T81 — Una Arquitectura de Computación Ternaria

Aprovechando la eficiencia teórica de la computación en base-e, T81 es una arquitectura de computación determinista construida sobre aritmética ternaria equilibrada ({-1, 0, +1}) con un modelo de gobernanza de cadena completa que cubre el conjunto de instrucciones, la máquina virtual, el compilador del lenguaje y el entorno de inferencia de IA.

La arquitectura ofrece:

reproducibilidad exacta de bits en superficies verificadas — las superficies deterministas gobernadas producen hashes de rastreo idénticos en las plataformas compatibles
inferencia de IA gobernada — el motor de políticas Axion intercepta y audita cada operación privilegiada antes de que tenga efectos secundarios
procedencia dirigida por contenido — CanonFS registra todos los artefactos, pesos del modelo y estado en tiempo de ejecución de forma inmutable
ejecución paralela determinista para semántica de época gobernada — el modelo de gráfico de tareas DPE (RFC-DPE-0002) permite cargas de trabajo TISC concurrentes con salidas comprometidas por época bajo la superficie determinista actual

Tabla de Contenidos

Estado del Proyecto
Descripción General de Arquitectura y Ecosistema
Componentes Clave
Inicio Rápido
Verificación de Determinismo
Documentación
Gobernanza
La Ventaja Ternaria
Licencia

Estado del Proyecto

Fase: Desarrollo Activo — v1.9.0-Stable; 369/369 pruebas pasadas; determinismo multiplataforma verificado en Linux x86_64 + macOS ARM64.

La clasificación de la superficie determinista sigue el modelo de gobernanza introducido por el Registro de Superficie de Determinismo y RFC-0048:

DCP / superficie determinista verificada: la semántica, el límite y la prueba de repetición están gobernados y aplicados por CI
Gobernado no DCP: limitado por políticas y arquitectónicamente importante, pero aún no tiene derecho a afirmaciones deterministas completas
Experimental: superficie de diseño o validación activa; ninguna afirmación de garantía determinista

Componente	Madurez	Notas
TISC ISA	❄️ Frozen	v1.9.0; la semántica de los opcodes es inmutable bajo v1.x; `AgentInvoke` (RFC-0015), 6 de inferencia nativa ternaria (RFC-0034), 3 FFI (RFC-00B8), 2 de criptografía de red (RFC-0038), 1 de anillo KEM (RFC-0039)
Data Types	❄️ Frozen	BigInt, Float, Complex, Map, Set — codificación estable de bits; auditoría limpia
T81VM	✅ Stable	DCP / superficie determinista verificada para el intérprete y la paridad de rastreo actual de la plataforma compatible; despacho completo de TISC v1.9.0 con `AgentInvoke`, inferencia nativa ternaria, FFI, criptografía de red y opcodes NTRU-KEM; 369/369 pruebas
T81Lang	✅ Stable	Gobernado no DCP en general: especificación v1.9.0 Stable con controles de determinismo del compilador activos, pero la emisión del compilador sigue estando parcialmente verificada en lugar de ser promovida completamente como una superficie determinista verificada
Axion Governance Kernel	✅ Stable	Gobernado no DCP en general: las cadenas de razones canónicas y los ganchos de auditoría están activos, pero la superficie completa del kernel/gobernanza es más amplia que el registro determinista verificado actualmente
Ternary-Native Inference	✅ Stable	Gobernado no DCP: la superficie opcode/runtime/stdlib de RFC-0034 + RFC-0037 está implementada y evidenciada, pero no todas las rutas de ejecución adyacentes a la inferencia se promueven aún como superficies deterministas verificadas
Lattice Cryptography	✅ Stable	Gobernado no DCP: la superficie RFC-0038+0039 está implementada y limitada por políticas; la promoción determinista sigue siendo específica de la superficie en lugar de implícita para todo el vertical criptográfico
Governed FFI	✅ Stable	Gobernado no DCP: el puente de lenguaje/VM de RFC-00B8 + RFC-0036 está implementado de extremo a extremo, pero la caja de arena y la promoción de esquema más amplia permanecen abiertas antes de afirmaciones deterministas más sólides
TUI Frontends	✅ Beta	Gobernado no DCP: las TUI de operador y agente son interfaces utilizables en producción, pero la integración UI/runtime no es en sí misma una superficie determinista verificada
DPE (Parallel Execution)	✅ Stable	Modelo de ejecución determinista gobernado con RFC-DPE-0001–0009 aceptados; la semántica de época determinista está en su lugar, mientras que la promoción de la superficie más amplia sigue gobernada por el registro y la cadena RFC complementaria
Cognitive Tiers	✅ Beta	Experimental / no DCP: la cognición de Nivel 4 (Tier4 Cognition) permanece limitada por la gobernanza pero no es una superficie determinista verificada
TernaryOS User Environment	✅ Beta	Gobernado no DCP / beta: implementado y limitado por políticas, pero no se presenta actualmente como una superficie determinista verificada
Axion OS	✅ Alpha	Gobernado no DCP / alpha: arquitectura de gobernanza activa, pero aún no es una superficie determinista verificada promovida en su totalidad

Descripción General de Arquitectura y Ecosistema

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  Interfaces                                                 │
│  t81 studio (Human TUI)   t81 agent (AI-Native TUI)  CLI    │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  T81Lang Compiler                                           │
│  Lexer → Parser → Typed AST → Semantic Analyzer → IRGen     │
│  agent/behavior (RFC-0015)  ·  foreign {} (RFC-0036)        │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  Axion Governance Kernel                                    │
│  PolicyEngine · CanonFS · Audit Trail · Ethics Gate         │
├──────────────────────────────┬──────────────────────────────┤
│  T81 Virtual Machine         │  DPE Task Graph Runtime      │
│  TISC interpreter            │  EpochGraph · DeltaBuffer    │
│  (deterministic)             │  (RFC-DPE-0002)              │
├──────────────────────────────┴──────────────────────────────┤
│  TISC ISA v1.9.0  ❄️ Frozen  +  Data Types  ❄️ Frozen       │
│  Deterministic substrate — CanonHash81 bit-exact traces     │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  Governed FFI (RFC-00B8)  ·  Ternary-Native Inference       │
│  FFIDispatcher · FFILibraryRegistry                         │
│  TWMATMUL · TQUANT · TATTN · TWEMBED · TERNACCUM · TACT     │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
  Experimental: TernaryOS · Cognitive Tiers

Componentes Clave

TISC ISA v1.9.0 — Arquitectura de Conjunto de Instrucciones Ternarias. Congelado bajo v1.x; el contrato de ejecución inmutable para toda la pila.

T81VM — Intérprete TISC determinista. Garantiza salidas idénticas en bits entre plataformas; el aislamiento previo al despacho de Axion mantiene los ganchos de gobernanza fuera de la ruta de ejecución principal.

Axion Governance Kernel — Motor de políticas que intercepta AXREAD, AXSET, AXVERIFY, opcodes de IA y llamadas FFI antes de cualquier efecto secundario. Falla cerrada (fail-closed) en caso de fallo de análisis de política.

CanonFS — Sistema de archivos direccionado por contenido. Almacena todos los objetos de código, pesos del modelo y artefactos de tiempo de ejecución como objetos inmutables identificados por hash. Proporciona procedencia para las auditorías de determinismo.

T81Lang — Lenguaje de alto nivel dirigido al código de bytes TISC. Tipos nativos: BigInt, Fraction, Float, Complex, Tensor, Map, Set. Canalización del compilador: lexer → parser → AST tipado → análisis semántico → generación IR.

Ternary-Native Inference (RFC-0034) — Seis opcodes TISC para inferencia de IA sin multiplicación utilizando pesos ternarios equilibrados {−1, 0, +1}: TWMATMUL (matmul), TQUANT (cuantificar a trit), TATTN (atención ternaria), TWEMBED (incrustación de peso), TERNACCUM (producto punto escalar), TACT (activación con puerta de techo Axion). Formato de peso T81WTN. Frontend T81Lang foreign {} completo a través de RFC-0036.

Governed FFI (RFC-00B8 + RFC-0036) — Interfaz de función foránea gobernada de pila completa. Capa VM (RFC-00B8 Fase 1): FFIDispatcher impone comprobaciones de políticas, cuotas de recursos y pistas de auditoría antes de cualquier llamada foránea; FFILibraryRegistry rastrea las bibliotecas registradas por nombre y hash de versión; tres opcodes VM (FFICall, FFIRegister, FFIPolicySet). Capa de lenguaje (RFC-0036): foreign deterministic { fn sin(x: T81Float) -> T81Float; } declara firmas; foreign.sin(angle) en los sitios de llamada se reduce a FFI_CALL con el nombre de la función llevado en text_literal.

TUI Frontends — Dos interfaces de terminal complementarias construidas sobre FTXUI v5.0.0:

t81 studio — barra lateral de navegación, navegador CanonFS, panel Axion, visualizador de rastreo de determinismo, paleta de comandos (Ctrl+P)
t81 agent — sesión JSONL persistente, comandos de barra diagonal (/compile, /run, /hash, /allow, /infer, /trits, …), barra de probabilidad trit

DPE (Deterministic Parallel Execution) — Modelo de gráfico de tareas sobre TISC ISA congelado. Las tareas declaran entradas inmutables y regiones de salida almacenadas en búfer; la VM confirma todas las escrituras atómicamente al final de la época. No se requieren nuevos opcodes.

Inicio Rápido

Construir desde la fuente

# Clone the repository
git clone https://github.com/t81dev/t81-foundation.git
cd t81-foundation

# Configure and build (Release mode)
cmake --preset default -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build

# Run the test suite (369 tests)
ctest --test-dir build --output-on-failure

CLI e Interfaces

# Compile a T81Lang program
./build/t81 code build examples/hello.t81 -o hello.tisc

# Execute with Axion governance
./build/t81 vm run hello.tisc

# Launch the human operator TUI
./build/t81 studio

# Launch the AI-native TUI
./build/t81 agent

Verificación de Determinismo

Las superficies deterministas verificadas se comprueban para la reproducibilidad multiplataforma exacta de bits.

./scripts/ci/run_determinism_slice.sh

Plataformas verificadas para la superficie central actual: Linux x86_64, macOS ARM64. Cualquier divergencia en una superficie determinista verificada es un defecto crítico.

Documentación

Tema	Ubicación
Primeros pasos (C++)	`docs/user-guide/getting-started/cpp-quickstart.md`
Primeros pasos (IA)	`docs/user-guide/getting-started/ai-quickstart.md`
Guía TUI	`docs/user-guide/how-to/tui-guide.md`
Especificación ISA	`spec/tisc-spec.md`
Manual de Política de Axion	`docs/user-guide/tutorials/axion-policy-manual.md`
Referencia Stdlib T81Lang	`docs/user-guide/reference/T81LANG_STDLIB_REFERENCE.md`
Descripción General de Arquitectura	`docs/architecture/OVERVIEW.md`
Carta de Gobernanza	`docs/governance/README.md`
Centro de Control del Proyecto	`docs/status/PROJECT_CONTROL_CENTER.md`

Gobernanza

La Fundación T81 opera bajo un modelo de Gobernanza Continua (C2). Todas las contribuciones deben mantener:

paridad de ejecución determinista — los hashes de rastreo deben coincidir en las plataformas compatibles
coherencia arquitectónica — los cambios que tocan la superficie determinista requieren revisión formal
garantías de reproducibilidad — ningún no determinismo de punto flotante o específico de la plataforma en la superficie DCP

La superficie determinista está definida en docs/governance/DETERMINISM_SURFACE_REGISTRY.md. Los cambios a las superficies congeladas (TISC ISA, Tipos de Datos) requieren un incremento de versión principal.

Nota de límite: Las clasificaciones DCP, gobernadas no DCP, experimentales y fuera del alcance se definen constitucionalmente en RFC-0048. Los documentos públicos no deben presentar superficies gobernadas no DCP o experimentales como componentes deterministas verificados.

La Ventaja Ternaria

Si bien el hardware binario moderno está altamente optimizado para la computación de propósito general, la Fundación T81 explota las propiedades matemáticas y estructurales únicas del ternario equilibrado ({−1, 0, +1}) para ofrecer ventajas que son difíciles o imposibles de lograr en los sistemas binarios convencionales — especialmente en la ejecución determinista, la inferencia de IA gobernada y las cargas de trabajo neuronales de baja complejidad.

1. Simetría Computacional O(1) — Negación Sin Acarreo

En el binario de complemento a dos, la negación requiere un NOT bit a bit seguido de +1, lo que puede desencadenar largas cadenas de acarreo. En el ternario equilibrado, la negación es simplemente invertir el signo de cada trit distinto de cero (+1 ↔ −1, 0 se mantiene 0) — propagación de acarreo cero, tiempo constante.

Rendimiento medido: La negación de PackedCell alcanza ~49.9 G-ops/s en hardware x86_64 reciente, superando la negación entera optimizada de 64 bits por ~10.9× (benchmarks verificados en Linux x86_64 y macOS ARM64).
Esta simetría se extiende naturalmente a muchos patrones aritméticos, reduciendo la latencia y la potencia en operaciones pesadas de signos.

2. Economía de Base Superior y Densidad Teórica

La base óptima de la teoría de la información para los sistemas de números posicionales está cerca de e ≈ 2.718. El ternario (base 3) está matemáticamente más cerca que el binario (base 2), entregando ~1.585 bits de información por trit (log₂(3)).

En la práctica, esto permite una mayor entropía por dígito y una representación más compacta de los rangos simétricos — especialmente valioso para pesos de redes neuronales, incrustaciones, sistemas de coordenadas y tensores dispersos a gran escala.

3. Determinismo Inherente de Bits Exactos y Redondeo Independiente de la Plataforma

El punto flotante IEEE 754 sufre modos de redondeo específicos de la plataforma, diferencias de asociatividad y manejo subnormal que rompen la reproducibilidad. La aritmética ternaria equilibrada es naturalmente simétrica alrededor de cero:

El redondeo usa un simple truncamiento — ningún sesgo dependiente de la dirección.
Cada ruta de ejecución produce hashes de rastreo idénticos en las plataformas compatibles (actualmente Linux x86_64 + macOS ARM64 verificado al 100% de paridad).
Esto proporciona una reproducibilidad sólida como una roca para la computación científica, la auditoría de inferencia de IA y las ejecuciones de agentes gobernados.

4. Inferencia Neuronal Sin Multiplicación

Los pesos ternarios equilibrados {−1, 0, +1} permiten productos punto sin multiplicación — reemplazar MUL con ADD/SUB condicional (o acumulación pura al omitir los ceros). Combinado con los opcodes TISC personalizados (TWMATMUL, TQUANT, TATTN, TWEMBED, TERNACCUM, TACT):

Permite una potencia drásticamente menor y un mayor rendimiento para la inferencia de IA.
Se alinea con las tendencias de 2024-2026 en modelos extremos de bits bajos (BitNet b1.58, xTern, transformadores ternarios), ofreciendo una reducción de energía de 15-60× y un aumento de rendimiento de 4-90× frente a las líneas de base FP16/FP32 con una pérdida mínima de precisión.
Formato de peso T81WTN + operaciones nativas ternarias hacen que esta ventaja esté lista para la producción en la pila.

5. Gobernanza Arquitectónica y Ganchos de Seguridad

Dado que todo el TISC ISA es nativo ternario, el Axion Governance Kernel puede interceptar y auditar las transiciones de estado a nivel de trit de granularidad antes de que ocurra cualquier efecto secundario. Esto permite:

Aplicación de políticas con falla cerrada en operaciones privilegiadas (invocaciones de IA, llamadas FFI, comportamientos de agentes).
Puertas éticas de grano fino, seguimiento de procedencia a través de CanonFS y pistas de auditoría deterministas.
Un modelo de seguridad que es fundamentalmente más inspeccionable que la ejecución binaria de caja negra.

Estas ventajas se combinan en dominios donde la reproducibilidad, la inferencia de baja complejidad, la ejecución gobernada y la simetría matemática importan más — exactamente los casos de uso objetivo de la arquitectura T81.

Licencia

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