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Decima-8:神经形态架构

开放规范,Level16,无路由器中继激活。v0.2

Hello SWARM

1. 简介

现代神经形态系统面临两个独立问题。

问题 1:信息编码

二值脉冲神经网络 (SNN) 通过以下方式传输信号梯度:

  • 频率编码(每值多时钟)
  • 增加传输线路数量

问题 2:硬件实现

模拟忆阻器交叉阵列承诺自然神经形态,但存在以下问题:

  • 噪声和参数漂移
  • 非确定性计算
  • 每芯片需要单独校准

传统片上网络 (NoC) 增加开销:

  • ~40% 芯片面积用于路由器
  • ~70% 能量用于数据传输,而非计算

Decima-8 提供:

  • Level16: 单时钟单线路编码激活电平 (0..15)。这是二进制表示和模拟连续性之间的折衷。
  • 数字交叉阵列(忆阻器矩阵仿真): 确定性、可重复性、无噪声
  • 中继激活替代分组路由: 图块不互相传输数据,激活通过依赖图传播
  • 结果: 固定延迟、可预测行为、0% 面积用于路由器。

⚛︎ 我们不模仿生物神经元,而是构建一种识别机制基于物理学的组织。


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2. 数学基础

Decima-8 架构基于确定性整数算术。本节提供计算规范:数据格式、激活公式和图块逻辑。所有值都有固定范围,保证在任何硬件上可重复结果。

2.1 Level16:语义四比特

Level16 在 IDE 手风琴中

Level16 在 IDE 手风琴中

在传统脉冲架构中,信号强度要么在时间中编码(脉冲频率),要么在空间中编码(并行通道数量)。两种方法都需要折衷:要么延迟,要么布线复杂性。

Decima-8 使用Level16 — 将激活电平表示为 4 比特值 (0..15),单时钟单线路:

thr_cur16 ∈ [0..15]  // 4 比特,一四比特

这不是"用数字仿真模拟"的尝试,而是有意识的数据格式选择:

  • 足够梯度 用于神经形态模式表达力
  • 适配四比特 — 便于打包格式和位操作
  • 固定大小 — 确定性算术,无动态归一化

Level16 的物理意义:

  • 0 — 无激活
  • 15 — 饱和
  • 1..14 — "意图强度"梯度

在 VSB 总线上这只是信号电平。在图块内 — 与 SignedWeight5 权重算术的操作数。

💭 本质: Level16 不是"不精确的 int"。它是架构的语义单元,如同经典神经网络中的 float32。只是确定性的且硬件友好的。

2.2 SignedWeight5:带抑制的加权连接

图块内部:8 弦 → 交叉阵列 → 累加器

图块结构:8 弦 → 交叉阵列 → 累加器

每个图块包含 8×8 数字仿真忆阻器交叉阵列。8 个值 in16[0..7](Level16)作为输入。每个值乘以其权重并按行求和。

权重编码: SignedWeight5(5 比特)

bits 0-2: magnitude (0..7)   // 模
bit 3:    sign (0=-, 1=+)    // 符号
bit 4:    reserved (0)       // 对齐

权重范围:[-7..+7]。负权重在硬件层面实现横向抑制 — 这不是仿真,而是符号算术的直接结果。

单交叉阵列行公式:

row_raw_signed[r] = Σ (in16[i] × weight[r][i])  // i=0..7

由于 in16[i] ∈ [0..15]weight ∈ [-7..+7],单单元格贡献在范围[-105..+105]。8 输入求和得[-840..+840]每行。

这 8 行 (row_raw_signed[0..7]) 然后分两条路径:

  1. 到累加器(无变换) — 用于累加和 lock 决策的 signed 值
  2. 到 VSB 总线(通过归一化和 clamp15) — 仅非负值 0..15

💭 物理意义: 如果 lane0 传来兴奋信号 (+5),lane1 传来抑制信号 (-3),它们的贡献简单求和:+5 + (-3) = +2。"兴奋/抑制"平衡内置于算术,不需要单独逻辑。

为什么每权重 5 比特?

  • 3 比特用于模 (0..7) — 足够梯度用于连接表达力
  • 1 比特用于符号 — 抑制支持
  • 1 比特保留 — 字节对齐,v1.0 扩展可能性

这是精度和打包密度之间的折衷:64 权重 × 5 比特 = 40 字节每图块,适配缓存行。

结果 row_raw_signed[r] 去累加器(总是)和总线(如果 BUS_R 标志设置)。

2.3 激活功能:浮球和水龙头

加权输入 row_raw_signed[r] 的工作方式类似于水流:

  1. 提升水箱中的浮球(thr_cur16 += delta)——这是图块的状态。

  2. 流向输出阀——但前提是 [thr_lo..thr_hi] 区域的浮球已升起(locked=1)。

图块的输出并非水箱液位。它是一个输入信号,经过一个状态控制阀。

💭 物理意义:首先,浮球响应水流(读取),然后阀门打开或关闭(写入)。逻辑意义:一次计算即可同时处理状态和决策。

graph TD Root["<b>输入信号</b><br/>row_raw_signed[r] ∈ [-840..+840]"] Root ==> PathA["<b>[ 路径 A ]</b><br/>到图块累加器<br/>(总是,signed,无 clamp)"] Root ==> PathB["<b>[ 路径 B ]</b><br/>到 BUS16 / VSB<br/>(仅当 BUS_R, WRITE phase)"] PathA --> CalcA["thr_cur16 += row_raw_signed[r]"] CalcA --> ResultA["(用于 lock 和 decay)"] PathB --> CalcB["row16_out = clamp15((max(row_raw, 0) + 7) / 8)"] CalcB --> ResultB["(仅 0..15, 非负)"] style Root fill:#f5f5f5,stroke:#333,stroke-width:2px style PathA fill:#f3e5f5,stroke:#7b1fa2 style PathB fill:#e1f5ff,stroke:#0366d6 style ResultA fill:#f3e5f5,stroke:#7b1fa2 style ResultB fill:#e8f5e9,stroke:#2e7d32

路径 1:到累加器(主要的,总是激活)

公式:

thr_cur16 += row_raw_signed[r]  // signed i16,无变换

特点:

  • row_raw_signed[r] ∈ [-840..+840] 原样使用,保留符号
  • 8 行求和:delta_raw ∈ [-6720..+6720]
  • 累加器 thr_cur16 ∈ [-32768..+32767](signed i16)

为什么:

  • 累加激活用于 fuse 决策 (thr_cur16 ∈ [thr_lo16..thr_hi16])
  • 应用 decay(衰减到零)
  • 维持图块内部状态在时钟之间

💭 物理意义: 累加器是图块的"记忆"。它存储兴奋和抑制的平衡,即使总线上现在寂静。

路径 2:到 VSB 总线(有条件的,仅 BUS_R 在 WRITE phase)

公式:

row16_out[r] = clamp15((max(row_raw_signed[r], 0) + 7) / 8)

分解:

步骤 做什么 为什么
max(..., 0) 切断负和 如果抑制赢了 → 总线上寂静 (0)
+ 7 舍入偏移 (x + 7) / 8 = 整数除前向上舍入
/ 8 范围归一化 [-840..+840] → [0..105] → clamp15 → [0..15]
clamp15 硬限制 0..15 溢出保护,Level16 兼容

示例:

row_raw_signed[r] = +500
→ max(500, 0) = 500
→ (500 + 7) / 8 = 63.375 → 63 (整数)
→ clamp15(63) = 15  ← 饱和

row_raw_signed[r] = +50
→ max(50, 0) = 50
→ (50 + 7) / 8 = 7.125 → 7
→ clamp15(7) = 7  ← 正常值

row_raw_signed[r] = -100
→ max(-100, 0) = 0
→ (0 + 7) / 8 = 0.875 → 0
→ clamp15(0) = 0  ← 完全抑制(抑制赢了)

💭 物理意义: 只有能级 (0..15) 去 VSB 总线。负值对传输无意义 — "寂静"编码为 0。

为什么 /8,不是自适应归一化?

因为总是 8 输入。 不是 1,不是 64,不是"多少活跃"。

这保证:

  • 确定性:相同配置 → 相同结果
  • 硬件简单:>>3 替代 runtime 除法
  • 可预测性:无"突然饱和"随输入密度变化

如果需要不同动态范围 — 调整图块参数:

  • weights (mag3+sign1) — 连接强度
  • thr_lo/hi — 累加器激活范围
  • decay16 — 衰减速率

💭 哲学:不隐藏复杂度于"智能架构",给显式控制杆。

2.4 累加器 + Signed Decay:带惯性的记忆

图块状态存储在累加器 thr_cur16

thr_cur16 ∈ [-32768..+32767]  // signed i16

为什么 signed: 累加器求和加权贡献 row_raw_signed[r] ∈ [-840..+840]。负值(抑制)必须减小电位,不在零处切断。

Decay 机制:

每时钟,如果 decay16 > 0,累加器趋向零:

if (decay16 > 0) {
  if (thr_tmp > 0) thr_tmp = max(thr_tmp - decay16, 0);
  else if (thr_tmp < 0) thr_tmp = min(thr_tmp + decay16, 0);
  // 零穿越保护:符号不变
}

关键属性:

  1. 无零跳跃。 如果 thr_cur16 = +20decay16 = 30,结果将是 0,不是 -10。电位符号相对 decay 不变。
  2. 总是应用。 Decay 甚至对 locked 图块工作。这允许激活路径"冷却"并无供给解锁。
  3. 可配置参数。 decay16TileParams 中为每个图块单独设置。

为什么需要:

  • 噪声过滤: 弱信号 (|delta| < decay16) 不累加,它们湮灭。
  • 积分窗口限制: 信号仅当在衰减速率设置的时间窗口内到达时求和。
  • 稳定性: 防止长时间激活时累加器饱和。

注意:如果任务需要弱信号积分 — 设置 decay16 = 0 或小值。架构不强加"遗忘",你通过配置控制它。

2.5 范围熔丝:阈值逻辑

图块基于当前累加器值 thr_cur16 和可配置范围 [thr_lo16..thr_hi16] 做出 lock 决策:

locked = 1, 如果 thr_cur16 ∈ [thr_lo16, thr_hi16]

参数:

  • thr_lo16, thr_hi16[-32768..+32767](signed i16)
  • 验证:如果 thr_lo16 > thr_hi16 → 错误 FuseRangeError 在 bake
  • 如果 thr_lo16 == thr_hi16 → 熔丝禁用(图块从不 lock)

locked=1 时的行为:

  1. 维持后代激活: 图块 locked 时,它在图中的后代保持 ACTIVE 并可在下时钟计算。
  2. Decay 继续工作: 累加器衰减到零即使在 locked 状态。如果 thr_cur16 退出 [thr_lo16..thr_hi16] 范围,图块解锁。
  3. 中继传播: locked 图块形成激活图中的稳定链接。

关键原则:

locked 不是数据传输,而是后代的计算许可。数据从 Conductor 通过 VSB_INGRESS 来,不从其他图块。图块只在累加器中累加状态并通过 locked 标志管理激活图。

注意:范围 [thr_lo16..thr_hi16] 可在 signed 谱的任何部分:仅正、仅负、或穿越零。这允许调整图块对兴奋、抑制或偏离静止的响应。


🧩 数学总结

组件 范围 公式
Level16 [0..15] thr_cur16 — 能级
SignedWeight5 [-7..+7] mag3 + sign1
row_raw_signed [-840..+840] Σ(in16 × weight) 每行
delta_raw [-6720..+6720] Σ row_raw_signed (8 行)
累加器 [-32768..+32767] thr_cur16 += delta_raw - decay
熔丝范围 [-32768..+32767] thr_lo16 .. thr_hi16

3. 架构

第 2 节固定了数学计算规则。第 3 节描述它们的硬件实现:Conductor/Island 分离、确定性 READ→WRITE 周期、无路由器中继激活和能效机制。

所有组件设计保证:

  • 固定延迟(不依赖负载)
  • 可扩展性(随织构增长线性时间增长)
  • 确定性(相同输入相同结果)

3.1 Conductor ↔ Island

(图表同英文)

Decima-8 分为两个平面:Conductor(控制)和Island(计算)。

Conductor — 外部控制器(CPU/FPGA/PC):

  • 调用事件 EV_FLASHEV_BAKEEV_RESET_DOMAIN
  • 在 READ phase 开始设置 VSB_INGRESS[0..7]
  • 在 WRITE phase 后读取 BUS16[0..7]PATTERN_ID
  • 通过 SPI-like 接口(CFG)加载配置(权重、阈值)

Island — 计算织构:

  • 图块阵列(可扩展:8×32 .. 32×128)
  • 每时钟所有图块并行处理
  • VSB(值信号总线):8 输入线 Level16 从 Conductor
  • BUS16: 8 输出线用于图块贡献求和
  • PATTERN_ID: 专用通道用于获胜模式 ID

配置接口:

  • SPI/QSPI:BakeBlob 加载 — 高达 50 MB/s
  • Parallel CFG bus(FPGA):高达 200 MB/s
  • PCIe/Ethernet(主机控制器):高达 1 GB/s
  • UART:仅调试,不用于 runtime

💭 原则:Conductor 不参与计算。它只指挥周期和读取结果。所有动力学发生在 Island 内。


3.2 两相周期

(甘特图同英文)

整个织构在严格节奏中工作。一时钟由四相组成:

┌─────────────┬──────────────┬─────────────┬─────────────┐
│ PHASE_READ  │ TURNAROUND   │ PHASE_WRITE │ READOUT     │
└─────────────┴──────────────┴─────────────┴─────────────┘

PHASE_READ:

  1. Conductor 设置 VSB_INGRESS16[0..7](Level16)
  2. 所有 ACTIVE 图块采样输入
  3. 计算每行 row_raw_signed[r]
  4. 更新 thr_cur16 += delta_raw
  5. 应用 decay(衰减到零)
  6. 检查 fuse:locked_after = (thr_cur16 ∈ [thr_lo16..thr_hi16])
  7. 形成 drive_vec[0..7]

TURNAROUND:

  • Conductor 释放 VSB(Hi-Z / no-drive)
  • Island 启用 BUS16 驱动
  • 强制间隙 — 无方向竞争

PHASE_WRITE:

  • BUS_W==1(locked self || locked_ancestor) 的图块在 BUS16 上设置 drive_vec
  • 诚实求和:BUS16[i] = clamp15(Σ contrib[i])
  • 锁存:locked := locked_after

READOUT:

  • Conductor 读取 BUS16[0..7] 作为时钟结果
  • 可选:AutoReset-by-Fire(按获胜者掩码域重置)

周期确定性:

每时钟执行时间固定,不依赖:

  • 活跃图块数量
  • 模式复杂性
  • 累加器状态

在仿真器(i5-3550)上完整周期耗时~20-311 μs,取决于织构大小(见第 4 节)。在 FPGA/ASIC 上时间将由时钟频率和流水线深度决定。

💭 关键原则:无论图块是否激活,所有计算相同时钟数。这保证架构层面零抖动。


3.3 中继激活(无路由器 NoC)

(序列图同英文)

在传统神经形态架构中,图块通过分组交换网络(Network-on-Chip)交换数据。这需要:

  • 节点间路由器
  • 分组队列缓冲区
  • 流量冲突仲裁

Decima-8 工作不同:

图块不互相传输数据。相反,它们通过方向标志(N/E/S/W/NE/SE/SW/NW)形成激活图

机制:

ACTIVE[t] = 1, 如果:
t 有 BUS_R 标志 == 1(源/根), 或
∃ 祖先 p: ACTIVE[p]==1 && locked_before[p]==1 && 有边 p→t

计算为最小不动点 — 确定性地,一次遍历。

实际中继:

  • 时钟 N: 根图块激活并变为 locked
  • 时钟 N+1: 后代看到 locked_before[p]==1 并变为 ACTIVE

💭 关键原则:激活 2 时钟传播(祖先 → 后代)。数据不传输 — 每图块只从 Conductor 读取 VSB_INGRESS。激活图是计算许可,不是数据传输通道。


3.4 分支坍缩

逻辑:

如果祖先未 locked(locked=0),后代变为非活跃:

if (ACTIVE[t] == 0) {
  thr_cur16 := 0
  locked := 0
  drive_vec := {0..0}
  // 图块不计算,不驱动总线
}

效果:

  • 能量不花在处理已知非活跃路径
  • 死织构分支自动"关闭"
  • 资源只导向活路径

示例:

时钟 N:

  • 根图块不 fuse(thr_cur16 未命中 [lo..hi])
  • locked_after = 0

时钟 N+1:

  • 后代:ACTIVE = false(无 locked 祖先)
  • 强制重置:thr_cur16=0, locked=0

分支坍缩。

💭 类比: 树掉落死枝。如果根无供给(locked=0),整枝枯萎(ACTIVE=0 → thr_cur16=0)。


3.5 双注(Double Strait)

目的: 提高识别小 Hamming 距离模式时的选择性(例如,8 VSB 弦上 32 比特编码的 ASCII 字符)。

问题: 直接检测时,相似字符(如"3"和"8")可能激活相同图块由于位掩码重叠。这导致误报。

机制:

如果设置标志 BAKE_FLAG_DOUBLE_STRAIT(.d8p header 中 bit 0),核心每调用一次 EV_FLASH 执行两次内部注:

第一注(搜索):

  • 所有图块计算 row_raw_signed,更新 thr_cur16
  • 检测器图块(第一线)如果命中 [thr_lo..thr_hi] 范围则锁存(locked=1)。
  • 无决策输出。BUS16 输出总线不更新。

第二注(验证):

  • 相同输入和弦再次处理。
  • 锁存的检测器通过激活图向拮抗剂图块开放路径。
  • 拮抗剂验证模式:只有一个拮抗剂(匹配输入字符)保持累加器近零。其他深入负(抑制)。
  • 决策输出: 仅第二注完成后。

对 Conductor:

  • 一次 EV_FLASH 调用。
  • 执行时间加倍(例如,仿真器上 ~40 μs 替代 ~20 μs)。
  • API 不变:输入喂一次,完成后读结果。

何时使用:

  • 是:小 Hamming 距离字符/数字识别。
  • 是:类重叠分类,准确性重要时。
  • 否:严格延迟要求任务(HFT、电机控制)。
  • 否:大 Hamming 距离模式(单注足够)。

在 IDE 中: bake 设置中"Double Strait"复选框自动在 .d8p 中设置标志。

注意:大多数个性(ASR、电机控制、简单检测器)无双注工作。这是准确性优先于延迟任务的可选模式。


🧩 架构总结

组件 原则 收益
Conductor ↔ Island 控制与计算分离 清晰纪律、可扩展性
两相周期 READ → TURNAROUND → WRITE 确定性 20 μs,无竞争条件
中继激活 图非数据传输 0% 面积用于路由器,零抖动
分支坍缩 ACTIVE=false → 重置为 0 能效、自动优化
双注 每 EV_FLASH 两内部时钟 选择性优先延迟

4. 基准测试

测试平台

IDE Decima-8 — 原生 C++23 应用(libwui,静态构建)。测试在 Intel Core i5-3550(2012,4 核,3.3 GHz),单核。

测量结果:

图块数 周期时间 频率
256 ~22 μs 45 kHz
512 ~43 μs 23 kHz
1024 ~81 μs 12 kHz
2048 ~160 μs 6 kHz
4096 ~311 μs 3 kHz

graph

i5-3550 性能图(单核)

扩展:

加倍图块数时,执行时间约加倍(系数 1.88–1.98)。1024 图块后增长加速 — 缓存未中和内存压力生效。这是物理 CPU 限制,非算法。

重要: 每配置时间恒定,不依赖网络活动。100% 图块负载不增加延迟。

内存:

仿真器每图块用 ~57 字节。4096 图块需 ~228 KB — 适配现代 CPU 的 L2/L3 缓存。

确定性

周期时间 spread 最小(± OS 抖动)。这是架构结果:

  • runtime 无动态分配
  • 无数据依赖分支
  • 固定 READ → WRITE 周期

在 FPGA/ASIC 上时间将由时钟频率和流水线深度决定,非网络负载。

应用:

任务 要求 Decima-8(4096 图块)
机器人 1–10 ms 周期 0.3 ms(余量 3–30×)
HFT(分析) < 1 ms 0.3 ms
音频处理(块处理) 1-10 ms 块 0.3 ms(余量 3-30×)

注意:Decima-8 仿真器(4096 图块,~311 μs)适用于交易周期预测分析和音频 DSP 块处理(64+ 样本)。亚毫秒要求任务 — 直接订单执行(tick-to-trade < 1 μs)或逐样本处理(22.7 μs @44.1 kHz) — 需要 FPGA/ASIC 或更小织构配置。


🧩 基准总结

指标
最小延迟 22 μs(256 图块)
最大尺寸 311 μs 4096 图块
扩展 线性(O(n))
抖动 无(确定性)
内存 紧凑(L3 缓存)

5. 软件生态

Decima-8 不仅是硬件。它是创建、测试和运行神经形态个性的工具集。

5.1 D8P 格式

状态: 开放规范(MIT)

文件 .d8p(Decima 8 Personality)是集群"个性"容器。无代码。仅数据。

结构: TLV(Type-Length-Value)带 CRC32 校验和。

为什么 TLV:

  • 新块类型不破坏旧解析器
  • 易检查文件完整性
  • 无需加载整个文件到内存验证

libd8p — 开放库(C++, MIT)用于格式:解析、验证、生成。

💭 任何人都可写自己的 .d8p 生成器:Python(PyTorch/NumPy)、Rust、C++,甚至手动在 hex 编辑器。

5.2 IDE

状态: 闭源二进制,免费使用

特点:

  • 静态构建,无依赖
  • Windows(MSVC 2026)/ Linux(Clang latest)
  • offline 工作,无需互联网

Decima-8 IDE

Decima-8 IDE 总览

主组件:

组件 描述
集群面板 个性织构可视化(激活热图)
图块参数 权重、thr_lo/hi、decay、路由
16 和弦手风琴 VSB 可视化器(8 弦 × 16 和弦历史)
录音机和网络 加载/保存 VBS 带、通过 UDP 接收/发送 VSB
控制面板 Flash:运行机器时钟、Reset:重置域、Autobake
决策输出面板 显示 PATTERN_ID、BUS16、FLAGS

可视化烘焙: 鼠标调整阈值、权重和连接,实时观察集群响应。

5.3 核心仿真器

状态: 开源(MIT)

仿真器是数学验证的"真相源"。

用途:

  • FPGA/ASIC 加载前个性测试
  • 集成到 CI/CD、自动测试
  • "从内部"学习架构

功能:

  • 与硬件位级兼容(仿真器 → FPGA → ASIC)
  • API:EV_FLASHEV_BAKEEV_RESET_DOMAIN
  • 读取 FLAGS、BUS16、统计
  • C-API 用于 Python/Rust/C++ 集成

使用示例(Python):

import d8p

swarm = d8p.load("personality.d8p")

for i in range(1000):
    swarm.ev_flash(vsb_ingress=[7,12,3,10,4,14,0,9])
    readout = swarm.read_bus()
    print(f"Tick {i}: BUS16 = {readout}")

5.4 Store(个性市场)

状态: 精选平台

Store 是发布和分享 готовых个性的地方。

工作流:

  1. 生成 .d8p — 任何方式(IDE、脚本、神经网络)
  2. PKI 密钥签名 — 作者身份和完整性保证
  3. 发布在 Store — 规范验证 + 签名检查
  4. 社区使用 — 下载、集成、评论、货币化

发布要求:

  • 有效 .d8p(规范合规)
  • PKI 签名(通过 Tile/Cluster/Council 订阅获得)
  • 最小前端(运行的 Conductor 代码)
  • 文档(输入/输出描述)

💭 Store 不检查 Conductor 代码(作者责任),但检查 .d8p 规范合规和签名有效性。

为什么 PKI 签名?

这不是付费墙,而是信任链:

  • 保证个性由验证作者创建
  • 防止文件替换
  • 声誉系统(评论、作者评分)

已发布个性不删除在订阅过期时。

🧩 生态总结

组件 状态 用途
格式 .d8p ✅ 开放 个性容器
libd8p ✅ 开放 解析、验证、生成
仿真器 ✅ 开放 测试、验证
IDE 🔒 闭源(免费) 可视化调整
Store 🔒 闭源(精选) 发布和分享

开放核心,闭源驾驶舱。 你可任何方式创建 .d8p,但 Store 发布需要 PKI 签名。


6. 安全

Decima-8 不使系统"不可攻破"。它使风险可预测和局部化。

架构风险模型

组件 风险 保护
.d8p ❌ 无 数据(TLV)、无代码、无指针
仿真器(核心) ❌ 无 确定性、有界算术、饱和
个性前端 ⚠️ 有 Sandbox、限制、作者声誉
Conductor(你的代码) ⚠️ 有 经典安全实践

.d8p 是数据,非程序。无执行代码、无 eval、无递归。文件不能执行 RCE、溢出栈或分配内存。

仿真器是确定性机器。固定时钟、Level16、clamp 算术。"坏"数据不存在 — 只有值 0..15。溢出按设计不可能。

前端和 Conductor — 你的责任。转换外部数据到 Level16 并读取 BUS16 的代码,与网络、FS、JSON 工作。经典漏洞适用(解析、缓冲区、网络)。

原则: 核心干净。边界你的。

拓扑验证

除 CRC32 和 PKI 签名外,仿真器加载前执行静态图分析:

  • 检查正反馈循环
  • 限制最大图块连接度
  • 限制组件中总增益系数

如果图未通过验证 — 加载拒绝,错误 TopologyValidationError

这不是"杀毒软件"。这是个性物理健全性检查。

Store:发布要求

发布个性到 Store 时作者提供:

组件 状态 检查
.d8p 文件 必须 规范验证 + PKI 签名
前端(最小) 必须 不检查(用户代码)
文档 必须 8 弦描述、输出解释
运行示例 必须 脚本/说明

为什么不检查前端:

  • 技术不可能(代码在 Python/Rust/Go/C++)
  • 法律复杂(不想承担责任)
  • 哲学错误(Decima-8 是开放标准)

代替检查:

  • 发布要求(无前端 = 无发布)
  • 用户警告("在 sandbox 运行")
  • 评级系统(评论、作者声誉)

推荐

从 Store 加载个性时:

  • 在 sandbox 运行(Docker、VM、seccomp、AppArmor)
  • 限制网络访问(如果不需要)
  • 设置内存和 CPU 限制(cgroups、ulimit)
  • 检查作者声誉(评分、评论)

发布时:

  • 提供最小可运行前端
  • 文档化输入/输出(8 弦、BUS16、PATTERN_ID)
  • 警告风险(网络、FS、外部 API)

我们不保证什么

不保证 为什么
无 bug 前端 作者代码、你负责
Conductor 稳定性 你的代码、你负责
.d8p 描述"好"个性 检查物理、非语义
PKI 密钥未泄露 安全存储密钥

总结: Decima-8 局部化漏洞。攻击核心不可能(无代码、确定性)。攻击边界可能 — 但这是经典向量,有经典防护。

💭 架构诚实: 你确切知道哪里风险、哪里无。


7. 分发模式

Decima-8 作为开放规范项目和精选个性市场发展。以下是分发和支持如何工作。

7.1 开放和封闭组件

组件 状态 用途
规范 + 仿真器 ✅ 开放 验证、集成、fork
格式 .d8p ✅ 开放 个性容器(TLV)
libd8p(解析器) ✅ 开放 验证、生成、签名
IDE 🔒 闭源(免费) 个性调整参考工具
Store 🔒 闭源(精选) 个性发布和交换

💭 原则: 规范开放 — 任何人都可写自己的 .d8p 生成器、仿真器或工具。Store — 带签名检查和规范合规的精选场地。

7.2 Store 发布

发布个性到 Store 需要.d8p 文件 PKI 签名

为什么:

  • 作者身份保证(密钥绑定到账户)
  • 文件完整性(加载时检查签名)
  • 声誉系统(对作者评论、非匿名文件)

如何获得密钥:

  • 订阅 Tile/Cluster/Council 费率(自动发行)
  • 或来自信任中心的自己的 PKI 密钥(Corporate CA 等)

重要: 已发布个性不删除在订阅过期时。订阅仅需要加载新的或更新现有的。

替代签名:自己的 PKI 密钥

Store 接受来自任何信任中心的密钥,不仅我们的。

过程:

  1. 获得密钥 在你的 CA(公司、政府等)
  2. 签名 .d8p:
openssl dgst -sha256 -sign decima_key.pem \
  -out personality.d8p.sig \
  personality.d8p
  1. 加载到 Store: 系统将检查到 Root CA 的信任链

细微差别:

  • 对于公共 Store 更简单使用我们的 PKI(Tile/Cluster/Council) — 默认信任所有用户
  • 自己的密钥需要用户导入你的 Root CA
  • 公司使用:内部 Store + 自己的 CA

7.3 发展计划

未来 6 个月:

  • 软件进一步发展:libd8p、core、IDE
  • Store 启动(首批个性)
  • 俄语和英语文档

6–24 个月:

  • FPGA原型(已在硬件上验证),发布首批实用人格(获得社区支持)

2–4 年:

  • B2B试点项目(机器人技术、预测分析)、认证合作伙伴(FPGA/ASIC)

4+ 年:

  • 芯片制造商的知识产权许可

💭 这些只是指导原则。实际时间可能因资源和社区情况而缩短。

🧩 总结

方面 实现
规范 开放、fork 允许
Store 精选、带 PKI 签名
货币化 PKI 密钥订阅(Tile/Cluster/Council)、ASIC 版税
社区 Observer/Seed/Gardener — 用户;Tile/Cluster/Council — 作者
长期性 项目设计 10+ 年、非 3 年 exit

💭 Decima-8 是一个基础设施项目,不是软件订阅服务,而是一个生态系统。


8. 架构演化

Decima-8 v0.2 是最小可行架构。非教条、而是起点、证明原则可行性。

永远固定的(原则):

原则 为什么是基础
两相周期 READ → WRITE 确定性、无竞争条件
中继激活(图非分组) 0% 面积用于路由器、零抖动
LevelN(多比特激活) 单时钟编码"意图强度"
Signed Decay(衰减到零) 稳定性、自然"遗忘"
范围熔丝(阈值逻辑) 灵活模式、谐振路径

可扩展的(参数):

参数 v0.2(现在) v1.0+(未来) 为什么
Level 16 (0..15) 32 / 64 细激活梯度、少量化
权重 SignedWeight5 [-7..+7] SignedWeight7 [-31..+31] 更大连接表达力
Lanes 8 16 / 32 带宽、并行性
织构 8×32 .. 32×128 256×1024 / 集群 复杂层次模式
16 32 / 64 细重置和优先级控制
周期时间 22-311 μs(仿真器) <1 μs(ASIC) 极端任务硬实时

向后兼容:

所有变化在原则层面兼容: - 两相周期保留 - 中继激活是基础 - 范围熔丝、decay-to-zero 是基础

开放规范允许:

  1. 实验: fork 仿真器、改 Level16Level32、看集群行为变化
  2. 提议扩展: 如果扩展证明优势 — 可通过 Spec RFC 进入 v1.0
  3. 构建专用变体:
  4. Decima-8-Lite:用于 IoT(少图块、少权重、低功耗)
  5. Decima-8-Pro:用于 HFT(多 lanes、少周期、确定性优先)
  6. Decima-8-Research:用于科学(扩展指标、调试、日志)

💭 哲学: 我们固定原则、非参数。Level16 和 SignedWeight5 非教条、而是起点。


9. 结论

Decima-8 是单时钟编码激活电平(Level16)、用中继激活替代分组路由、保证确定性执行时间的架构。

关键属性:

  • Level16: 每激活 4 比特、每值一时钟
  • SignedWeight5: 符号权重 [-7..+7]、硬件级横向抑制
  • 中继激活: 依赖图替代路由器、0% 面积用于路由
  • 两相周期: READ → WRITE、固定延迟、零抖动
  • 开放规范:文档、模拟器、.d8p 格式 - 采用 MIT 许可证

我们不承诺提供“通用人工智能”(AGI),而且总的来说,我们对随机“人工智能”的概念持保留态度。

我们为那些对可预测性、效率和模式表达能力要求较高的任务提供确定性的计算架构。

Decima-8 是一种在能量层级、共振和中继激活层面构建计算的方法,同时也是一个创建可持续开放社区的模型,在这个社区中,每个人的贡献都旨在抑制混沌并促进确定性。

> 💭 如果您更倾向于基于物理而非市场营销的方法,欢迎加入我们!

FAQ

Q:为什么非 float32/float16? A:Level16(0..15)非"不精确 float"、而是语义单元:能级。对神经形态模式 16 梯度足够、固定范围给确定性和硬件效率。

Q:如何训练? A:手动通过 IDE:调整 thr_lo/hi、decay、routing、观察集群响应。非 ML 训练(梯度下降)、而是个性雕塑 — 你通过参数设置行为。 Bakery(bakery.rulerom.com) — 模式参考、非自动训练器。计划 — AI 代理 API、但最终验证留给人。

Q:可在激活图中用循环? A:是。确定性保留通过 locked_before — READ phase 开始的状态快照。

Q:如果同一域两图块同时 fuse? A:Winner 按 priority8 选择、平局 — 按最小 tile_id。COLLIDE 标志信号冲突。

Q:什么是"双注"、何时用? A:核心每 EV_FLASH 调用执行两内部时钟提高选择性的模式。用于小 Hamming 距离模式识别(如 VSB 中 ASCII 字符)。IDE 中"Double Strait"复选框启用、.d8p 中设置 BAKE_FLAG_DOUBLE_STRAIT。代价:~40 μs 替代 ~20 μs。

Q:为什么开放规范? A:任何人都可验证数学、写自己的 .d8p 生成器或 fork 仿真器。Decima-8 是标准、非封闭产品。

Q:如果我想本地用 .d8p、无 Store? A:请。签名不需要用于本地使用。仿真器接受任何 .d8p 在 CRC32 验证后。PKI — 仅用于 Store 发布。

Q:可用自己的 PKI 密钥签名 .d8p? A:是。Store 接受来自任何信任中心的密钥(Corporate CA、政府 UC)。对公共 Store 更简单用我们的 PKI(Tile/Cluster/Council) — 默认信任用户。


🔖 链接

| 内容 | 原因 | 位置 |

| --- | ----- | --- |

| 机器规格 | 模拟器 - FPGA - ASIC 二进制兼容性综合合同 | CONTRACT_v02 |

| 参考模拟器源代码、Verilog 规范 | 集成到特定 PAC、验证 | https://github.com/rulerom/decima8 |

| 可视化烘焙 IDE | 手动和半自动烘焙个性神经组织、视觉检查以及对任何已创建个性的快速调整 | 下载 IDE |

| 个性商店 | 用户个性发布平台 | https://rulerom.store(版本 1.04) |

| PKI | 可执行文件验证、身份签名管理基础设施 | https://pki.rulerom.com/ |

| 社群委员会 |如果没有一个成熟的社区,这样的项目是不可能实现的。 | https://intent-garden.org/swarm.html |