则集来自内部工程分析,而非系统化的故障分类。也就是说,模型修复优于规则补丁这一结论在受控条件下成立,换求解器、换模型都要重测。

可迁移的经验是结构而非数字:把重试预算从模型手里拿走,把错误日志变成结构化的修复信号,把规则、模型、上下文、人做成明确的升级阶梯。CAE 智能体要进工程流程,先得有一条能停、能查、能交回人的安全绳。