EICPS：具身智能信息物理系统

Embodied Intelligent Cyber-Physical Systems — 面向高安全场景的三层解耦框架，首次将语义覆盖从统计下界提升为确定性等式 $\mathrm{SEC}(Q,\tau^*)=1$ 。

摘要

在安全关键的输电线路巡检任务中，将具身 AI 智能体部署于真实作业场景，要求弥合自然语言任务描述与可验证机器人执行之间的语义鸿沟。现有基于大语言模型（LLM）的任务规划方法提供了灵活的语义理解能力，却无法在形式上回答”系统能否正确处理所有合法任务指令”这一关键问题。

本文提出 EICPS（Embodied Intelligent Cyber-Physical Systems，具身智能信息物理系统），一个将语义任务路由（HTN 规划层）、物理安全执行（控制屏障函数层）与规程合规（规程层）三者解耦的框架，使每一层均可独立形式化验证。

核心理论贡献为语义 Nyquist 完备性定理（定理 Q-18）：在规程约束假设（PCA）——一种可通过实验验证的封闭规程域属性——下，语义嵌入覆盖率满足 $\mathrm{SEC}(Q,\tau^*)=1$ （精确等式），首次将标准统计下界（ $\mathrm{SEC}\geq 1-\delta$ ）升级为确定性形式保证。

在激光无人机输电线路异物清除任务（国网总部项目 167）中完成实例化：枚举规范任务词汇表 $\mathcal{V}_{167}^{\mathrm{L}}$ （59 条），用 TwoNN 估计语义内在维度 $d_{\mathrm{sem}}=3.56$ ，并通过四步实验（Gemini Embedding 001）验证 PCA：18/18 自然语言改写满足 PCA（100%），6/6 规程外指令触发 FAILSAFE（100%），安全间隙为 0.115。