37-EFT.WP.EDX.HighSpeed v1.0 | 第15章 数据与复现（DataSpec / Methods.Repro）

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第15章 数据与复现（DataSpec / Methods.Repro）

I. 章节目标与结构

1. 目标：定义 HighSpeed 卷的数据契约、数据/管线卡与审计轨导出，固化环境锁定与等价性检验，使 S20-HF / S30-HF / S50-HF / I30-HF / I40-HF / M10-HF / M20-HF / 第7章 在统一数据口径下可复现、可审计、可发布。
2. 结构：数据契约 → 字段与模板 → 管线卡与环境锁 → 复现流程 → 审计轨与发布 → 可证伪准则 → 合规模板 → 跨章闭环。
3. 共享到达时两口径（等价，须显式路径/测度并记录 delta_form）：
   • 常量外提：T_arr = ( 1 / c_ref ) * ( ∫ n_eff d ell )
   • 一般口径：T_arr = ( ∫ ( n_eff / c_ref ) d ell )

II. 数据契约（HighSpeed 增量）

• 工件类型：raw/cleaned/aligned S-parameters、Z_eft/argZ、Znorm(omega)、（可选）T_mm/Z0_mm、arrival、binding_ref、deemb/sync、HF KPIs{T_group/E_phase/GDR/ΔW}、Z_c(omega)、（若启用）ΔZ_rad(omega)、qa_gates、audit_manifest。
• 最小一致性：SI 单位；关键等式 check_dim=pass；Re{Z_eft}≥0 与 KK_consistency=pass；两口径 T_arr 一致；若启用辐射通道，Re{ΔZ_rad}≥0。
• 版本与校验：semver + 每文件 sha256；记录 created_at、toolchain 与 env_lock 指纹。

III. 数据集卡（Dataset Card v1.0，HF 字段）

最小模板（可直接粘贴）

dataset_card:

dataset_id: "EDXHS-001"

version: "1.0.0"

source: "measurement"

instruments:

- {type:"VNA", model:"—", cal:"2025-08-01", range:"10 MHz–40 GHz"}

deemb: {method:"TRL", version:"1.2", artifact:"/artifacts/deemb.json", baseline_id:"BLSN-EDX-001"}

sync: {ref:"10MHz", scheme:"shared_ref+trigger", dt_sync_s: 2.0e-12}

binding_ref: "LAY2PATH-HF-0001"

arrival:

form: "n_over_c" # or "one_over_c_times_n"

gamma: "explicit"

measure: "d_ell"

c_ref: 299792458.0

Tarr_s: 1.234e-09

u_Tarr_s: 6.0e-12

delta_form: "n_over_c"

Znorm_ohm: [50.0, 50.0]

sparams: "/artifacts/S.s2p"

mixed_mode:

enabled: true

T_mm: "/cfg/T_mm.yaml"

Z0_mm_ohm: [100.0, 25.0]

Z_eft: {real:[...], imag:[...]}

argZ: [ ... ]

Zc_ohm: [ ... ]

HF_KPI:

T_group_s: [ ... ]

E_phase_rad: 0.043

GDR_s: 1.8e-10

ΔW: 0.17

dispersion:

alpha_per_m: [ ... ] # optional

beta_per_m: [ ... ] # optional

radiation:

enabled: true

deltaZ_rad: {Re_ohm:[...], Im_ohm:[...]} # Re ≥ 0

Re_Zrad_min: 0.0

qa_gates: {check_dim:"pass", passivity:"pass", KK:"pass"}

hashes:

files:

- {path:"/artifacts/S.s2p", sha256:"..."}

- {path:"/artifacts/deemb.json", sha256:"..."}

created_at: "2025-09-16T10:00:00Z"

toolchain: {simstack_hf:"1.0.0", kernels:"0.9.3"}

IV. 管线卡（Pipeline Card v1.0）与环境锁（Env-Lock v1.0）

• 标准阶段：ingest → align(I30-HF) → deembed/renorm → s2z(I40-HF) → sync_corr → path_correct → kpi_eval(Ω) → radiation_eval → export(cards)。
• 环境锁：记录 OS/解释器/依赖/容器摘要与硬件；所有阶段在同一单位制下执行。

pipeline_card:

pipeline_id: "EDXHS-PIPE-001"

version: "1.0.0"

steps:

- {id:"ingest", cmd:"load_sparams --input /artifacts/S.s2p"}

- {id:"align", cmd:"map_ports --binding LAY2PATH-HF-0001"}

- {id:"deembed", cmd:"deembed --fixture /artifacts/deemb.json --baseline BLSN-EDX-001"}

- {id:"renorm", cmd:"renorm --znorm Znorm.yaml"}

- {id:"s2z", cmd:"map_S_to_Z --mode mixed --Tmm /cfg/T_mm.yaml"}

- {id:"sync_corr", cmd:"phase_corr --dt_sync_s 2.0e-12"}

- {id:"path_correct", cmd:"pathfix --binding LAY2PATH-HF-0001"}

- {id:"kpi_eval", cmd:"kpi --omega ω1,ω2 --kpi_gates gates.yaml"}

- {id:"rad_eval", cmd:"rad --enable --zref Z_base.npy"}

- {id:"export", cmd:"export_cards --out /release"}

env_lock:

os: {name:"Ubuntu", version:"22.04"}

interpreter: {name:"Python", version:"3.11.6"}

packages:

- {name:"numpy", version:"1.26.4", hash:"sha256:..."}

- {name:"scipy", version:"1.13.1", hash:"sha256:..."}

- {name:"pandas", version:"2.2.2", hash:"sha256:..."}

container: {image:"registry/edxhs:1.0.0", digest:"sha256:..."}

hardware: {cpu:"x86_64", gpu:"none", ram_GB:32}

seeds: {global: 20250916}

V. 复现流程（Methods.Repro，执行口径）

• 获取并校验：拉取 dataset_card/pipeline_card/env_lock，核对 sha256。
• 重建环境：按 env_lock 启动容器/虚拟环境。
• 对齐与改正：执行 align → deembed/renorm → s2z → sync_corr → path_correct，确保 passivity/KK 与 arrival 完整。
• 到达时一致性：两口径各算一次 T_arr，验证在 u(T_arr) 内一致。
• KPI 再计算：在相干窗 Ω 上重算 T_group/E_phase/GDR 与 ΔW；（若有）验证 T_group ≈ L·dβ/dω。
• 辐射一致性：若启用 ΔZ_rad，验证 Re{ΔZ_rad}≥0 与封堵前后单调性；计算 P_rad ≈ ½Re{ΔZ_rad}|I_port|^2 与场量趋势一致。
• 等价性判定：按阈值 ε_Z/ε_φ/ε_Tg/ε_W/(ε_Zc) 比较复现结果与发布结果，出具 qa_gates。

VI. 审计轨与发布

audit_manifest:

run_id: "RUN-2025-09-16-001"

toolchain: {simstack_hf:"1.0.0", kernels:"0.9.3"}

diffs: {params_changed:["Ks_tau"], reason:"tuning within prior"}

seeds: {global: 20250916}

qa:

check_dim: "pass"

passivity: "pass"

KK: "pass"

logs: "/logs/run_001.txt"

release_manifest:

normative_refs: ["EFT.WP.Core.DataSpec v1.0","Methods.Repro v1.0"]

artifacts:

- "/release/dataset_card.yaml"

- "/release/pipeline_card.yaml"

- "/release/env_lock.yaml"

- ["/release/audit_manifest.yaml", "/release/qa_report.json"]

hashes:

dataset_card: "sha256:..."

pipeline_card: "sha256:..."

env_lock: "sha256:..."

audit: "sha256:..."

VII. 可证伪准则（Repro 对应）

1. R-HF-1（两口径一致性）：同一 gamma(ell)/n_eff 上 T_arr(n_over_c) 与 T_arr(one_over_c_times_n) 差超 u(T_arr)。
2. R-HF-2（正实/因果失败）：复现得到 Re{Z_eft}<0 或 KK_consistency 失败。
3. R-HF-3（等价性失败）：
   • ε_Z = max_ω |Z_eft^{rep} − Z_eft^{pub}| / |Z_eft^{pub}| > ε_Z_gate
   • ε_φ = max_ω |arg Z^{rep} − arg Z^{pub}| > ε_φ_gate
   • ε_Tg = max_ω |T_group^{rep} − T_group^{pub}| > ε_Tg_gate
   • ε_W = max_ω Σ_{p,m} |w_{p,m}^{rep} − w_{p,m}^{pub}| > ε_W_gate
   • （可选）ε_Zc = max_ω |Z_c^{rep} − Z_c^{pub}| > ε_Zc_gate
4. R-HF-4（环境不可再现）：env_lock 重建失败或指纹不一致。
5. R-HF-5（审计轨缺失）：缺 hashes 或关键日志不完整。

VIII. 合规模板（一次性粘贴）

# 1) 两口径 T_arr 一致性

T1 = (1/c_ref) * sum(n_eff[i]*Δell[i]) # n_over_c

T2 = sum((n_eff[i]/c_ref) * Δell[i]) # one_over_c_times_n

assert abs(T1 - T2) <= u_Tarr

# 2) KPI 与传播一致性

phi = unwrap(argZ - ω*Δt_sync)

T_group = grad(phi, ω)

assert max_abs(T_group - L*grad(beta, ω)) <= u_Tg # 若 beta 可得

# 3) 正实/因果快速门

assert min(Re(Z_eft)) >= 0.0 and KK_consistency(Z_eft)

# 4) 等价性阈值

eps_Z = max_abs(Z_eft_rep - Z_eft_pub) / max_abs(Z_eft_pub)

eps_phi= max_abs(phi_rep - phi_pub)

eps_Tg = max_abs(Tg_rep - Tg_pub)

eps_W = max_over_ω(sum_abs(w_rep - w_pub))

eps_Zc = max_abs(Zc_rep - Zc_pub)

assert eps_Z<=ε_Z_gate and eps_phi<=ε_φ_gate and eps_Tg<=ε_Tg_gate and eps_W<=ε_W_gate and eps_Zc<=ε_Zc_gate

阈值建议（可在数据卡细化）

equivalence_gates:

eps_Z_gate: 0.03 # 3% 相对误差

eps_phi_gate: 0.05 # rad

eps_Tg_gate: 0.10e-9 # s

eps_W_gate: 0.10 # 权重总差

eps_Zc_gate: 2.0 # Ω（示例）

IX. 跨章引用与闭环

• 依赖：第7章（相干窗 KPI）、第8章（S↔Z 映射）、第9章（计量链）、第10章（证伪）、第11章（协同）、第12章（设计规则）、第14章（仿真栈）。
• 对接：第16章（设计规程与工程清单，将复现门与等价性阈值纳入签核），以及《EFT.WP.Core.DataSpec / Methods.Repro》之统一规范。