23-EFT.WP.Metrology.PathCorrection v1.0 | 第14章 运行时与流式修正（缓存/回退/面板）

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第14章 运行时与流式修正（缓存/回退/面板）

一句话目标：在执行图 G=(V,E) 上以流式方式稳定产出 T_corr 与 manifest.path.*，通过缓存/回退/告警与面板指标保证低延迟、可追溯与业务 SLO。

I. 范围与对象

1. 输入
   • 执行图与算子：V = {geom, env, iono, tropo, fiber, ray, integ, inst, u, compose, emit}；边 E 给出数据依赖。
   • 流式数据：obs(t), met_3D(t,x), TEC(t,lat,lon), temp_profile(t), Sparams(f), cfg(ver)。
   • 运行策略：policy = {cache, window, fallback, alarm, SLO}；时基 tau_mono 与发布时间 ts。
2. 输出
   • 流式路径修正结果 T_corr(t) 与分项 T_parts(t)；
   • manifest.path 与运行时派生键 manifest.path.rt；
   • 面板指标与审计日志。
3. 约束与边界
   两口径并行、RefCond 可追溯；禁止表格外推；所有节点满足不变量（见各章与统一符号）。

II. 名词与变量

• L_rt：端到端流式延迟，unit = "s"。
• W_t：时间窗口（滑动/翻转），unit = "s"；W_x：空间窗口，unit = "m"。
• TTL_k：缓存层 k 的生存期，unit = "s"。
• age(src)：数据新鲜度，unit = "s"。
• hit_k：层 k 缓存命中率；miss_k：未命中。
• SLI.*：运行指标（见 IX）。
• delta_form：两口径差（随流发布）；tol_Tarr：阈值。
• wm：事件时间水位线；lateness：迟到窗，unit = "s"。
• trace_id：一次路径求解的可追溯标识。

III. 公设 P814-*

• P814-1（事件时间优先） 流式计算以事件时间对齐，wm 与 lateness 明确；处理时间仅作SLO监控。
• P814-2（两口径在线） 任意发布的 T_corr 必含并行 T_form1/T_form2 与 delta_form，且同网格/同窗口。
• P814-3（多级缓存） 采用分层缓存：L1（内存对象）、L2（本地持久）、L3（共享/远端），键由物理等价类哈希确定。
• P814-4（回退有据） 任意回退必须声明层级、触发原因与影响范围，并上调不确定度与 guardband。
• P814-5（面板即契约） 面板指标即运行时契约的外显化；超过门限即触发告警与策略切换。
• P814-6（幂等与可重放） 任意节点对同一 trace_id 幂等；输入可重放以复现实验。
• P814-7（最小可用） 在部分缺失时优先发布最小可用产物，保留 tags.degraded 并给出复算计划。

IV. 最小方程 S814-*

• S814-1（端到端延迟预算）
  L_rt = L_queue + ∑_{v∈V} L_v + L_io，目标 L_rt ≤ SLO_latency。
• S814-2（缓存键与等价类）
  key = hash( gamma.hash, bucket(ts; W_t), bucket(x; W_x), f, RefCond.ver, model_tag )；
  命中判据：same_hash ∧ within_TTL。
• S814-3（新鲜度与覆盖）
  age(src) = ts_now - ts_src；覆盖 cov(gamma) = ( |{ell: data_valid}| / |{ell: all}| )；
  契约：age(src) ≤ Delta_t，cov(gamma) ≥ cov_min（见第11章）。
• S814-4（窗口聚合）
  对 x(t) 在窗口 W_t 上的聚合：⟨x⟩_{W_t} = ( ∫_{t-W_t}^{t} x(τ) dτ ) / W_t；
  发布值 x_pub = ⟨x⟩_{W_t} 或 x(t*)（事件时间末端）。
• S814-5（两口径差在线监控）
  delta_form = | ( 1 / c_ref ) * ( ∫ n_eff d ell ) - ( ∫ ( n_eff / c_ref ) d ell ) |；
  在线门：delta_form ≤ tol_Tarr，否则触发重积分或降级。
• S814-6（回退放大系数）
  回退等级 r ∈ {1…R} 下的不确定度放大：U_r = U_base * ( 1 + α_r )，α_r 由策略给定。
• S814-7（速记发布规则）
  当 miss_L1 ∧ hit_L2：允许同步回填；当 miss_L1 ∧ miss_L2 ∧ hit_L3：异步回填并延迟发布至 deadline ≤ SLO_latency。
• S814-8（告警阈值）
  设 p = P( delta_form > tol_Tarr | W_t )，当 p ≥ p_thr 连续 N_w 窗口时触发 alarm.form;
  同理 age(src) > Delta_t 触发 alarm.freshness。

V. 计量流程 M80-14

• 就绪：构建执行图 G 与节点不变量；注册 policy、SLO、window {W_t,W_x}、ttl {TTL_L1,TTL_L2,TTL_L3}、wm/lateness。
• 键与缓存：实现 S814-2 的缓存键；为 env/iono/tropo/fiber/ray/integ/u/inst 分别设缓存层与 TTL。
• 摄取与对齐：对流式源做事件时间对齐与迟到处理；应用第11章窗口与插值策略。
• 流式求解：沿 G 执行：geom → env/iono/tropo/fiber → ray → integ(两口径) → inst → u(GUM/MC) → compose。
• 回退决策：当 miss 或契约失败时，按 fallback_matrix 从 live → model → climatology → RefCond0 回退，执行 S814-6 放大 U 与 guardband。
• 发布与落盘：生成 manifest.path 与 manifest.path.rt（含命中谱与回退标签），在 ts 发布；
• 面板与告警：实时计算 SLI/SLI_p 指标；超阈触发 alarm 与策略切换（如缩小 W_t/增大 TTL/提权预热）。
• 审计与重放：将 trace_id、inputs.hash、seeds、wm/lateness 落盘；可基于 trace_id 全量重放复算。
• 自愈与预热：后台预热热门键；基于面板热点调度资源与缓存扩容。

VI. 契约与断言（C80-141x）

• C80-1411 新鲜度：max(age(src)) ≤ Delta_t；违反则降级并标注 degraded.freshness。
• C80-1412 覆盖：cov(gamma) ≥ cov_min；不足则触发回退或延后发布。
• C80-1413 两口径：delta_form ≤ tol_Tarr；连续 N_w 窗口超限则强制重积分并报警。
• C80-1414 延迟：L_rt ≤ SLO_latency，p99(L_rt) ≤ SLO_latency_p99；连续违约转入降质模式（缓存优先/窗口放宽）。
• C80-1415 幂等：同一 trace_id 的重复输入产出一致（哈希比对）；否则标注 idempotency_breach。
• C80-1416 可追溯：manifest.path.rt 必含 {cache_hits, ttl, wm, lateness, fallback_level}；缺失 trace_missing 并拒绝发布。
• C80-1417 数值楼板：u_num ≥ u_floor（见第13章）；低于楼板须提高精度或调整窗口。
• C80-1418 面板一致性：面板指标与落盘统计一致，偏差 ≤ 1%。

VII. 实现绑定 I80-*

• I80-141 build_exec_graph(spec) -> G（节点/边、资源与不变量初始化）。
• I80-142 cache_getset(layer, key, compute_fn, TTL) -> value, meta（多级缓存包装器）。
• I80-143 decide_fallback(context) -> level, alpha_r, tags（基于契约与面板实时状态）。
• I80-144 stream_align(inputs, wm, lateness) -> aligned_streams（事件时间对齐与迟到处理）。
• I80-145 run_pipeline(G, streams, policy) -> {T_corr, T_parts, delta_form, u, tags}。
• I80-146 publish_panel(metrics) -> ack（面板与告警总线）。
• I80-147 emit_path_manifest(results, policy) -> manifest.path（已定义，复用）；
• I80-148 emit_runtime_manifest(rt_meta, policy) -> manifest.path.rt。
• 不变量：non_decreasing(ell)；delta_form ≤ tol_Tarr；check_dim(T_arr) = "[T]"；RefCond 与 method 可追溯。

VIII. 交叉引用

• 路径积分与两口径：见第10章。
• 环境融合与窗口/插值：见第11章。
• 仪器与处理链：见第12章。
• 不确定度/guardband 与降级放大：见第13章。
• 时基、时间戳语义与同步：见《EFT.WP.Metrology.TimeBase v1.0》《…Sync v1.0》。
• 清洗与标注：见《EFT.WP.Methods.Cleaning v1.0》。

IX. 质量与风控

1. 目标 SLO/SLI（建议）
   • SLI_latency = p95(L_rt)；自由空间链路 ≤ 1.0 s，室内光纤 ≤ 0.2 s。
   • SLI_freshness = p95( max(age(src)) ) ≤ Delta_t。
   • SLI_delta_form = p99(delta_form) ≤ tol_Tarr。
   • SLI_cache_hit_L1 ≥ 0.8，SLI_cache_hit_total ≥ 0.95。
   • SLI_u = p95(U) ≤ U_target（见第13章）。
2. 风险场景与措施
   • 源中断：进入 fallback_level↑，缩短 W_t，扩大 TTL，标注 degraded.source。
   • 积分失稳：自适应加密网格、加大步长保护或回退至经验模型。
   • 抖动飙升：加权平滑、延后发布、触发再标定（见第12章）。
3. 审计与回退
   所有告警/降级/回退事件入库；提供 trace_id 级别重放脚本与“对照发布”渠道。

小结

• 本章定义了在执行图 G=(V,E) 上运行路径修正的流式机制：事件时间对齐、多级缓存、回退矩阵、两口径在线监控与面板告警。
• 产出最小键：
  manifest.path.rt = { trace_id, ts, L_rt, cache:{L1,L2,L3,hits,TTL}, wm, lateness, window:{W_t,W_x}, fallback:{level,alpha_r,tags}, contracts:{freshness,cov,delta_form}, SLI:{latency,hit,freshness}, seeds, inputs.hash }。
• 与第10–13章联动，系统可在资源与数据扰动下保持 T_corr 的低延迟、可追溯与合规发布。