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Lean ONNX 实数语义设计材料

本仓库是 Graph Opt Verify 的 Lean 模块快照,供 AI 和研究者阅读源码,设计从当前受限理想代数语义到更完整实数语义的扩展方案。

任务与提示词:PROMPT.txt。架构说明:ARCHITECTURE.md。

我们要解决什么

给定优化前后的 ONNX 子图,我们生成 Lean 中的两张图,证明对所有合法输入,两图的完整输出相同。现在数值定义主要要求 Semiring R,能处理部分矩阵算术和布局操作,但缺少除法、指数、对数、归一化等精确语义。

我们希望得到一份有源码依据的设计:如何复用现有图执行和证明框架,扩展到理想实数 ℝ,支持更多真实算子与优化,并尽量证明参数化张量定理。理想实数运算与 IEEE 浮点逐步舍入的结论需要分别说明。

当前 226 个最新 ONNX 算子可进入参数化图表示,其中 18 类有受限的精确定义;具体支持范围见 operator-support.json。IdealReal.lean 目前只有接口占位。

建议阅读顺序

顺序 源码 解决的问题
1 Core/Value.lean、Core/IdealTensor.lean FLOAT 如何解释为抽象张量,INT64 控制量如何精确解码
2 Core/Relation.lean 算子合法域、输入输出关系、版本化解释与确定性
3 Core/Graph.lean、Core/GraphEquiv.lean、Core/GraphProgram.lean 节点执行、整图执行及图等价定理
4 Ops/TensorRelations.lean、Ops/ExtendedRegistry.lean 当前实际支持的算子语义和注册范围
5 Ops.lean、Rules.lean、Ops/IndexMaps.lean 可复用的数学函数、融合定理与索引证明
6 Scalar/IdealReal.lean、Scalar/Profiles.lean 实数扩展的现有接口与数值标签
7 relational_tensor_codegen.py 如何生成含实际图执行的 Lean 证书
8 ReshapeComposition.lean、QKVFusion.lean 两份已生成的完整证明实例

Ops/SchemaRelations.lean 和 Ops/AllSchemas.lean 展示参数化解释。Generated/SchemaCatalog.lean 是生成的版本目录,按需查询即可。Tests/ 中保留库级正负检查。

内容与使用

  • GraphOptVerify/、GraphOptVerify.lean:完整项目 Lean 源码及其本地 import 依赖。
  • lakefile.toml、lake-manifest.json、lean-toolchain:原工程固定的 Lean/Mathlib 4.19.0 配置。
  • integration/graphopt/:与解释选择、图生成和证书检查直接相关的 Python 源码摘录,供架构阅读;未包含完整 Python CLI 及其全部依赖。
  • examples/:连续 Reshape 合并和 QKV 融合的历史生成证书,均含辅助等式和最终图定理。
  • support/:逐算子支持范围。
  • SOURCE_MANIFEST.json:来源 revision、逐文件哈希和示例来源,便于核对快照。

在已准备 Lean 4.19.0 与依赖的环境中,可从本目录执行:

lake build GraphOptVerify.Tests.Relational GraphOptVerify.Tests.TensorRelations
lake env lean examples/ReshapeComposition.lean
lake env lean examples/QKVFusion.lean

本次发布只核对源码复制、import 完整性及文档链接,没有重新运行 Lean。两份示例来自原项目已有的 v7 认证记录,不包含原 ONNX 模型与完整认证包;它们用于展示命题和证明的实际结构。

原项目的优化器追踪、Candidate 提取、实验日志和长篇历史文档不在这个阅读包内。Lean 的输入是已经提取出的两侧图,理解本次实数建模问题不需要上游算法。

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