AI让建模更轻松了吗?——在ETロボコン2026中发现的三个陷阱

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为了覆盖更广泛的受众,这篇文章已从日语翻译而来。
您可以在这里找到原始版本。

引言

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在上一篇文章中,我介绍了自己参与ETロボコン四年来的历程,以及在去年基础组中将AI作为“设计评审伙伴”加以利用并获得银牌模型的经历。

在那篇文章的结尾,我提到本年度为了让模型创建达到更高水平,挑战了应用类。本篇文章即是其续篇。

去年,我们主要让AI对人编写的模型进行评审,用于探讨改进方案和检查遗漏。今年不仅在评审环节使用AI,还将AI的应用范围扩展到需求候选项的梳理和图示初稿的生成等建模流程本身。

上一篇文章将AI介绍为开发的“新武器”。正因为在评审环节收获了成果,我认为扩大AI的职责范围会大大简化模型创建过程。实际上,从无到有生成方案的速度确实加快了。然而,在将这些方案整理为可提交的模型阶段,却在需求与实现方式的区分、图示之间的整合确认以及修正差异的审核上,耗费了比想象中更多的时间。

本文将回顾ETロボコン2026的模型创建过程,通过实际遇到的三个陷阱来说明为什么尽管使用AI生成方案更快,却没有让完成过程变得轻松。如果说上篇文章是AI应用成果的展示,本篇则记录了在扩大AI应用范围后所显现出的另一层难题。

1. 本年度的挑战:在应用类中进行模型创建

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在2026年度应用类地区赛中,ET拉力赛成为模型评审的对象。
ET拉力赛是在赛道上布置红、蓝、黄三种关门,要求按指定顺序依次通过的比赛项目。

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如果是第一次了解ETロボコン,请参阅ETロボコン官方网站。2026年物理组比赛内容也可在官方比赛规则解说视频中查看。

我们以以下三张图组成提交模型:

  • 摘要页
  • 需求模型
  • 系统分析模型

建模流程如下所示:

flowchart LR
    A[整理竞赛规约] --> B[用例分析]
    B --> C[通过FMEA进行<br>风险分析]
    C --> D[需求模型]
    D --> E[子系统划分]
    E --> F[结构与行为分析]
    F --> G[提交模型整合]

AI主要在以下工作中得到利用:

  • 整理竞赛规约
  • 列出需求候选项
  • 生成图示初稿
  • 检查UML/SysML表达及遗漏
  • 推敲说明文字

从零开始生成首个方案的时间缩短了,但要将方案整理为可提交的模型,则需要超出预期的调整工作量。

2. 使用AI建模带来的三个陷阱

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当将AI应用范围扩大后,最困扰我们的主要有以下三点:

  1. 越多需求候选项,需求与设计越易混淆
  2. 修正越多,距离完成越远
  3. 各自负责的图示难以有效衔接

这些问题并非AI方案本身的质量问题,而是在人工整理和整合这些方案时浮现的。

陷阱1:越多需求候选项,需求与设计越易混淆

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最初遇到的困扰是,候选需求越多,就越难区分哪些应作为需求保留。

当向AI提供竞赛规约或讨论信息时,AI能在短时间内扩展出各种可能的需求候选项,这在制作初步方案时非常便利。另一方面,输出的候选中往往不仅包含规约中明示的事实,还混杂了设计假设、异常情况对策,甚至具体实现方式。

回头审视中期的需求整理记录,例如在“达到目标坐标”这一需求下,列出了以下几种行驶方式:

  • 线路追踪行驶
  • 基于地面QR坐标系的行驶
  • 基于IMU坐标系的行驶

另在某处,为获取提示卡信息的需求,AI甚至细化到 Base64 解码、AES-128 ECB 解密、输入四位数解密密钥等具体处理。虽然个别内容看似必要,但它们并未明确区分“系统必须满足的需求”与“为实现需求所做的设计选择”,却被放在同一层级。

当时的讨论笔记中,诸如“手段夹杂其中”“算法不应在设计阶段决定”“是否过于详细”等疑问随处可见。我觉得,与其说让AI扩展需求候选本身有问题,不如说后续人工重新分类的工作更为困难。

在最终版本中,我们原则上不将具体实现方式写入需求,而是作为设计要素另行分离。对于FMEA中提取的风险对策,也不是直接写出对策本身,而是先导出所需需求,再将其映射到设计要素。

需要说明的是,我们并未保留AI在制作需求图时所有交互的完整记录,因此无法逐一确定“哪个需求是AI添加的”。这里所述,基于使用AI过程中遗留的中期资料,真实反映了我们面临的整理挑战。

基于此经验,我们认为在让AI生成需求候选前,至少应明确以下区分:

  • 从竞赛规约或用例可推导的事实
  • 系统必须满足的需求
  • 设计假设与实现方式
  • 基于风险新增的对策需求
  • 尚未决定采纳的想法

与其简单地“请列出需求”,不如让AI针对每个候选项标注类别与依据,以便后续整理。

陷阱2:修正越多,距离完成越远

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接着遇到的困扰是,越反复请求修正,反而增加工作量。

实际操作中,我们会对AI说“对此处有疑虑,请修改”,看过结果后又感觉“不太对”,再继续提出修正请求,如此往复。由于最初指令不够明确,往往连非目标位置的描述也被修改。

这样一来,不仅要确认被修改的部分,还要检查这些改动是否导致新的不一致。每次修正后确认范围不断扩大,团队甚至不清楚是否真的在向完成靠近。

有成员在数日内的交互就消耗了一个月的AI使用额度。虽然生成文字和图示的时间缩短,但之后的差异确认却耗时颇多。

因此,后半程我们重点关注:

  • 在一次请求中明确要修改的范围和保留部分
  • 要求AI仅输出差异部分,而非整体
  • 团队统一使用的最新版本文件
  • 在持续修正前,由团队成员先行判断方向

相比反复让AI修正,先由人工整理疑点并明确修改目标更为关键。

陷阱3:各自负责的图示难以有效衔接

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本次模型由团队多名成员分工绘制图示,利用AI后各自的图都能快速生成。

然而将完成的图示合并后,发现:

  • 同一概念使用了不同名称
  • 需求图与系统分析图的职责粒度不一致
  • 关联方向或立体类型(stereotype)未统一
  • 单张图虽无问题,但跨图时难以追踪关系

AI会根据各自提供的上下文生成“最合理的方案”,因此放大了各成员的理解差异。虽然归根到底是分工协作时缺乏统一规则和整合方法,但我们必须意识到AI会加剧这一差异。

下次我们计划在建模前,先统一模型全局用语和命名规则、在上游阶段确定的需求及子系统ID,以及UML/SysML记法,并在团队成员向AI请求时附上相同的用语和建模方针。同时,也计划在最终整合前,安排中期汇报和审查环节。

3. 陷阱背后的人为挑战

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回顾上述三大陷阱,绝非全归咎于AI。更确切地说,AI将人尚未决定的模糊部分合理具体化,反而增加了需要整理的工作量。

未能完全界定目标系统的边界

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在从整个竞赛中剥离出ET拉力赛时,并未充分决定此次分析对象应包含哪些范围。

中期资料中,例如对解密密钥,是将“由运行体接收”纳入需求,还是将启动器、PC与无线通信设备的边界划在哪里,都未有明确结论。在尚未明确边界的情况下展开需求,就会把本可能不在分析范围内的处理也细化出来。

此外,我们在同一需求树中同时讨论了正常行驶需求、无法读取QR时的恢复流程、目标未达时的超时处理,以及顺序外通过关门时的重跑等。虽然考虑异常情况是必要的,但当正常流程、风险对策和设计方案同时增加时,就难以看出需求是从哪一视角被分解的。

问题不在于AI,而在于尚未确定目标范围与分类轴,就过早扩展候选,从而使人尚未决定的部分被AI具体化。

未制定讨论的结束条件

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由于在FMEA和需求图粒度调整上投入过多时间,导致系统分析模型和提交模型的说明文字制作时间不足。

使用AI时,“这种情况也可能”“这种对策也需要”之类的案子可轻易增加,让人倾向于“还可以再优化一点”而继续讨论。然而在模型评审中,有限的篇幅和时间内必须决定要传达的内容。

此次反思不仅涉及AI输出精度,也在于团队未能先设定何为讨论完成的结束条件。

4. AI仍发挥作用的场景

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尽管提到了多个陷阱,但并不意味着不用AI更好。实际上,在很多场景中AI都发挥了重要作用。

  • 快速生成模型的初步方案
  • 比较多种表达方案
  • 发掘团队忽略的视角
  • 检查UML/SysML表达及矛盾
  • 整理并优化说明文字

尤其是在从零开始生成首个方案时,AI帮助尤为明显。另一方面,对于要建模的内容、分析范围以及最终采纳方案,仍需由人来决定。AI可以提出方案,但不会替团队判断要实现什么。

5. 如果下次重做同样工作

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基于这次的反思,下次希望按以下步骤推进:

  1. 由团队先决定模型目的和分析范围
  2. 将AI输出分为“事实・需求・假设・实现方式・提案”
  3. 对需求候选标注依据和是否采纳
  4. 团队共享上游阶段确定的用语和ID
  5. 以差异修正为主,而非全量重生成模型
  6. 保留中间方案及判断理由,以便后续追溯变更
  7. 最终的整合一致性和采纳决策由人来判断

本次虽然保留了部分中期资料,却未能完整追溯与AI的所有交互及需求新增过程。下次不仅要保留完成模型,还要简单记录“为何添加”“为何删除”,这样不仅便于评估AI输出,也能为多人整合模型提供决策依据。

此外,在向AI请求下次修正前,团队要先判断是否确实需要修改,以及什么状态可视为修正完成。除了在提示词上做文章,还要统一团队谁负责决策、哪份文件视为最新、哪个状态作为审查对象。

6. 面向东海地区大会

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我们已提交模型,目前正集中力量为10月3日的东海地区大会进行实机走行准备。

接下来将验证模型中讨论的风险对策在实际行驶中是否有效,重点审查利用行驶日志的状态转换、遇到关门识别错误时的恢复机制,以及模型与实现的对应关系。

此次最深切的感受是:即使AI能加速“开始思考”阶段,但在**“何为需求、何归设计、何时结束讨论”**的决策上,仍无法自动提速。

AI擅长填补模糊并扩展方案,但建模时必须决定哪些模糊可保留、在哪里划定边界。下次我们将在利用AI扩展方案之余,更加关注分类、舍弃与终结等人为决策环节。

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