60×40 的迷宫有 2400 格，起点在左上、终点在右下，BFS 量出来最短的一条要走 409 格 ；把 3000 个只有「左前、正前、右前三个传感器」的黏菌粒子丢进去，它们在第 12973 步 第一次把起点和终点连起来，连出来的通路长度也是 409 格 ，冗余比 1.00。同一张迷宫、同一个种子连跑两次，两次都停在 12973 步------这个数字是确定的，你可以自己复现。
公开仓库：atomgit.com/deli007/dem...，运行命令就是双击 index.html（或者 python3 -m http.server 8000），页面自带 14 条断言的自检面板，交付时全部通过。下面每个数字，都是我把交付的页面落到本机、自己重新跑一遍读出来的，不是转述对话里的结论。
边界先说清楚：这不是「黏菌比算法快」，也不是「AI 会算最短路」。页面上只有一件事：让一堆没有记忆、没有全局视野的粒子靠信息素互相通信，看看一条路能不能自己「长」出来。
一、先看结果：换个传感器角度，连通速度差出一个量级
页面右侧有一张「传感器角度对照表」：同一张迷宫、同一个种子、同样跑 20000 步，只换传感器角度，让三组参数各跑一遍。我在页面上点了「开始对照」，等它跑满 20000 步，把表格抄下来（对照组的粒子数是 2000）：
| 传感器角度 | 首次连通步数 | 黏菌通路长度 | 冗余比 |
|---|---|---|---|
| 22.5° | 7213 | 409 | 1.00 |
| 45° | 13274 | 409 | 1.00 |
| 90° | 未连通（20000 步内） | - | - |
我不太信「90° 只是慢」这个说法，又把角度单独拉到 3000 粒子、最多 60000 步各跑一遍：
| 传感器角度（3000 粒子） | 首次连通步数 | 黏菌通路长度 |
|---|---|---|
| 22.5° | 7259 | 409 |
| 45° | 12973 | 409 |
| 90° | 60000 步仍未连通 | - |
同一个模型，把传感器的张角从 22.5° 张到 90°，首次连通从 7259 步变成 12973 步；再张到 90°，六万步都连不上。主实验（默认参数）的完整读数是这样：
| 指标 | 读数 |
|---|---|
| 迷宫 / 种子 | 60×40 / 42 |
| 粒子数 / 传感器角度 | 3000 / 45° |
| 基准最短路（BFS） | 409 格 |
| 首次连通步数 | 12973 |
| 黏菌通路长度 | 409 格 |
| 冗余比 | 1.00 |
| 同一组参数连跑两次 | 都是 12973 步、都是 409 格 |
| 连通后继续跑到 60000 步 | 通路仍是 409 格 |
| 信息素峰值 | 251.22 |
二、为什么值得看：没有大脑的东西，为什么能「算」出一条路
黏菌（Physarum polycephalum）是一种没有神经系统的单细胞生物。2010 年《Science》上有一篇很有名的工作：研究者把燕麦片摆成东京周边城市的相对位置，让黏菌自己长，最后长出来的输送网络在「总长度」和「容错性」两个指标上，和真实的东京地铁网络差不太多。它当然不知道东京在哪，它只是做了三件事：
- 正反馈：走过的路上留下信息素，后面的粒子更愿意跟着走；
- 负反馈：信息素会蒸发，绕远的路慢慢淡掉；
- 局部感知：每个粒子只有三个传感器，看左前、正前、右前哪边的浓度高，就往哪边偏一点。
这三条加起来，就是「短的路被反复加固、长的路自己消失」。本页里的每个粒子就 3 个数字：位置 x、y 和朝向角；它不知道起点到终点有多远，也不知道迷宫长什么样。这也是我觉得它比「又一个小游戏」值得做的地方------你能在页面上看到一条通路从无到有，而且它旁边的橙色线就是标准答案，随时可以对比。
三、准备环境：打开码道 Web
码道有三种使用方式：WebUI（浏览器对话）、TUI（终端命令行）和桌面 IDE（IDE 插件）。本文用 WebUI 版演示，浏览器打开码道 Web 版：devcloud.cn-north-4.huaweicloud.com/chat?source...，登录后就能在对话窗口里输入需求，不需要装软件。
四、任务描述：把「可验收的量」写进需求
需求我改了不止一遍，核心是把「我要看什么数字」写死。下面这段是原话（节选）：
text
做一个单文件 index.html 的「黏菌寻路实验室」（Physarum / slime mold 模型），中文界面、零外部依赖、双击就能跑、不联网。
1) 画布用格子迷宫（默认 60×40 格，可调 30×20 ~ 100×70，固定随机种子可复现），起点（食物源 A）在左上角，终点（食物源 B）在右下角。
2) 模拟黏菌：默认 3000 个粒子（可调 200 ~ 8000），每个粒子有位置和朝向；每一步用「三传感器」规则：沿朝向在左前、正前、右前三个点采样信息素浓度，朝浓度最高的一侧转「转身角」，然后前进一格，并在身后沉积信息素。
5) 实时指标面板：当前步数、首次连通步数（信息素浓度超过阈值的格子第一次让起点和终点连通的那一步）、黏菌通路长度（在「浓度 > 阈值」的格子上再跑一次 BFS 得到的起点→终点路径长度）、基准最短路长度、冗余比。
8) 页面里要有自检面板，至少 12 条断言：固定种子下同一迷宫两次生成完全一致；BFS 最短路在一个手算的小迷宫里等于手算值；参数越界会被拒绝；沉积与蒸发之后信息素不出现负数或 NaN；连通后冗余比 ≥ 1；传感器三个采样点坐标随朝向旋转的几何正确性。每条断言后面显示实测值。
9) 失败路径：粒子数输入 0、负数、非数字或超范围时，给中文提示并保留上一次的有效值，页面不能白屏。
另外做一张「传感器角度对照表」：固定同一个迷宫、同一种子、同样步数，分别用 22.5° / 45° / 90° 各跑一次，把「首次连通步数、黏菌通路长度、冗余比」实时填进表里。两个心得：「首次连通步数」这种能被量出来的指标，一定要写进需求 ，否则回来的就是一句「已实现」；自检也要写进需求，页面上的断言和文章里的测试数才有出处。
五、码道实际做了什么
交付的是一个 39 KB 的单文件 index.html，主要部分：迷宫生成（深搜挖路）与 BFS 基准最短路、三传感器粒子推进、双缓冲的信息素场（蒸发 + 扩散）、阈值激活 + 并查集判断「起点终点是否连通」、在激活格子上再跑 BFS 量出通路长度、实时指标面板、通路长度曲线图、角度对照表、14 条断言的自检面板和参数越界保护。它还在自己的环境里反复跑浏览器验证，其中有一轮把「粒子撞墙后完全随机转向」改成了「沿墙偏转」，原因是随机转向会让粒子在起点附近的死区里反复掉头、根本推不出去------这是这轮最有价值的一次修改。
六、代码亮点：三个传感器 + 双缓冲信息素 + 阈值连通
1）一个粒子一步只读三个采样点。 下面这段是 moveParticles() 的核心，往左前、正前、右前各采一次浓度，谁高往哪偏：
javascript
const cl=this.sample(x+Math.cos(a-sa)*sd, y+Math.sin(a-sa)*sd);
const cf=this.sample(x+Math.cos(a)*sd, y+Math.sin(a)*sd);
const cr=this.sample(x+Math.cos(a+sa)*sd, y+Math.sin(a+sa)*sd);
let na=a;
if(cr>cl&&cr>=cf){ na=a+ta; }
else if(cl>cr&&cl>=cf){ na=a-ta; }三个采样点都在前方 sd 距离处（默认 2 格），sa 是传感器半角（默认 45°），ta 是转身角（默认 30°）。三个方向浓度几乎一样时，代码会加一点点随机扰动，避免整群粒子锁死在一个方向上。
2）信息素用两块 Float32Array 轮流写。 蒸发和扩散在同一次遍历里做完，N 写、P 读，遍历完再交换指针，不需要额外的临时数组：
javascript
let v=P[i]*diag;
if(x>0&&g[i-1]===1) v+=P[i-1]*df;
if(x<W-1&&g[i+1]===1) v+=P[i+1]*df;
if(y>0&&g[i-W]===1) v+=P[i-W]*df;
if(y<H-1&&g[i+W]===1) v+=P[i+W]*df;
N[i]=v*ev;df 是扩散系数、ev 是蒸发系数、diag=1-4*df，保证四个邻居分走的量加起来刚好等于原来的量（扩散不失真）。
3）「连通」和「通路长度」是两件事。 先按阈值把格子激活，用并查集判断起点终点是不是同一组；连通之后，再在激活格子上跑一次 BFS 量长度：
javascript
if(grew&&this.firstConnectStep<0&&uf.connected(si,ei)){
this.firstConnectStep=this.stepCount;
}
if(this.firstConnectStep>=0){
this.pathLen=this.bfsActivated();
}顺带一句：这里的「最短路」是四邻域的格子最短路，不允许走斜线；换成八邻域或者连续空间，409 这个数会变。
七、验证与踩坑
自检 14 条，14/14 通过。 页面加载时自己跑一遍，点「重新自检」可以重跑。我把几条带实测值的抄下来：
- 固定种子可复现：种子 12345 两个迷宫各 1350 格，逐格比对完全一致；
- BFS 在手动小迷宫上等于手算：5×5 迷宫得到 9 个顶点，手算期望 9 个；
- 参数越界拒绝：0、-5、abc、9000 全被拒绝，8000、200、3000 接受；
- 信息素数值健康：80 轮蒸发 + 扩散后最小值 0.0000，NaN / 负数 0 个；
- 扩散总量守恒：扩散前总量 100.0000，扩散后 100.0000，相对误差 0；
- 传感器三点随朝向正确旋转：0° 时正前采样点 (13.00, 10.00)，转 90° 后 (10.00, 13.00)；
- 起点与终点都在空地上：起点 (1,1)、终点 (57,37)；
- 多种子多尺寸可达：4 个种子 × 4 种尺寸共 16 组迷宫全部 BFS 可达。
踩坑一：扩散系数不是「越小越好」，我改大了反而更快。 页面默认扩散系数 0.1。我照直觉把它调到 0.2，想看看会不会更早连通------结果是提前了：同样 3000 粒子、45°、种子 42，0.2 在第 12162 步连通，0.1 要等到 12973 步，通路都是 409 格。这条我没法用「扩散大 = 信息素糊成一片」之类的说法解释掉，只能说明参数之间是互相耦合的，想调优就得一组组试，别凭直觉。
踩坑二：角度这张表里藏着一条硬边界。 90° 传感器不是「慢」，是在 60000 步内根本没打通（20000 步的对照表里它也是「未连通」）。原因是三个采样点张得太开，粒子已经不知道该往哪偏了。这条边界我原样留在文章里，因为它恰好说明：能连通不是理所当然的，是 22.5° / 45° 这两档参数加上起点、终点两个食物源一起撑出来的。
还有两条我写清楚，免得读成夸大的结论：
- 冗余比 1.00 的含义。 它的算法是「在信息素超过阈值的格子上，再跑一次 BFS」------所以它天生 ≥ 1，1.00 只能说明黏菌的浓度通道里确实存在一条和 BFS 等长的最优走廊，不代表黏菌算得比 BFS 快；
- 首次连通步数会随粒子数变。 同样 45°、同样种子，3000 粒子是 12973 步，2000 粒子是 13274 步。数字不是常数，是和参数绑在一起的。
八、亲手点三下（第三下是失败路径）
- 看关键数值：保持默认（60×40、种子 42、3000 粒子、45°），等「首次连通步数」跳出来，读 12973 和通路长度 409，对比「基准最短路长度」409；
- 换个角度：把传感器角度改成 22.5°，点「开始对照」，等对照表填完------你会看到 22.5° 明显更快，而 90° 那一行是「未连通」；
- 走一遍失败路径 ：把「粒子数」改成
0（或者 -5、abc、9000），页面不该白屏、也不该静默吞掉这次输入，而是给中文提示并把上一次的有效值放回去：
text
粒子数需为 200 ~ 8000 的整数，已保留上一有效值 3000同一个保护套在所有能填数字的地方：传感器距离、转身角、沉积量、蒸发系数、扩散系数、食物源强度、连通阈值、迷宫尺寸、随机种子，越界一律给中文提示并回退。
九、本地复现
bash
git clone https://atomgit.com/deli007/demo_park.git
cd demo_park/codearts-physarum-slime-mold
python3 -m http.server 8000 # 或者直接双击 index.html，效果一样打开页面后按 F12 看 Console，正常是干净的；页面里没有任何 CDN、字体、构建步骤，也不发联网请求。底部自检面板的 14 条断言实时刷新；「重新自检」可以手动重跑一次。
十、直接下载试玩
这个案例已经完整开源（源码、本文档、5 张截图），可以直接下载来跑：
- Demo Park 仓库：atomgit.com/deli007/dem...
- 本案例目录：atomgit.com/deli007/dem...
十一、使用码道体会
- 需求里的「可验收量」越多，回来能验的东西越多。 这次最值钱的是一句「首次连通步数、通路长度、冗余比都要显示出来」------交付时这些数字都摆在页面上，我读一眼就能验收，不用翻代码。
- 让它自己开浏览器跑，比读代码有效。 「撞墙随机转向导致粒子在起点死区掉头」这种问题，静态看代码很难发现，跑起来几秒就露馅了。
- 失败路径的文案要写进需求。 我要求「非法输入给中文提示并保留上一次有效值」，交付后的提示原文就是可验收的；不写这句，很容易拿到一个「默默还原成默认值」的实现。
- 自检面板值得单独要求。 页面自己带 14 条断言，我改参数、改代码之后不用重新搭环境，点一下就知道有没有踩坏东西。
- 参数要能现场调。 粒子数、角度、距离、蒸发、扩散都是活的：把粒子数从 3000 调到 200，或者把扩散从 0.1 调到 0.2，连通步数就变------这比一张静态截图有说服力。
十二、总结
一个 39 KB 的单文件网页，把「黏菌会算最短路」这句听起来很玄的话拆成了三步：三个传感器、一次沉积、一次蒸发。默认参数下 3000 个粒子在第 12973 步把起点和终点连起来，通路长度 409 格，和 BFS 给的基准最短路完全一样（冗余比 1.00）；把传感器角度从 22.5° 张到 90°，首次连通从 7259 步一路恶化到 60000 步都连不上。想继续玩的话，可以试试把迷宫换成 30×20 或 100×70、把种子换一个，看看「首次连通步数」怎么变；也可以把扩散系数调大一点，我实测过它会让连通变快，理由留给你自己找。
说明：文中所有读数（三组角度的首次连通步数、通路长度、冗余比、信息素峰值、自检条目与实测值、两处参数对照、错误提示原文）都是我在本机实际运行页面取到的，不是转述。文中引用的三处代码均来自交付的
index.html原文。