第99章　异常处理

异常处理是 SAI Individual 在运行过程中面对信息错误、状态异常、认知失败、推理冲突、决策失败、设备故障、通信异常以及执行失败时，对异常进行识别、分类、处理、恢复和记录的机制。

第72章已经建立了 Detection：

Detection 负责发现异常。

第73章建立了 Risk / Conflict：

Risk 判断潜在影响，Conflict 判断矛盾。

第74章建立了 Diagnosis：

Diagnosis 分析异常原因。

第75章建立了 Repair / Verification：

Repair 改变异常状态，Verification 验证是否恢复。

第98章建立了 Log：

Log 记录异常发生和处理过程。

因此，第99章把这些机制连接起来：

Exception
   ↓
Detection
   ↓
Risk / Conflict
   ↓
Diagnosis
   ↓
Recovery
   ↓
Verification
   ↓
Log
   ↓
Resume / Replan / Stop

1. Exception

1.1 Exception 定义

Exception（异常）是 SAI Individual 在正常运行条件之外出现的、会影响当前信息处理、认知、推理、决策、执行、通信或状态稳定性的情况。

可以定义：

Exception = Abnormal Condition + Impact + Handling Requirement

例如：

Information Exception
Cognition Exception
Reasoning Exception
Decision Exception
Device Exception
Adapter Exception
Task Exception
Memory Exception
Learning Exception
System Exception

1.2 Exception 基本结构

Exception
├── Identity
├── Type
├── Source
├── Target
├── Condition
├── State
├── Severity
├── Impact
├── Cause
├── Context
├── Recovery
├── Error
├── Timestamp
└── Trace

例如：

{
    "id": "EX_001",
    "type": "DEVICE_EXCEPTION",
    "source": "DeviceAdapter_A",
    "target": "Vehicle_A",
    "condition": {
        "connection": "DISCONNECTED"
    },
    "state": "ERROR",
    "severity": "HIGH",
    "impact": "COMMAND_UNAVAILABLE",
    "cause": "CONNECTION_TIMEOUT",
    "trace_id": "TRACE_001",
    "timestamp": "2026-09-12 20:10:00"
}

1.3 Exception 不等于 Error

二者需要区分。

Error
=
错误

Exception
=
需要被系统处理的异常情况

例如：

Device Connection Timeout

可以形成：

Error:
CONNECTION_TIMEOUT

同时：

Exception:
DEVICE_EXCEPTION

所以：

Error
 ↓
可能形成 Exception

但两者不是同一个对象。

1.4 Exception 不等于 Failure

例如：

Task_A

因为等待设备响应：

WAITING

这可能是正常状态，不一定是 Failure。

而：

Adapter
 ↓
TIMEOUT

则可能形成：

Exception

最终：

Exception
 ↓
Recovery

因此：

异常必须根据状态、条件和影响进行判断，不能把所有非成功状态都当成故障。

2. Information Exception

Information Exception 是信息进入 Individual 或处理过程中出现的异常。

例如：

信息为空
信息结构错误
字段缺失
类型错误
数据范围错误
来源未知
时间错误
重复信息
冲突信息
数据损坏

2.1 示例

正常：

{
    "device": "Vehicle_A",
    "speed": 40,
    "temperature": 72
}

异常：

{
    "device": "Vehicle_A",
    "speed": "unknown"
}

因为：

speed

应该是数值，却收到字符串。

形成：

Information Validation
        ↓
TYPE_ERROR
        ↓
Information Exception

2.2 Information Exception 处理

基本流程：

Information
    ↓
Validation
    ↓
Exception?
 ┌──┴──┐
No     Yes
 ↓      ↓
Perception  Exception Handler
          ↓
      Classify
          ↓
      Recovery

Recovery 可以是：

REJECT
IGNORE
REQUEST_AGAIN
WAIT
REPAIR
USE_PREVIOUS_VALID_VALUE

但不能未经判断直接使用错误信息。

2.3 UNKNOWN 信息

例如：

speed = UNKNOWN

不能直接转换成：

speed = 0

正确处理：

UNKNOWN
 ↓
Information Exception / Uncertain Information
 ↓
等待新信息

因为：

UNKNOWN 不等于 FALSE，也不等于 0。

3. Cognition Exception

Cognition Exception 是 Individual 在认知、匹配、对象识别、关系识别或理解过程中出现异常。

例如：

对象无法识别
属性冲突
关系冲突
状态冲突
匹配不足
场景无法理解
多个对象无法区分

3.1 示例

输入：

Object_A

系统得到两个互相冲突的结果：

Object_A.type = VEHICLE

同时：

Object_A.type = MACHINE

如果没有足够证据解决：

Cognition State
=
CONFLICT

形成：

Cognition Exception

3.2 Cognition Exception 处理

Cognition
 ↓
Conflict Detection
 ↓
Evidence Check
 ↓
Memory Check
 ↓
Source Check
 ↓
Re-evaluation

可能结果：

CONFIRMED
UNCERTAIN
CONFLICT
UNKNOWN
REJECTED

3.3 认知异常不能直接进入 Decision

例如：

Cognition
state = CONFLICT

不能直接：

Decision → STOP

应该：

Cognition Exception
        ↓
Diagnosis / Re-evaluation
        ↓
Additional Information
        ↓
Perception
        ↓
Cognition

如果风险已经达到必须立即处理的程度，则可以根据已有可靠信息进入安全决策。

4. Reasoning Exception

Reasoning Exception 是推理过程中出现的异常。

主要包括：

事实不足
规则缺失
条件 UNKNOWN
规则冲突
推理链断裂
循环推理
结论冲突
输入事实无效

4.1 推理链异常

正常：

Fact
 ↓
Condition
 ↓
Rule
 ↓
Intermediate Result
 ↓
Conclusion

如果：

Fact
 ↓
Condition
 ↓
Rule

但 Rule 需要：

temperature > 80

而实际：

temperature = UNKNOWN

则：

Condition = UNKNOWN

不能强制产生：

HIGH_TEMPERATURE

应该：

Reasoning Result
=
UNKNOWN

4.2 Rule Conflict

例如：

Rule_A:
temperature > 90 → STOP

Rule_B:
production = ACTIVE → RUN

当前：

temperature = 95
production = ACTIVE

产生：

STOP

与：

RUN

冲突。

流程：

Reasoning
 ↓
Rule Conflict
 ↓
Conflict Resolution
 ↓
Priority
 ↓
Risk

如果无法解决：

Reasoning Result
=
CONFLICT

形成：

Reasoning Exception

4.3 Reasoning Exception Recovery

可以：

RECHECK_FACT
RECHECK_CONDITION
RELOAD_RULE
REMOVE_INVALID_RULE
REQUEST_INFORMATION
STOP_REASONING
RETURN_UNKNOWN

最重要的是：

推理失败时不能伪造一个结论。

5. Decision Exception

Decision Exception 是决策阶段无法产生可靠决定或者决定无法执行的异常。

例如：

没有候选方案
候选全部不可用
风险全部过高
优先级冲突
能力不足
状态不允许
资源不足
决策条件 UNKNOWN

5.1 示例

当前：

Risk = CRITICAL

候选：

CONTINUE     REJECTED
DECELERATE   REJECTED
TURN         REJECTED
STOP         AVAILABLE

可以：

Decision = STOP

但如果：

STOP

本身也不可执行：

Vehicle Control = UNAVAILABLE

那么：

Decision Exception

产生。

5.2 Decision Exception 不等于重新随便选择

错误方式：

Decision Failed
 ↓
随便选择一个 Action

正确方式：

Decision Exception
 ↓
Risk Re-evaluation
 ↓
Capability Check
 ↓
Conflict Check
 ↓
Alternative Candidate
 ↓
New Decision

如果仍无法解决：

SAFE_STOP
WAIT
REQUEST_OPERATOR
UNKNOWN

具体行为取决于系统规则。

6. Device Exception

Device Exception 是外部设备自身或者设备运行状态出现异常。

例如：

OVERHEAT
OVERLOAD
LOW_POWER
SENSOR_FAILURE
MOTOR_FAILURE
EMERGENCY_STOP
DEVICE_ERROR
DEVICE_DISCONNECTED
UNKNOWN_STATE

6.1 示例

Machine_A
temperature = 98
state = RUNNING

检测：

temperature > 95

产生：

Device Exception

处理链：

Device
 ↓
Device Feedback
 ↓
Information
 ↓
Detection
 ↓
Risk
 ↓
Diagnosis
 ↓
Decision
 ↓
Repair / Action

6.2 Device Exception 与 Device State

例如：

Device State = ERROR

表示设备当前状态。

而：

Device Exception
=
解释为什么需要异常处理

可以存在：

Device_A
State = ERROR

Exception:
MOTOR_OVERHEAT

7. Adapter Exception

Adapter Exception 是 SAI 与外部设备或系统之间的连接、通信、协议、数据转换等出现异常。

例如：

CONNECT_FAILED
CONNECTION_TIMEOUT
SEND_FAILED
RECEIVE_FAILED
PROTOCOL_ERROR
FORMAT_ERROR
TARGET_UNAVAILABLE
AUTHORIZATION_ERROR
DISCONNECTED

7.1 Adapter Exception 与 Device Exception

这是两个不同位置的异常。

Device Exception

Adapter
 ↓
Device
 ↓
Device ERROR

问题发生在设备。

Adapter Exception

SAI
 ↓
Adapter ERROR
 X
Device

问题发生在连接层或适配层。

例如：

Vehicle_A = READY

但是：

VehicleAdapter = DISCONNECTED

此时：

Device Exception = NO
Adapter Exception = YES

7.2 Adapter Recovery

可以：

RECONNECT
RETRY
RESET_CONNECTION
SWITCH_ADAPTER
WAIT
STOP

例如：

SEND_COMMAND
 ↓
TIMEOUT
 ↓
Adapter Exception
 ↓
Reconnect
 ↓
Connected
 ↓
Retry
 ↓
Response

如果多次失败：

Detection
 ↓
Risk
 ↓
Diagnosis

而不是无限 Retry。

8. Recovery

8.1 Recovery 定义

Recovery（恢复）是系统在异常发生后，使对象、模块、任务、设备或 Individual 从异常状态回到可运行状态，或者进入安全替代状态的过程。

可以定义：

Recovery = Exception Detection + Handling + State Restoration + Verification

8.2 Recovery 类型

Retry

重新执行：

FAILED
 ↓
RETRY
 ↓
RUNNING

适合临时通信失败等情况。

Reconnect

DISCONNECTED
 ↓
CONNECT
 ↓
CONNECTED

适合 Adapter。

Reset

ERROR
 ↓
RESET
 ↓
READY

Restart

ERROR
 ↓
STOP
 ↓
START
 ↓
READY

Rollback

恢复到之前有效状态：

Current State
     ↓
Invalid Update
     ↓
Rollback
     ↓
Previous Valid State

Replan

原来的 Decision 已经不适用：

Exception
 ↓
New Information
 ↓
Reasoning
 ↓
New Decision
 ↓
New Task

这不是简单重试，而是重新规划。

Safe Stop

无法可靠恢复时：

Exception
 ↓
Risk = CRITICAL
 ↓
SAFE_STOP

系统进入安全状态。

8.3 Recovery 必须 Verification

不能：

Repair
 ↓
认为恢复成功

应该：

Exception
 ↓
Recovery
 ↓
Verification
 ↓
Recovered?

如果：

YES
 ↓
Resume

如果：

NO
 ↓
Diagnosis
 ↓
New Recovery

9. Exception Logging

异常处理必须与第98章日志系统连接。

核心流程：

Exception
 ↓
Exception Handler
 ↓
Exception Log
 ↓
Recovery
 ↓
Recovery Log
 ↓
Verification Log

9.1 Exception Log

基本结构：

{
    "id": "EXLOG_001",
    "type": "ADAPTER_EXCEPTION",
    "source": "VehicleAdapter",
    "target": "Vehicle_A",
    "event": "CONNECTION_TIMEOUT",
    "state": "ERROR",
    "severity": "HIGH",
    "cause": "TIMEOUT",
    "recovery": "RECONNECT",
    "result": "SUCCESS",
    "trace_id": "TRACE_001",
    "timestamp": "2026-09-12 20:15:00"
}

9.2 Recovery Log

恢复过程也需要记录：

{
    "type": "RECOVERY",
    "source": "VehicleAdapter",
    "target": "Vehicle_A",
    "event": "RECONNECT",
    "previous_state": "DISCONNECTED",
    "current_state": "CONNECTED",
    "result": "SUCCESS",
    "timestamp": "2026-09-12 20:15:05"
}

9.3 Verification Log

最终：

{
    "type": "VERIFICATION",
    "target": "VehicleAdapter",
    "expected": "CONNECTED",
    "actual": "CONNECTED",
    "state": "VERIFIED",
    "timestamp": "2026-09-12 20:15:06"
}

因此一次完整异常处理就具有：

Exception Log
      ↓
Recovery Log
      ↓
Verification Log

10. Exception Handler

异常需要一个统一处理入口：

Exception
    ↓
ExceptionHandler
    ├── classify()
    ├── analyze()
    ├── selectRecovery()
    ├── recover()
    ├── verify()
    └── log()

其职责是组织异常处理，而不是替代 Diagnosis、Decision、Repair。

可以理解为：

ExceptionHandler
=
异常处理协调器

11. 完整异常处理流程

例如：

Vehicle_A

需要执行：

SET_SPEED = 20

但是：

VehicleAdapter
=
DISCONNECTED

产生：

Adapter Exception

完整流程：

Decision
 ↓
Task
 ↓
Behavior
 ↓
Action
 ↓
Adapter
 ↓
CONNECTION_TIMEOUT
 ↓
Adapter Exception
 ↓
Exception Log
 ↓
Detection
 ↓
Risk
 ↓
Diagnosis
 ↓
Recovery
 ↓
Reconnect
 ↓
Verification

如果恢复成功：

CONNECTED
 ↓
Retry Action
 ↓
Device Response
 ↓
SUCCESS
 ↓
Task Result
 ↓
Experience

如果恢复失败：

Reconnect
 ↓
FAILED
 ↓
Verification FAILED
 ↓
Diagnosis
 ↓
New Decision

如果风险继续升高：

Risk = CRITICAL
 ↓
SAFE_STOP

12. Exception 与前面系统的完整关系

第72～99章可以形成完整的异常处理体系：

Detection
    ↓
发现异常
    ↓
Risk / Conflict
    ↓
判断影响与矛盾
    ↓
Priority
    ↓
确定处理顺序
    ↓
Diagnosis
    ↓
分析原因
    ↓
Decision
    ↓
选择处理方案
    ↓
Repair / Recovery
    ↓
改变异常状态
    ↓
Verification
    ↓
确认是否恢复
    ↓
Experience
    ↓
Learning
    ↓
Memory Update

日志贯穿其中：

Detection Log
Risk Log
Diagnosis Log
Decision Log
Recovery Log
Verification Log
Error Log

本章核心模型

Exception
   ↓
Classification
   ↓
Detection
   ↓
Risk / Conflict
   ↓
Diagnosis
   ↓
Decision
   ↓
Recovery
   ↓
Verification
   ↓
Resume / Replan / Stop
   ↓
Experience
   ↓
Learning

日志：

Exception
   ↓
Exception Log
   ↓
Recovery Log
   ↓
Verification Log

本章核心定义

Exception = SAI Individual 运行过程中偏离正常运行条件并需要处理的异常情况。

Information Exception = 信息接收、验证或处理阶段发生的异常。

Cognition Exception = 对象、属性、关系、状态或理解过程发生的异常。

Reasoning Exception = 事实、条件、规则、推理链或结论发生的异常。

Decision Exception = 无法形成可靠决定，或者决定无法满足执行条件的异常。

Device Exception = 外部设备本身发生的运行异常。

Adapter Exception = SAI 与外部环境连接、通信、协议或数据转换过程中发生的异常。

Recovery = 异常发生后恢复正常运行状态或进入安全替代状态的过程。

Exception Logging = 对异常、原因、处理、恢复和验证过程进行可追溯记录。

最终形成：

第98章 Log
      ↓
记录运行
      ↓
第99章 Exception
      ↓
处理异常
      ↓
Detection
      ↓
Diagnosis
      ↓
Recovery
      ↓
Verification
      ↓
Experience
      ↓
Learning

由此，SAI Individual 不仅能够运行任务，还具备了面对运行异常时的：

发现 → 判断 → 分析 → 处理 → 恢复 → 验证 → 记录 → 学习

闭环。

第99章 异常处理

第99章 异常处理

1. Exception

1.1 Exception 定义

1.2 Exception 基本结构

1.3 Exception 不等于 Error

1.4 Exception 不等于 Failure

2. Information Exception

2.1 示例

2.2 Information Exception 处理

2.3 UNKNOWN 信息

3. Cognition Exception

3.1 示例

3.2 Cognition Exception 处理

3.3 认知异常不能直接进入 Decision

4. Reasoning Exception

4.1 推理链异常

4.2 Rule Conflict

4.3 Reasoning Exception Recovery

5. Decision Exception

5.1 示例

5.2 Decision Exception 不等于重新随便选择

6. Device Exception

6.1 示例

6.2 Device Exception 与 Device State

7. Adapter Exception

7.1 Adapter Exception 与 Device Exception

Device Exception

Adapter Exception

7.2 Adapter Recovery

8. Recovery

8.1 Recovery 定义

8.2 Recovery 类型

Retry

Reconnect

Reset

Restart

Rollback

Replan

Safe Stop

8.3 Recovery 必须 Verification

9. Exception Logging

9.1 Exception Log

9.2 Recovery Log

9.3 Verification Log

10. Exception Handler

11. 完整异常处理流程

12. Exception 与前面系统的完整关系

本章核心模型

本章核心定义