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File metadata and controls

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AIKernel.Control

English README

AIKernel.Core が生成する意味論的 Execution を、CPU / GPU / Emulator などの 物理実行へマッピングする Control Plane リポジトリです。

AIKernel.Control は AIKernel の物理実行レイヤーです。

  • Semantic Graph（AIKernel.Core）を Physical Execution にマッピングします。
  • CPU / GPU / Emulator の実行エンジンを提供します。
  • Bonsai-1.7B の標準 Provider を内蔵します。

AIOS SDK において、AIKernel.Control は governance / security / physical execution layer です。semantic graph を明示的な policy、決定論的 scheduler、 diagnostics、execution engine へ接続し、AIOS distribution の制御層を構成します。

AIKernel には、公式 AIOS ディストリビューションである AIKernel.Monolith もあります。 Monolith は 0.1.x 系の安定化後に、governance / control-plane layer を他の SDK layer と統合する標準 AIOS として開発が開始されています。

リポジトリの役割

AIKernel.Control は、AIKernel の Execution Engine ワークスペースです。 AIKernel.Core は意味論的グラフと決定論的 Runtime Contract を所有し、 AIKernel.Control はそれらを物理実行エンジン、スケジューラ境界、 診断、Bonsai スタイルの Graph Execution へマッピングします。

Bonsai スタイルとは、明示的な operator と決定論的 scheduling を持つ node-based execution graph を指します。

Demo リポジトリは利用者側です。Control は実行エンジンを所有します。 Emulator や CPU / GPU Scheduler を Control に置くことで、Demo コードが Runtime 依存になることを防ぎます。

Control は AIKernel.Demo に依存しません。Demo は Control を利用する側であり、 Control は独立した Runtime Surface として動作します。

AIKernel.Control 0.1.2 は AIKernel.Core 0.1.2 と同じ開発方針に従います。 NuGet package と同期した Python wrapper を公開し、local development package には 0.1.2-dev{build-number} を使います。

クイックスタート

GPU や model asset を bind する前に、deterministic な Emulator と CPU package から 始めてください。Control は model weights を同梱しません。model asset は VFS / ROM 経由で mount します。

dotnet add package AIKernel.Control --version 0.1.2

host の依存面を小さくしたい場合のみ、split package を直接導入します。

dotnet add package AIKernel.Control.Core --version 0.1.2
dotnet add package AIKernel.Control.CPU --version 0.1.2
dotnet add package AIKernel.Control.Emulator --version 0.1.2

repository surface を検証します。

dotnet build AIKernel.Control.slnx -c Release
dotnet test AIKernel.Control.slnx -c Release --no-build

AIKernel.Control.GPU は、CPU / Emulator validation が通り、GPU execution backend を 意図的に統合する段階で追加してください。

最初に作成する emulator object:

using AIKernel.Control.Emulator;

var engine = new ControlEmulatorEngine(
    new DeterministicNodeScheduler(),
    new AllowAllControlPolicy());

これは Control の最小入口です。deterministic scheduling と明示的な policy boundary を 確認してから、CPU、diagnostics、GPU package へ進んでください。

CTG Control Governance

AIKernel.Control は Apply Policy pipeline stage で Canonical Triadic Governance を opt-in 接続できます。Control は CTG gate rule を所有しません。provider vote material を CouncilVote / CouncilDecision へ正規化し、vote-only の GateInput を抽出し、 IDecisionGate / ITrajectoryGate 経由で AIKernel.Core へ評価を委譲します。

CTG Control surface は意図的に狭く保ちます。

  • GateInput は Logos、Ethos、Pathos の 3 vote のみを保持します。
  • Control、Diagnostics、Emulator は approve count、veto 条件、trajectory halt aggregation を計算しません。
  • confidence、risk、score のような continuous provider carrier は Control CTG vote-output surface では受け取りません。
  • Provider registry fallback は明示的です。provider が見つからない場合は Unknown vote、複数一致は deterministic error、fallback routing は opt-in のみに限定します。

CTG Control integration も参照してください。

プロジェクト構成

  • AIKernel.Control - Control Core、CPU、Emulator、Diagnostics、GPU boundary を 導入する dependency-only の入口 package です。
  • AIKernel.Control.Core - Control Plane の Runtime Entry Package です。 共有契約は AIKernel.Abstractions.Control と AIKernel.Dtos.Control にあり、 このプロジェクトはそれらを参照します。CPU / GPU / Emulator 実装が Interface や DTO を重複定義しないための境界です。 Capability manifest は Control 固有の descriptor DTO ではなく、 AIKernel.Dtos.Capabilities.CapabilityModuleDescriptor を使用します。CTG の provider vote adapter、coordinator、opt-in policy adapter、DI extension も 提供します。
  • AIKernel.Control.Emulator - ControlEmulator です。AIKernel ExecutionGraph を CPU-only Runtime で決定論的に実行します。Bonsai そのものを模倣する Emulator ではありません。step-by-step 実行、breakpoint、watch、trace、 deterministic replay を扱います。Core evaluator の結果と比較する CTG dry-run scenario も含みますが、gate logic は複製しません。
  • AIKernel.Control.CPU - Bonsai Node を CPU Operator へマッピングする CPU 実行エンジンです。SIMD / AVX 最適化、ThreadPool / TaskGraph 実行を 担当します。
  • AIKernel.Control.GPU - Bonsai Node を GPU Kernel へマッピングする GPU 実行エンジンです。Tensor Capability binding、GPU memory management、 stream / event orchestration、graph execution を担当します。
  • AIKernel.Control.Diagnostics - Observability レイヤーです。 Graph visualization、node timing、CPU / GPU load inspection、ReplayLog integration、CTG trace / replay metadata formatting を担当します。

Python Wrapper 参照

aikernel-governance は、AIKernel.Control の public governance surface を Python から扱うために予約している wrapper 名です。

0.1.2 development line では 同期 Python wrapper を公開します。既存の Python 関連資料は、参考および将来明示的に予定される Python release のために残します。

C# package の境界を、単一の Python API として公開します。

  • execution request、result、snapshot envelope
  • provider contract metadata
  • Bonsai provider、tokenizer、model config、model-state wrapper
  • emulator graph、node、scheduler、policy、engine wrapper
  • CPU kernel と diagnostics wrapper
  • managed assembly discovery と pythonnet loading

Python wrapper design は Control internals、scheduler logic、provider execution、 CPU / GPU kernel を Python で再実装しません。公開 managed contract の上に置く 薄い wrapper layer として扱います。

Built-in Bonsai Model

AIKernel.Control.Core は、Bonsai-1.7B の標準 Control Plane Provider として BonsaiBuiltInProvider を含みます。

この Provider は、IVfsProvider を通じて /sys/roms/bonsai-1.7b/ から config.json と tokenizer.json を読み込みます。 同じ ROM namespace に model.q1_0.bin が存在する場合は、それも任意で バインドします。

初期化と実行の状態は IControlStateObserver を通じて、以下のような 決定論的な execution state snapshot として通知されます。

  • ModelDownload
  • Initializing
  • Generating

物理推論は IBonsaiInferenceKernel へ委譲されます。

AIKernel.Control.CPU は Bonsai1BitCpuKernel を提供します。これは Q1_0 1-bit 実行カーネルで、packed sign を Span<T> 入力に対する条件付き 加減算として評価します。推論ループ内の allocation を避け、ggml / llama.cpp の量子化資産と検証できるように DequantizeRowQ1_0 と DotRowQ1_0 を明示的に公開しています。

CPU kernel は allocation-free かつ WebAssembly-compatible であり、browser-side execution を可能にします。

AIKernel.Control.GPU は IBonsaiGpuExecutionDelegate を公開します。 CUDA、WebGPU、ROCm、Vulkan などの GPU backend は、この同じ Bonsai inference contract を実装できます。これにより AIKernel.Control.Core は具体的な GPU Runtime に依存しません。

CPU / GPU プロジェクトは、BonsaiBuiltInProvider の物理実行部分のみを 担当します。モデル構造、Tokenizer parsing、Config parsing、Provider lifecycle は AIKernel.Control.Core に残ります。

Control はモデル重みやローカルモデルファイルを所有しません。すべての モデル資産は VFS / ROM にあり、Control は契約を通じてそれを読み取り、 バインド済みの model state を実行します。

関連ドキュメント:

設計方針

ControlEmulator は AIKernel における ONNX Runtime のような位置づけです。 AIKernel.Core が Semantic Graph を生成し、Control がそれを物理実行 Provider へバインドします。

この構造により、AIKernel.Control は AIKernel Semantic Runtime における OSS 指向の Bonsai execution layer になります。

Control は AIKernel Semantic Runtime の物理実行レイヤーです。

ライセンス

AIKernel.Control は Apache License 2.0 で提供されます。Control は Execution Engine code と Physical Runtime Mapping を含むため、AIKernel.Core や Native Capability Repository と同じく、特許条項を持つ Apache 2.0 を 採用します。

このリポジトリが利用する共有 Interface / DTO Package、たとえば AIKernel.Abstractions.*、AIKernel.Dtos.*、AIKernel.Enums.* は AIKernel.NET の一部であり、契約のみを含むため MIT License です。

Bonsai model files、tokenizer assets、llama.cpp / ggml 由来の quantization references、およびその他の third-party ROM assets は、AIKernel.Control によって 再ライセンスされません。利用者は、それらの資産を元のライセンスと 再配布条件に従って使用する必要があります。

このリポジトリは VFS path と実行契約を文書化しますが、model weights や ローカル環境パスは同梱しません。

ビルド

dotnet build AIKernel.Control.slnx

共通のプロジェクトプロパティは Directory.Build.props に集約されています。

パッケージインストール

.NET host では標準 Control surface の入口 package を使用します。

dotnet add package AIKernel.Control --version 0.1.2

依存面を小さくしたい host だけが split package を直接導入します。

dotnet add package AIKernel.Control.Core --version 0.1.2
dotnet add package AIKernel.Control.CPU --version 0.1.2
dotnet add package AIKernel.Control.Emulator --version 0.1.2

Python wrapper は 0.1.2 public package line に同期した aikernel-governance として公開します。

0.1.2 の package scope と validation flow は Python governance wrapper を参照してください。

コントリビュータ向けガイドライン

Control の変更は、AIKernel 共通の開発規律に従ってください。

Execution / governance code は fail-closed contract を公開し、Bonsai と emulator behavior を deterministic に保ち、public boundary の外へ implementation exception を漏らさず、Python wrapper を public C# surface と整合させてください。