29-EFT.WP.TBN.Measurement v1.0 | 第13章 运行时与流式（窗口/缓存/面板）

目录 ／ 文档-技术白皮书 ／ 29-EFT.WP.TBN.Measurement v1.0

第13章 运行时与流式（窗口/缓存/面板）

一句话目标：在执行图 G=(V,E) 中，以窗口/缓存/回退/面板为核心，构建 TBN 计量（相位/频率/到达时两口径/链路分解）的流式运行口径，确保同窗同带宽同单位与两口径合规，并将证据清单化发布。

I. 范围与对象

1. 输入
   • 参考与模型：RefCond(hash/age/coverage)，两口径路径与环境模型（第2/6/7章），不确定度/guardband（第11章），契约阈值（第12章）。
   • 观测流：y(t)/phi(t)/时间戳/探针（第3–6章），窗宽与步进 W/H，允许迟到 lateness，水位线策略 watermark，带宽 RBW/ENBW 与窗 w(t)。
   • 缓存与资源：cache.policy={ttl,size,key}、算法/参数签名 algo.hash、限流/背压策略（令牌桶）。
2. 输出
   • 在线产物：窗口化 S_phi/S_y/sigma_y(W)、T_arr^{form1/form2}(W)、一致化 T_arr*(W)、链路分解 lat_*(W)、在线两口径差 delta_form_rt 与对齐差 ΔT_obs(W)。
   • 运行面板与告警：metrics.rt.* 的分位/曲线、覆盖/新鲜度、回退轨迹；
   • 清单：manifest.tbn.rt.*（运行态证据与签名）。
3. 边界
   本章不新增估计与修正模型，聚焦执行/调度/发布；物理与统计口径见第2–12章。

II. 名词与变量

• 窗口与迟到：win_k=[t_k,t_k+W)，步进 H，重叠率 O=1-H/W，允许迟到 lateness，水位线函数 wm(t)。
• 在线两口径：配置/解析口径 metric^{config}(W) 与观测/实现口径 metric^{meas}(W)；
  在线差 delta_form_rt(metric) = |metric^{config}(W) - metric^{meas}(W)|。
• 缓存键：K_cache = hash(RefCond.hash, path.hash, algo.hash, band, win_id)；命中率 hit，陈旧率 stale_ratio。
• 背压：到达率 λ_in、服务率 μ、队列深度 q、丢弃率 drop_rate；令牌桶 (r,B)。
• 量纲：unit(W,H,lateness,latency)=[T]；unit(delta_form_rt)=[T]；unit(hit,stale_ratio,drop_rate)=1。

III. 公设 P513-*

• P513-1（同窗同带宽同单位）：运行态计算必须在与离线口径一致的 W/RBW/ENBW/w(t) 与单位/量纲下执行，未一致先重采样/重算。
• P513-2（两口径并行）：每窗 win_k 必同时发布 T_arr^{form1/form2}(W) 与在线差 delta_form_rt(T) = |T_arr^{form1} - T_arr^{form2}|。
• P513-3（对齐一致）：每窗发布 ΔT_obs(W) = |T_arr*(W) - t̂_cont(W)|，与第6章口径一致。
• P513-4（时间语义与封窗）：封窗条件 wm(t_proc) ≥ t_k + W - lateness；迟到数据采用补丁重算或影子流水线，策略须落盘。
• P513-5（缓存可追溯）：缓存键包含 RefCond/hash、路径/算法签名与频带；键变化触发失效与重算。
• P513-6（量纲合规）：所有在线结果通过 check_dim( y - f(x) )；对数量↔线性换算（dB/线性、rad/cycle）写入 scale.note。
• P513-7（Fail-Closed 回退）：关键契约失败默认Fail-Closed（降级/旁路/回滚），并落盘策略卡与证据 URI。

IV. 最小方程 S513-*

1. 窗口融合与在线两口径/对齐

• S513-1：窗口化解析/配置口径
  metric^{config}(W) = ( ∫_{t∈W} metric^{model}(t) dt ) / Δt 或对应 PSD/统计窗口化（与第2/5章一致）；
  在线两口径差
  delta_form_rt(T) = | T_arr^{form1}(W) - T_arr^{form2}(W) |；
  对齐差
  ΔT_obs(W) = | T_arr*(W) - t̂_cont(W) |。

2. 谱—统计—时域在线映射

• S513-2：S_y(f;W) = ( f/2π f_ref )^2 S_phi(f;W)；sigma_y^2(τ;W) = 2∫ S_y |H_τ|^2 df。
• S513-3：时间抖动谱与 RMS
  S_t(f;W) = S_phi(f;W) / (2π f_c)^2，σ_t^2(W) = ∫ S_t(f;W) df。

3. 缓存与陈旧（Che 近似）

• S513-4：设内容类到达率 λ_u，求 T_c 使 ∑_u (1 - e^{-λ_u T_c}) = cache.size；
  命中率 hit ≈ (∑ λ_u(1-e^{-λ_u T_c})) / (∑ λ_u)；陈旧率 stale_ratio = expired_used/used。

4. 限流/背压与稳定

• S513-5：令牌桶 (r,B)；稳定性条件 E[λ_in] < E[μ]，队列演化 q_{k+1} = max(0, q_k + a_k - s_k)。

5. SLO/上线门

• S513-6：运行门与面板主键
  • p95(delta_form_rt_T) ≤ tol_Tarr，p95(ΔT_obs) ≤ tol_align；
  • p95(|resid_Sy|_B) ≤ τ_Sy；p95(sigma_y) 与噪声型斜率一致（第5章）；
  • latency_p95 ≤ SLO.latency_p95，hit ≥ hit_min，stale_ratio ≤ tol_stale，drop_rate ≤ drop_max。

V. 计量流程 M50-13（就绪→执行→核查→回退→落盘）

1. 就绪：固化 W/H/lateness/watermark、RBW/ENBW/w(t)、cache.policy、SLO 与阈值；加载 RefCond/hash、模型与算法签名 algo.hash。
2. 执行：按 H 推窗；优先查缓存 K_cache，未命中则计算 S_phi/S_y/sigma_y(W)、T_arr^{form1/2}(W)、T_arr*(W) 与 ΔT_obs(W)；记录 latency/cpu/mem/hit/stale_ratio/watermark_lag。
3. 核查：
   • 计算在线两口径差与对齐差；
   • 校验 SLO/契约：delta_form_rt/ΔT_obs、谱门、latency/hit/stale/drop；
   • 量纲/窗/带宽与离线口径一致。
4. 回退：若任一关键断言失败，执行策略卡（第12章）：scale_down → damping → lower_order → bypass → rollback_version；记录动作/影响/恢复结果。
5. 落盘：
   manifest.tbn.rt = {RefCond.hash, path.hash, algo.hash, window:{W,H,lateness,watermark}, bandwidth:{RBW,ENBW,w}, cache:{ttl,size,policy,hit,stale_ratio}, metrics:{delta_form_rt_T, ΔT_obs_p{50,95,99}, resid_Sy_p95, sigma_y_p95, latency_p{50,95,99}, drop_rate, watermark_lag}, resources:{cpu_pct,mem_pct,gpu_util}, actions[], contracts.*, signature}。

VI. 契约与断言 C50-13x（建议阈值）

• C50-1301（两口径与对齐）：p95(delta_form_rt_T) ≤ tol_Tarr，p95(ΔT_obs) ≤ tol_align。
• C50-1302（频域/统计门）：p95(|resid_Sy|_B) ≤ τ_Sy，sigma_y 斜率/分位与第5章噪声型一致。
• C50-1303（延迟/抖动）：latency_p95 ≤ SLO.latency_p95，jitter_p95 ≤ τ_jit_max。
• C50-1304（缓存/新鲜度）：hit ≥ hit_min，stale_ratio ≤ tol_stale；面板更新 ≤ Δt_panel_max，age(RefCond) ≤ Δt_max。
• C50-1305（量纲合规）：所有在线字段 check_dim 通过；同窗同带宽同单位。

VII. 实现绑定 I50-13*（接口原型、输入输出、不变量）

• I50-131 plan_stream_windows(W, H, lateness, watermark) -> {schedule, status}
• I50-132 query_or_compute(cache, K_cache, fn) -> {value, hit, stale, status}
• I50-133 measure_runtime(stream) -> {latency, drop_rate, ρ, cpu_pct, mem_pct, watermark_lag, status}
• I50-134 compare_dual_runtime(cfg_metrics, meas_metrics) -> {delta_form_rt_T, ΔT_obs_p95, resid_Sy_p95, status}
• I50-135 apply_fallback(mode, ctx) -> {actions[], status}
• I50-136 snapshot_panel(metrics, resources, U) -> {panel.uri, snapshot.hash, status}
• I50-137 emit_runtime_manifest(results, policy) -> {uri, status}
  不变量：two_forms_present=true；schedule 单调；缓存键含 RefCond/hash 与 algo.hash；回退操作可回放与审计。

VIII. 交叉引用

IX. 质量与风控

• SLI/SLO：p95(delta_form_rt_T), p95(ΔT_obs), p95(resid_Sy), latency_p95, drop_rate, hit, stale_ratio, watermark_lag_p95, panel_freshness。
• 回退梯度：scale_down → damping → lower_order → bypass → rollback_version（与第12章策略卡协同）。
• 审计：窗口签名与缓存键、SLO 违约与两口径差分布、谱与统计门、回退动作与影响范围、manifest.tbn.rt 签名链与回放一致性。

小结

• 本章构建了 TBN 计量的流式运行基线：窗口化、缓存复用、限流/背压、回退与面板；
• 以 P513/S513/M50-13/C50-13x/I50-13* 与 manifest.tbn.rt 为锚，保证运行态可追溯、可审计、可回退，且与前述各章的物理/统计/链路/契约口径一致联动。