t81-foundation
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T81 — Uma Arquitetura de Computação Ternária
Aproveitando a eficiência teórica da computação em base-e, T81 é uma arquitetura de computação determinística construída sobre aritmética ternária balanceada ({-1, 0, +1}) com um modelo de governança de cadeia completa cobrindo o conjunto de instruções, a máquina virtual, o compilador da linguagem e o ambiente de inferência de IA.
A arquitetura oferece:
- reprodutibilidade exata de bits em superfícies verificadas — superfícies determinísticas governadas produzem hashes de rastreamento idênticos nas plataformas suportadas
- inferência de IA governada — o mecanismo de política Axion intercepta e audita cada operação privilegiada antes de quaisquer efeitos colaterais
- proveniência endereçada por conteúdo — CanonFS registra todos os artefatos, pesos de modelo e estado de tempo de execução imutavelmente
- execução paralela determinística para semântica de época governada — o modelo de grafo de tarefas DPE (RFC-DPE-0002) permite cargas de trabalho TISC concorrentes com saídas comprometidas por época sob a atual superfície de determinismo
Índice
- Status do Projeto
- Visão Geral da Arquitetura e Ecossistema
- Componentes Principais
- Início Rápido
- Verificação de Determinismo
- Documentação
- Governança
- A Vantagem Ternária
- Licença
Status do Projeto
Fase: Desenvolvimento Ativo — v1.9.0-Stable; 369/369 testes aprovados; determinismo multiplataforma verificado em Linux x86_64 + macOS ARM64.
A classificação da superfície de determinismo segue o modelo de governança introduzido pelo Registro de Superfície de Determinismo e RFC-0048:
- DCP / superfície determinística verificada: semântica, limite e prova de repetição são governados e aplicados por CI
- Não DCP governado: limitado por política e arquitetonicamente importante, mas ainda não tem direito a alegações determinísticas completas
- Experimental: superfície ativa de design ou validação; sem reivindicação de garantia determinística
| Componente | Maturidade | Notas |
|---|---|---|
| TISC ISA | ❄️ Frozen | v1.9.0; semântica de opcode imutável sob v1.x; AgentInvoke (RFC-0015), 6 inferência nativa ternária (RFC-0034), 3 FFI (RFC-00B8), 2 criptografia de reticulado (RFC-0038), 1 anel KEM (RFC-0039) |
| Data Types | ❄️ Frozen | BigInt, Float, Complex, Map, Set — codificação estável de bits; auditoria limpa |
| T81VM | ✅ Stable | DCP / superfície determinística verificada para o interpretador e a paridade atual de rastreamento da plataforma suportada; despacho completo de TISC v1.9.0 com AgentInvoke, inferência nativa ternária, FFI, criptografia de reticulado e opcodes NTRU-KEM; 369/369 testes |
| T81Lang | ✅ Stable | Geral não DCP governado: especificação v1.9.0 Stable com controles ativos de determinismo do compilador, mas a emissão do compilador permanece parcialmente verificada em vez de totalmente promovida como uma superfície determinística verificada |
| Axion Governance Kernel | ✅ Stable | Geral não DCP governado: cadeias de razão canônicas e ganchos de auditoria estão ativos, mas a superfície completa do kernel/governança é mais ampla que o atual registro determinístico verificado |
| Ternary-Native Inference | ✅ Stable | Não DCP governado: a superfície opcode/runtime/stdlib da RFC-0034 + RFC-0037 está implementada e evidenciada, mas nem todos os caminhos de execução adjacentes à inferência ainda são promovidos como superfícies determinísticas verificadas |
| Lattice Cryptography | ✅ Stable | Não DCP governado: a superfície RFC-0038+0039 é implementada e limitada por política; a promoção determinística permanece específica da superfície em vez de implícita para toda a vertical de criptografia |
| Governed FFI | ✅ Stable | Não DCP governado: a ponte linguagem/VM RFC-00B8 + RFC-0036 é implementada de ponta a ponta, mas a sandbox e a promoção de esquema mais ampla permanecem abertas antes de alegações determinísticas mais fortes |
| TUI Frontends | ✅ Beta | Não DCP governado: as TUIs de operador e agente são interfaces utilizáveis em produção, mas a integração UI/runtime não é em si uma superfície determinística verificada |
| DPE (Parallel Execution) | ✅ Stable | Modelo de execução determinístico governado com RFC-DPE-0001–0009 aceitos; a semântica de época determinística está em vigor, enquanto a promoção mais ampla da superfície permanece governada pelo registro e pela cadeia RFC complementar |
| Cognitive Tiers | ✅ Beta | Experimental / não DCP: a Cognição da Camada 4 permanece limitada à governança, mas não é uma superfície determinística verificada |
| TernaryOS User Environment | ✅ Beta | Não DCP governado / beta: implementado e limitado por política, mas não apresentado atualmente como uma superfície determinística verificada |
| Axion OS | ✅ Alpha | Não DCP governado / alpha: arquitetura de governança ativa, mas ainda não é uma superfície determinística verificada totalmente promovida |
Visão Geral da Arquitetura e Ecossistema
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 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 Principais
TISC ISA v1.9.0 — Arquitetura de Conjunto de Instruções Ternárias. Congelado em v1.x; o contrato de execução imutável para toda a pilha.
T81VM — Interpretador determinístico TISC. Garante saída idêntica a bits entre plataformas; o isolamento pré-despacho do Axion mantém os ganchos de governança fora do caminho de execução ativo.
Axion Governance Kernel — Mecanismo de política que intercepta AXREAD, AXSET, AXVERIFY, opcodes de IA e chamadas FFI antes de qualquer efeito colateral. Falha com segurança (fail-closed) na falha de análise da política.
CanonFS — Sistema de arquivos endereçado por conteúdo. Armazena todos os objetos de código, pesos de modelo e artefatos de tempo de execução como blobs imutáveis e identificados por hash. Fornece proveniência para auditorias de determinismo.
T81Lang — Linguagem de alto nível visando o bytecode TISC. Tipos nativos: BigInt, Fraction, Float, Complex, Tensor, Map, Set. Pipeline do compilador: lexer → parser → AST tipado → análise semântica → geração de IR.
Ternary-Native Inference (RFC-0034) — Seis opcodes TISC para inferência de IA livre de multiplicação usando pesos ternários balanceados {−1, 0, +1}: TWMATMUL (matmul), TQUANT (quantificar para trit), TATTN (atenção ternária), TWEMBED (incorporação de peso), TERNACCUM (produto escalar), TACT (ativação com porta de teto Axion). Formato de peso T81WTN. Frontend foreign {} de T81Lang completo via RFC-0036.
Governed FFI (RFC-00B8 + RFC-0036) — Interface de função estrangeira governada de pilha completa. Camada VM (RFC-00B8 Fase 1): FFIDispatcher impõe verificações de política, cotas de recursos e trilhas de auditoria antes de qualquer chamada estrangeira; FFILibraryRegistry rastreia bibliotecas registradas por nome e hash de versão; três opcodes de VM (FFICall, FFIRegister, FFIPolicySet). Camada de linguagem (RFC-0036): foreign deterministic { fn sin(x: T81Float) -> T81Float; } declara assinaturas; foreign.sin(angle) em locais de chamada diminui para FFI_CALL com o nome da função carregado em text_literal.
TUI Frontends — Duas interfaces de terminal complementares criadas no FTXUI v5.0.0:
t81 studio— barra lateral de navegação, navegador CanonFS, painel Axion, visualizador de rastreamento de determinismo, paleta de comandos (Ctrl+P)t81 agent— sessão JSONL persistente, comandos de barra (/compile,/run,/hash,/allow,/infer,/trits, …), barra de probabilidade de trit
DPE (Deterministic Parallel Execution) — Modelo de grafo de tarefas sobre o TISC ISA congelado. As tarefas declaram entradas imutáveis e regiões de saída em buffer; a VM confirma todas as gravações atomicamente no final da época. Não são necessários novos opcodes.
Início Rápido
Construir a partir da fonte
# 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
Verificação de Determinismo
As superfícies determinísticas verificadas são testadas quanto à reprodutibilidade de plataforma cruzada exata de bits.
./scripts/ci/run_determinism_slice.sh
Plataformas verificadas para a superfície central atual: Linux x86_64, macOS ARM64. Qualquer divergência em uma superfície determinística verificada é um defeito crítico.
Documentação
| Tópico | Local |
|---|---|
| Primeiros Passos (C++) | docs/user-guide/getting-started/cpp-quickstart.md |
| Primeiros Passos (IA) | docs/user-guide/getting-started/ai-quickstart.md |
| Guia TUI | docs/user-guide/how-to/tui-guide.md |
| Especificação ISA | spec/tisc-spec.md |
| Manual de Política Axion | docs/user-guide/tutorials/axion-policy-manual.md |
| Referência Stdlib T81Lang | docs/user-guide/reference/T81LANG_STDLIB_REFERENCE.md |
| Visão Geral da Arquitetura | docs/architecture/OVERVIEW.md |
| Carta de Governança | docs/governance/README.md |
| Centro de Controle do Projeto | docs/status/PROJECT_CONTROL_CENTER.md |
Governança
A T81 Foundation opera sob um modelo de Governança Contínua (C2). Todas as contribuições devem manter:
- paridade de execução determinística — hashes de rastreamento devem corresponder nas plataformas suportadas
- coerência arquitetônica — as alterações que afetam a superfície determinística exigem revisão formal
- garantias de reprodutibilidade — não há não-determinismo de ponto flutuante ou específico de plataforma na superfície do DCP
A superfície determinística é definida em docs/governance/DETERMINISM_SURFACE_REGISTRY.md. As alterações em superfícies congeladas (TISC ISA, Data Types) exigem um aumento de versão principal.
Nota de limite: as classificações DCP, governadas não DCP, experimentais e fora do escopo são definidas constitucionalmente no RFC-0048. Os documentos públicos não devem apresentar superfícies governadas não DCP ou experimentais como componentes determinísticos verificados.
A Vantagem Ternária
Embora o hardware binário moderno seja altamente otimizado para computação de uso geral, a T81 Foundation explora as propriedades matemáticas e estruturais exclusivas do ternário balanceado ({−1, 0, +1}) para fornecer vantagens que são difíceis ou impossíveis de alcançar em sistemas binários convencionais — especialmente em execução determinística, inferência de IA governada e cargas de trabalho neurais de baixa complexidade.
1. Simetria Computacional O(1) — Negação Sem Vai Um
No binário de complemento de dois, a negação requer um NOT bit a bit seguido de +1, o que pode desencadear longas cadeias de vai-um (carry). No ternário balanceado, a negação consiste simplesmente em inverter o sinal de cada trit diferente de zero (+1 ↔ −1, 0 permanece 0) — propagação de carry zero, tempo constante.
- Desempenho medido: a negação do PackedCell atinge ~49.9 G-ops/s em hardware x86_64 recente, superando a negação de números inteiros de 64 bits otimizada em ~10.9× (benchmarks verificados no Linux x86_64 e no macOS ARM64).
- Essa simetria se estende naturalmente a muitos padrões aritméticos, reduzindo a latência e a potência em operações pesadas em sinais.
2. Economia Superior de Base e Densidade Teórica
A base ideal da teoria da informação para sistemas de números posicionais está próxima de e ≈ 2.718. O ternário (base 3) está matematicamente mais próximo que o binário (base 2), fornecendo ~1.585 bits de informação por trit (log₂(3)).
- Na prática, isso permite maior entropia por dígito e representação mais compacta de intervalos simétricos — especialmente valioso para pesos de redes neurais, incorporações, sistemas de coordenadas e tensores esparsos de grande escala.
3. Determinismo Inerente de Bits Exatos e Arredondamento Independente de Plataforma
O ponto flutuante IEEE 754 sofre de modos de arredondamento específicos de plataforma, diferenças de associatividade e tratamento de números subnormais que quebram a reprodutibilidade. A aritmética ternária balanceada é naturalmente simétrica em torno de zero:
- O arredondamento usa truncamento simples — sem viés dependente da direção.
- Cada caminho de execução produz hashes de rastreamento idênticos em plataformas suportadas (atualmente Linux x86_64 + macOS ARM64 verificado em 100% de paridade).
- Isso fornece reprodutibilidade sólida para computação científica, auditoria de inferência de IA e execuções de agentes governados.
4. Inferência Neural Sem Multiplicação
Pesos ternários balanceados {−1, 0, +1} permitem produtos escalares sem multiplicação — substitua MUL por ADD/SUB condicional (ou acúmulo puro ao pular zeros). Combinado com opcodes TISC personalizados (TWMATMUL, TQUANT, TATTN, TWEMBED, TERNACCUM, TACT):
- Permite uma potência drasticamente menor e um rendimento maior para inferência de IA.
- Alinha-se às tendências de 2024–2026 em modelos extremos de baixo bit (BitNet b1.58, xTern, transformadores ternários), oferecendo redução de energia de 15 a 60× e ganhos de taxa de transferência de 4 a 90× em comparação com as linhas de base de FP16/FP32 com perda mínima de precisão.
- Formato de peso T81WTN + operações nativas ternárias tornam essa vantagem pronta para produção na pilha.
5. Governança Arquitetônica e Ganchos de Segurança
Como todo o TISC ISA é ternário nativo, o Axion Governance Kernel pode interceptar e auditar transições de estado na granularidade em nível de trit antes que ocorra qualquer efeito colateral. Isso permite:
- Imposição de política de fail-closed em operações privilegiadas (invocações de IA, chamadas de FFI, comportamentos de agente).
- Portas éticas refinadas, rastreamento de proveniência por meio do CanonFS e trilhas de auditoria determinísticas.
- Um modelo de segurança que é fundamentalmente mais inspecionável do que a execução binária de caixa preta.
Essas vantagens se combinam em domínios em que reprodutibilidade, inferência de baixa complexidade, execução governada e simetria matemática são mais importantes — exatamente os casos de uso de destino da arquitetura T81.
Licença
Licença Apache 2.0.