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進化とオペレータ品質保証ウィング

この翼で見せるのは、アルゴリズムが設計されていく様子と、バグが見つかる様子 です。どちらも本来は数字とログの世界にあるので、ここでは可視化そのものを設計して います。数字はすべて実測で、実走したものと過去の記録から引いたものを区別して 書いてあります。分割の呼び分けは 1 か所だけ覚えてください ―― 観測用 holdout (seed+10000、毎世代スコアを見るが選択には使わない)と、locked holdout (seed+20000、最終 champion に一度だけ当てる)は別物です。

再生成: py -3.11 tools/gen_wingevo_gallery.py

1. 進化した champion の実力

↑ 光子計数ヒストグラムのデノイズ(counts) ―― 同じ locked holdout(seed+20000、champion に一度だけ当てる分割)で測り直した実測。恒等 0.4174 / 手 0.5536 / 進化 0.7845(1/(1+mse of shape))= 手比 +41.7%。使用 op: tb_tcspc_irf_convolve, tb_tcspc_background_subtract, tb_spad_deadtime_correct, tb_spad_deadtime_correct。

↑ 振動している場所の地図(video) ―― 同じ locked holdout(seed+20000、champion に一度だけ当てる分割)で測り直した実測。恒等 0.0000 / 手 0.7163 / 進化 0.8941(corr)= 手比 +24.8%。使用 op: tb_temporal_band_power, xsp_savgol, percentile, iv_wiener_deconv_spatial。

↑ ライトフィールドの視差スロープ(lightfield) ―― 同じ locked holdout(seed+20000、champion に一度だけ当てる分割)で測り直した実測。恒等 0.0000 / 手 0.5219 / 進化 0.5465(corr)= 手比 +4.7%。使用 op: tb_lf_epi_slope, xkor_unsharp, xsk2_wiener, binomial_filter。

↑ 鏡面(テカり)の除去(rgbimage) ―― 同じ locked holdout(seed+20000、champion に一度だけ当てる分割)で測り直した実測。恒等 0.4905 / 手 0.8343 / 進化 0.6277(1/(1+100mse))= 手比 -24.8%。使用 op: tb_rgb_to_quaternion, tb_quat_color_rotate, tb_quaternion_to_rgb, tb_specular_diffuse_split。*

2. 恒等写像に勝てているか

↑ 恒等写像に勝てているか ―― 6 課題の locked holdout を同じ軸に。進化が手を上回るのは 4/6 で、specular_removal は手 0.8343 に対し 進化 0.6277 と負けている。「進化が勝った」と言う前に、恒等と手の両方を同じ分割で測る。使用 op: decode_by_names, run_stages。

3. 勝った例と負けた例

↑ 勝った例と負けた例 ―― 同じ champion でも観測用 holdout と locked holdout で数字が動く。specular_removal は 0.7761 → 0.6277(seed 間 std 0.1900)、vibration_map は 0.8783 → 0.8941(std 0.0006)。使用 op: robust.run(記録)、decode_by_names(手の測り直し)。

4. ばらつきの開示

↑ ばらつきの開示 ―― seed だけを変えて実走した locked holdout。photon_denoise std 0.0320(min 0.7056 / max 0.8007) / specular_removal std 0.2189(min 0.2389 / max 0.8427)。選択は train でのみ行い(黄枠)、locked は選択に使わない。1 本だけ走らせて報告すると、この幅がまるごと消える。使用 op: evolve.run, decode_by_names。

5. 世代が進むとパイプラインが伸びる/縮む

↑ 世代が進むとパイプラインが伸びる/縮む ―― photon_denoise を seed 0 / pop 16 で 24 世代、実際に走らせた軌跡。train は 0.6926 → 0.7881、op 数は 5 → 4 → 5 → 4 → 5 → 4 と伸び縮みし、第 13 世代で tb_spad_deadtime_correct が抜けて tb_spad_deadtime_apply・tb_tcspc_coates_correct が入った。観測用 holdout は上下する(選択に使っていないので単調ではない)。使用 op: evolve.run, ops.decode_by_names。

6. champion のパイプライン図(各段の中間値)

↑ champion のパイプライン図(各段の中間値) ―― tb_tcspc_irf_convolve → tb_tcspc_background_subtract → tb_spad_deadtime_correct → tb_spad_deadtime_correct の 4 段。各段を最終出力とみなしたときのスコアは 0.7965 → 0.8793 → 0.8794 → 0.8794(locked holdout の 1 枚目に対する値。図に映るのがこの 1 枚なので、8 枚の平均である恒等 0.4174 / 手 0.5536 / champion 0.7845 とは直接は比べられない)。光子族だけで閉じた合成 = 新しい族が「単体で使える op」ではなく「op を繋いだ手順」として価値を出した最初の例。

7. 負けた champion の中身(族をまたいだ寄り道)

↑ 族をまたいだ寄り道が「惜しく見えた」例 ―― specular_removal の champion は tb_rgb_to_quaternion → tb_quat_color_rotate → tb_quaternion_to_rgb → tb_specular_diffuse_split。RGB を四元数に持ち上げて色空間で回し、戻してから鏡面分離する。観測用 holdout では 0.7761 と手に迫って見えたのに、locked では 0.6277 で手 0.8343 に負けている。locked の 1 枚目に対する段ごとのスコアは 0.0000 → 0.0000 → 0.5411 → 0.5411 で、四元数へ持ち上げている間は 2 段とも 0.0000(型が合わないので採点対象にならない)。最後の段は色を捨てた出力になっているのにスコアが残るのは、この課題の指標が RGB を輝度に落としてから比べるため。

8. 署名の収束

↑ 署名の収束 ―― 良いエラーメッセージほど実行固有の数を含むので、素の文字列で同一視すると同じ 1 件が毎回別署名になる。実走 600 連鎖で、生の発見 174 件 → 素の文字列で 63 署名 → 数値を伏せて 46 署名(27% 減)。使用 op: chain_fuzz.run_chain, chain_fuzz.signature。

9. 型到達可能性の不動点

↑ 型到達可能性の不動点 ―― 「初期プールの型から、入力が揃う op の出力型を足していく」を収束まで回す。初期プールを image2d 1 種だけにすると 4 段で 506/515 op に届き、ファザー本体の 37 種の種では 2 段で 513/515。構造的に到達不能なのは 2 件だけ(fuse_to_voxel, register_cross)で、どちらも入力型が any = 型では絞れないので専用の引数 builder が要る。

10. 族ごとのカバレッジ内訳

↑ 族ごとのカバレッジ内訳 ―― 全体の数(今回の実走 445/515)だけでは、残りが頑健なのか到達不能なのかを区別できない。族に割ると、記録に残る wave-8 では photon 族が 10/17(fail-closed が効きすぎて実行されない)と一目で出る。使用 op: chain_fuzz.catalog, chain_fuzz.run_chain。

11. 拡散と収束

↑ 拡散と収束 ―― ランダム連鎖を 600 本張ると到達 op は 142(50 連鎖)→ 346(200 連鎖)→ 445/515 と伸びが鈍る一方、新しい署名は最後まで細く出続ける。この走行の発見は CONTRACT 174。使用 op: chain_fuzz.run_chain。

12. 無言のバグの見え方

↑ 無言のバグの見え方 ―― 例外ではなく「もっともらしく違う数字」が返る 3 例。(1) 対角に接する 2 画素が 8 連結で 1 個 / 4 連結で 2 個。(2) 昇格ゲートの相対改善が、基準線 0.0 との比で +7.245e+11 に跳ね、それでも判定は PROMOTE。(3) 型を外したパイプラインは例外ではなくスコア 0.0000 を返す。使用 op: ops._blob_count, promote_gate.counterfactual_utility。

13. 昇格ゲート

↑ 昇格ゲート ―― counterfactual utility(既存語彙の最良 1 段との差)/ 振る舞いの重複判定 / 容量上限の 3 つを全部通らないと語彙に入らない。macro_denoise は 2 problem を改善して PROMOTE、tb_lf_epi_slope は lf_slope を +37.9% 伸ばすのにtb_lf_to_mla と振る舞いが同じなので REJECT。「強い」だけでは通らない。使用 op: promote_gate.counterfactual_utility, promote_gate.find_behavioural_duplicate。

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数字の出どころ

展示	ファイル	出どころ
1. 進化した champion の実力	wingevo_champion_photon_denoise	champion=out/rb_ph/champion_photon_denoise.json / スコアは本スクリプトで実測
1. 進化した champion の実力	wingevo_champion_vibration_map	champion=out/rb_vibration_map/champion_vibration_map.json / スコアは本スクリプトで実測
1. 進化した champion の実力	wingevo_champion_lf_slope	champion=out/rb_lf/champion_lf_slope.json / スコアは本スクリプトで実測
1. 進化した champion の実力	wingevo_champion_specular_removal	champion=out/rb_specular_removal/champion_specular_removal.json / スコアは本スクリプトで実測
2. 恒等写像に勝てているか	wingevo_beat_null	本スクリプトで locked split を実測(champion は out/rb_* / out/fix_*)
3. 勝った例と負けた例	wingevo_observed_vs_locked	out/rb_vibration_map/robust_vibration_map.json; out/rb_ph/robust_photon_denoise.json; out/rb_lf/robust_lf_slope.json; out/rb_specular_removal/robust_specular_removal.json
4. ばらつきの開示	wingevo_seed_spread	本スクリプトで実走(evolve.run, seed 0..N-1)
5. 世代が進むとパイプラインが伸びる/縮む	wingevo_generations	本スクリプトで実走(evolve.run gens=1..24)
6. champion のパイプライン図(各段の中間値)	wingevo_stage_photon	champion=out/rb_ph/champion_photon_denoise.json / 中間値は本スクリプトで実測
7. 負けた champion の中身(族をまたいだ寄り道)	wingevo_stage_specular	champion=out/rb_specular_removal/champion_specular_removal.json / 中間値は本スクリプトで実測
8. 署名の収束	wingevo_signature_collapse	本スクリプトで実走(chain_fuzz.run_chain を in-process)
9. 型到達可能性の不動点	wingevo_type_fixpoint	本スクリプトで計算(chain_fuzz.catalog / make_generators)
10. 族ごとのカバレッジ内訳	wingevo_coverage_families	左=本スクリプトで実走 / 右=out/fuzz_wave8_coverage.json
11. 拡散と収束	wingevo_diffusion	本スクリプトで実走(chain_fuzz.run_chain を in-process)
12. 無言のバグの見え方	wingevo_silent_bug	本スクリプトで実測(ops / promote_gate を直接呼ぶ)
13. 昇格ゲート	wingevo_promotion_gate	本スクリプトで実走(promote_gate、max_existing=40)

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