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一句话目标:定义拓扑图谱从构建到运行的指标体系与漂移度量方法,形成可复现、可审计、可阈值化的度量闭环。
I. 范围与对象
- 覆盖对象:q(x)(拓扑密度)、Γ(世界线)、D(持久同调图)、Atlas={U_a, φ_a, ψ_a, T_ab}、不变量 Q/Lk/Tw/Wr、检索嵌入 Z、运行态指标与 manifest.topo.* 中的 metrics。
- 输入:图谱/复形产物、时间窗 W=[t0,t1]、参考集 Ref、RefCond 与策略。
- 输出:metrics.topo.*、drift.*、阈值对比结果与面板映射键。
- 边界:所有分布/距离比较须在一致的 RefCond 与对齐的 τ_policy 下进行。
II. 名词与变量
- 指标核:d_B(D1,D2)(bottleneck)、W_p(D1,D2)(Wasserstein)、||λ_D||_p(景观范数)、lifespan = d-b。
- 图谱质量:Δ_cyc(过渡循环误差)、sup|Σψ-1|(权重归一偏差)、cond_max(∂φ)(坐标畸变)。
- 不变量与守恒:Q = ( ∫ q dA )、Lk、Tw/Wr,及窗口守恒量 ΔQ_window。
- 检索与对比:Recall@K、d_exact、delta_form_retr。
- 运行时:β=r_in/r_proc、H_cache、lag_ms_p95、delta_form_rt。
- 规模因子:scale_τ(滤过尺度)、scale_inv(不变量量纲归一)。
III. 公设 P90D-*
- P90D-1(单调与同构不变):指标对时间重参数化与图同构不变;non_decreasing(τ) 是前置条件。
- P90D-2(尺度显式):任一跨时/跨场景比较须记录 scale_τ/scale_inv 并进行归一。
- P90D-3(匹配窗一致):漂移度量在对齐窗口 W_k 与匹配的 RefCond 上进行;否则需重权或拒绝。
- P90D-4(两口径并行):若存在 formA/B 或 stream/offline,必须计算并发布 delta_form。
IV. 最小方程 S90D-*
- S90D-1(拓扑电荷积分):Q = ( ∫_Ω q(x) dA ),unit(Q) = "[1]",其中 q 由第4章构建。
- S90D-2(图到距):d_B(D_t, D_ref) = inf_φ sup_{x∈D_t} ||x - φ(x)||_∞;W_p 同理定义。
- S90D-3(景观范数):||λ_D||_p = ( ∑_{k≥1} ∫ |λ_k(t)|^p dt )^{1/p},用于稳定性与漂移度量。
- S90D-4(分布漂移):设 F_t 为 lifespan 或 Z 的分布,drift_W = W_1(F_t, F_ref);或以 MMD^2 = || μ_t - μ_ref ||_H^2 近似。
- S90D-5(世界线守恒):无边界流出时,ΔQ_window = | Q(t1)-Q(t0) | ≤ tol_Q;重联区内 ΔLk 可非零。
- S90D-6(图谱循环误差):对任意三图重叠 U_a∩U_b∩U_c,Δ_cyc = sup_x || T_ca ∘ T_bc ∘ T_ab (x) - x ||。
V. 计量流程 M90-D1(就绪→计算→校核→落盘)
- 就绪:确定 RefCond/τ_policy/scale_*,划分滚动窗口 W_k 并绑定参考 Ref。
- 计算:
- 不变量层:Q/Lk/Tw/Wr、ΔQ_window、Lk 阶跃点。
- 复形层:D/λ_D、lifespan 分位、d_B/W_p/||λ_D||_p 相对 Ref。
- 图谱层:Δ_cyc、sup|Σψ-1|、cond_max(∂φ)。
- 检索层:Recall@K/d_exact/delta_form_retr。
- 运行层:β/H_cache/lag_ms_p95/delta_form_rt。
- 校核:执行 C90-* 硬门与一致性门(见附录B);未过门则回退策略卡。
- 落盘:将 metrics/drift 写入 manifest.topo.* 的 metrics 与 contracts,并签名发布。
VI. 契约与断言(摘要)
- 稳定性门:d_B(D_t,D_ref) ≤ ε_B;||λ_{D_t}||_p / ||λ_{D_ref}||_p ∈ [1-ε_λ, 1+ε_λ]。
- 图谱门:Δ_cyc ≤ tol_cyc,sup|Σψ-1| ≤ 1e-6,cond_max(∂φ) ≤ κ_max。
- 守恒门:ΔQ_window ≤ tol_Q(非边界窗);ΔLk 仅允许在 E_reconn 窗内。
- 检索门:Recall@K ≥ R_min,d_exact(Q, A_topK) ≤ tol_rank。
- 运行门:delta_form_rt_p95 ≤ tol_rt,lag_ms_p95 ≤ 2*τ_window,β ≤ β_max。
(阈值建议见附录B“阈值建议”,并需在标定集上固化到 RefCond.thresholds。)
VII. 实现绑定 I90-*
- I90-101 measure_invariants({q, Γ, D}) -> Inv(第10章)
- I90-131 build_persistence_distance(D1, D2, policy) -> {d_B, W_p, Lp}(第13章)
- I90-149 update_runtime_panel(stats) -> panel.topo.runtime(第14章)
- I90-147 compare_stream_offline(D_stream, D_offline, metric) -> delta_form_rt(第14章)
- I90-095 check_cycle_error(T_cycle) -> Δ_cyc(第9–11章)
- 新增组合器:
- measure_topo_metrics(atlas, D, Γ, Z, ref, policy) -> metrics.topo
- estimate_drift(series, ref, policy) -> drift.report
- emit_metrics_to_manifest(manifest, metrics, drift) -> manifest'
- 不变量:non_decreasing(τ);Σ_a ψ_a ≡ 1;check_dim(all);两口径字段与 delta_form 必落盘。
VIII. 交叉引用
- 数学基线与同伦/同调定义见第2章。
- 缺陷/世界线与事件守恒见第3/5/6章。
- 复形与持久同调的稳定性见第7/8章。
- 图谱与坐标过渡质量度量见第9/10/11章。
- 清洗稳健性对指标影响见第12章。
- 检索指标与距离度量见第13章。
- 运行态 SLI/SLI 与回退策略见第14章。
- 误差传播与覆盖概率见附录E。
IX. 质量与风控
- SLO 建议:
Δ_cyc ≤ 1e-3;d_B_p95 ≤ 0.02*scale_τ;coverage ≥ 0.95;Recall@10 ≥ 0.9;delta_form_rt_p95 ≤ 0.03*scale_τ。 - 漂移告警:
一阶漂移:drift_W > ε_W 连续 m 窗;二阶漂移:slope(d_B) 显著非零。 - 回退阶梯:reweight→coarsen_τ→recompute_subset→freeze_transitions→postpone,每步记录证据与影响范围。
小结
- 本附录给出拓扑专属的指标族与漂移度量:从不变量、复形稳定性、图谱质量到检索与运行态;
- 提供 S90D-* 可计算关系、M90-D1 流程与 I90-* 绑定,落在 manifest.topo.*.metrics 与 contracts 中,形成度量—契约—回退的闭环。
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首次发布: 2025-11-11|当前版本:v5.1
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