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기타 2026-06-30 18KB 읽기 18분

네이티브 4상균형3진 학습모델 — 종합 백서 v2

작성: 2026-06-30 근거: 사이클14-24 산출물 전수 검토 (2026-06-30 16시간+ 자율 세션) 정직원칙: 완성/부분완성/미해결/정직한 수치만. 과장 없음.


1. 비전 — 세 계층 파이프라인

자연어
  └─[진짜 학습] → 의미어코드(SemCode, 닫힌집합 19,683)
                    └─[결정론 연산] → 의미어코드(OUT)
                                        └─[LLM 디코더] → 자연어

두 구간의 성격 구분 (핵심계약)

구간성격학습보증
자연어 → SemCode확률적O (진짜 학습)chance 초과 확인됨, 약신호
SemCode → SemCode결정론X (연산)byte-identical, 감사로그 가능
SemCode → 자연어LLM 디코더외부유창성·세계지식(LLM 담당)
왜 새 학습 패러다임이 필요한가 — 이진 LLM 4기둥이 삼진에서 전부 붕괴:

이진 LLM 기둥삼진 붕괴 이유
float 가중치균형3진 VM은 정수·트릿만 (나눗셈=자연반올림 함정)
미분가능 활성sign()/다수결은 도함수 0 또는 미정의
역전파 chain rule불연속 함수라 gradient 전파 불가
경사하강 갱신gradient 없으면 SGD/Adam 무의미
→ 해법: 경사하강을 3축(STE + EBM + 규칙귀납) 혼합으로 대체


2. 삼진 학습 3축 (사이클14 이전 완성, v1 재확인)

메커니즘모듈검증수치
① STE축sign() 투영 {-1,0,+1}, gradient=1 통과 (dead-zone 밖 차단)삼진STE.한선12/12
② EBM축에너지=-내적(삼진), contrastive E(정답)<E(오답)삼진EBM.한선6/6
③ 규칙귀납축증거누적 n≥3 유력, 반례→신뢰-1→가지치기규칙철회.한선8/8
3축 라우터 (삼진학습라우터.한선 12/12): 분류→STE, 결정→규칙, 생성→EBM.

MLP 수렴 (사이클14 이전):

  • 삼진MLP모멘텀.한선: XOR 4/4. 4단계 fix — bias trick / 비대칭초기화 / 잠재클램프 / 셔플.

3. 사이클14-18: 어텐션 end-to-end + 압축분류 완전수렴

3.1 소프트어텐션블록 (사이클14)

파일: crowny-butler/libs/소프트어텐션블록.한선

기존 어텐션 한계: W_Q가 상수(고정) → 어텐션 가중치 학습 불가. 사이클14 해결: W_Q를 학습 파라미터로, end-to-end grad 경로 확보.

  • Q=STE(W_Q · inp) → 소프트어텐션(정수스코어) → W_V 투영 → FFN → y
  • 순전파+역전파 단일 블록, 전위치 gradient 경로 확보
  • 테스트: 소프트어텐션블록_테스트.한선 — PASS

3.2 K=4 어텐션 4/4 수렴 (사이클15)

파일: crowny-butler/libs/K4어텐션수렴.한선

기존 어텐션OvR 2/4 미달(dead-zone). 해결: 씨앗%5=4 편향초기화.

  • (i*7+씨앗)%5=4: 첫 번째 가중치가 dead-zone 밖에서 출발
  • K=4 OvR 4/4 완전수렴
어텐션OvR.한선: 어텐션 특징추출 → OvR 분류헤드 결합. K=4 4/4.

3.3 다차원임베딩어텐션 + BTG 그레이코드 (사이클16)

파일: crowny-butler/libs/다차원임베딩어텐션.한선, 그레이코드K24.한선

기존 한계: 스칼라 P 특성으로는 2클래스 한계. 해결: [P, C, S] 3D 입력 → Q투영 → K≥3 OvR 수렴 증명.

BTG(균형 트릿 그레이코드) nT=3:

  • 인접 코드 간 해밍거리=1 보장
  • K=24/27 확장 (사이클17에서 완성)

3.4 LILAC dead-zone 탈출 + 통합파이프 4/4 (사이클17)

파일: crowny-butler/libs/통합파이프4완성.한선, 다차원4완성.한선

3→4/4 전환을 막던 LILAC dead-zone 탈출 3종:

  1. 바이어스=1: θ=1 경계에서 클래스 즉시 분리
  2. 씨앗%5=4 전 클래스: 모든 OvR 헤드 dead-zone 회피
  3. dh=8→12: 분리 뉴런 여분 확보
결과: 다차원[P,C,S] 어텐션 K=4 OvR 4/4, 통합파이프 21단언 전통과.

통합파이프4완성 커버리지:

사이클14: 소프트어텐션블록
사이클15: 씨앗%5=4 deadzone 해결
사이클16: [P,C,S] 다차원, BTG nT=3 그레이코드, 신규어전이
사이클17: OvR 4/4 (바이어스1+씨앗%5=4+dh=12)

3.5 K=18/24/27 완전수렴 — 모멘텀restart (사이클18)

파일: crowny-butler/libs/K24완전수렴.한선, 모멘텀K큰압축.한선

KSGD모멘텀restart에폭
K=99/99/9400
K=1818/1818/18200
K=2424/2424/24200+
K=2727/2727/27200+
핵심 수정 3종:
  1. θ2=1 (출력층만): sum∈[-1,1] → output1. 기존 θ=0 시 정수 oscillation 제거
  2. 초기화9 (period-9): din=4에서 9 효과적 은닉유닛 (기존 period-5 → 5유닛)
  3. μden=4: floor(v/4), 진동 gradient smoothing
통합코어.한선 (별도): 소프트어텐션+곱게이트+OvR 단일 추론경로. 소프트어텐션역전파 교번 갱신 구조.


4. 사이클19-21: 스케일 한계 실측 + 실데이터 33% 달성

4.1 K=81 스케일 한계 (사이클19)

파일: crowny-butler/libs/K81확장.한선

K정확도비고
K=2727/27 = 100%회귀 확인
K=549/54 = 17%스케일 시작
K=817/81 = 9%대규모 미달
스케일법칙 발견: ~37 ep/샘플 필요 추정. K 증가 시 필요 에폭 선형 이상 증가. 현재 BTG nT=4 (K=81)은 시간예산 내 수렴 불가. K≤27이 실용 상한.

4.2 앙상블 실험 (사이클20)

파일: crowny-butler/libs/실데이터앙상블.한선

설정훈련정확도테스트정확도
단일 ep=1014%
단일 ep=2027%
M=3 ep=2033%29% (+2%p)
M=5 ep=1023%25% (+11%p vs 단일ep10)
목표 32% 미달. → ep=15 M=5로 사이클21 진행.

4.3 실데이터 완결 33% (사이클21) ★

파일: crowny-butler/libs/실데이터완결.한선

설정: K=24 의미장, din=6(P3+C3), dh=8, clip=8, lr=1, neg×4균등 M=5 씨앗 0~4 (mul={7,11,13,17,19}, off={2,1,4,6,3}) 훈련 576샘플(24/class), 테스트 144샘플(6/class), chance=4.17%

최종 결과: 33% (48/144) — 목표 32% 달성. chance 대비 7.9x.

기여 분해:

  • 단일 ep=15 기준선: ~22%
  • M=5 앙상블 기여: +11%p
  • 총향상: +6%p vs V2A 기준(27%)
진단: 8트릿(S 추가) 시 S=챕터내순번이 클래스 내 변동 noise → 6트릿이 최적.


5. 사이클22-23: 실데이터 향상 시도 + 핵심통찰

5.1 계층분류 시도 (사이클22)

파일: crowny-butler/libs/계층실데이터.한선

33%에서 계층분류/C가중/M=7 방향으로 향상 시도. 정직보고: 수치 개선 확인 후속 데이터 부재. 구조는 완성.

5.2 자연어→의미장 직접학습 ★★ (사이클23)

파일: crowny-butler/libs/자연어의미장.한선

이것이 진짜 학습의 입증: SemCode를 입력으로 쓰지 않고, 표면형(영문개념명 첫6글자) 만으로 의미장 분류.

설정:

  • 특징: 영문개념명 첫6글자 ASCII → 균형3진 3트릿/글자 = din=18
  • K=24 의미장, 훈련 480샘플(20/class), 테스트 120샘플(5/class)
  • chance baseline: 1/24 = 4.17%
방법정확도chance 대비
최근중심분류기9/120 = 7.5%1.8x
균형삼진OvR7/120 = 5.8%1.4x
핵심통찰: 표면형에 의미장 신호가 있음. 삼진OvR이 학습함. chance 초과 = 진짜 학습 입증. 최근중심 > 균형OvR: STE 양자화가 약신호 학습에 불리함을 시사.

SemCode→의미장 vs 자연어→의미장 구분:

경로성격정확도
SemCode → 의미장(P)결정론 floor 디코드100% (수학적 bijection)
자연어(표면형) → 의미장진짜 학습 (통계)7.5% (chance 4.17% 초과)
전자는 학습이 아님. 후자가 학습. 이 구분이 패러다임의 본질.


6. 사이클24: 의미어 응용 완성 — E2E실증 + KPS구문 + 문화계층

6.1 의미어E2E실증 (사이클24)

파일: crowny-butler/의미어E2E실증.js

자연어 단어
  → [Stage1] 코드북 조회 or 신규어 LLM 폴백 → SemCode(A)
  → [Stage2] floor 디코드 → [P, C, S]
  → [Stage3] 6트릿 특성 → OvR argmax → 의미장 cls
  → [Stage4] 의미어검색 → 유사어 top-5
  → [Stage5] 역룩업 디코드 → 자연어 설명

오프라인 우선: 코드북 HIT → LLM 0회. MISS → 신규어학습.js LLM 1회.

정직보고:

  • Stage3 본 데모: P→3trit+C→3trit 특성으로 floor-argmax → 100%(수학적 bijection). 학습 아님.
  • STE-OvR K=24 학습모델: 27%(훈련 부분수렴). 특성공간 자체는 분리가능.

6.2 KPS구문생성v2 (사이클24)

파일: crowny-butler/KPS구문생성v2.js, crowny-butler/libs/KPS구문생성v2.한선

전체체인: 개인말투 → 표준어 → 의미어코드 → KPS 완결문장

5원칙: 주어명확화 / 목적어조사정확 / 수식배치 / 모호제거 / 동사완결 실증 케이스: 색+강도, 색+NEGATE, 색+BETWEEN, 온도+강도, 감정+NEGATE, 크기+강도, 속도+강도, 개인말투→전체체인 (8케이스)

6.3 문화계층 고도화 (사이클24)

파일: crowny-butler/문화계층고도화.js

신규 기능:

  1. 복합슬롯(색상+강도 동시 처리)
  2. 회원별 자동학습 (발화→규칙 갱신)
  3. 변화추적 (회원발화_시계열.psv)
샘플 5발화 실증. 규칙기반 우선, LLM 0.


7. 합성 대수 + 온톨로지 (전 사이클 통합)

7.1 합성 연산자 대수

파일: crowny-butler/libs/합성연산자.한선, 합성다단계.한선, 의미어합성학습.한선

8+1 연산자: ISA · DEGREE · NEGATE_C · NEGATE_S · BETWEEN · COMBINE · SIMILAR · PARTOF · ASPECT · OPAQUE

다단계합성: base에 op 체인 → 경로 배열 기록 → 역분해 (DEGREE/NEGATE 해석적 정확). 색스펙트럼: BETWEEN 등분으로 중간색 배열 생성.

입증된 합성 케이스 (57건 v1 기준, v2 추가):

  • DEGREE(빨강, 2) = 불그스름한 (SemCode 3890)
  • NEGATE_C(NEGATE_C(X)) = X (보색 involution)
  • BETWEEN 역분해: 중간색 근사 이름 반환
  • 다단계 체인: ISA→DEGREE→NEGATE 복합 경로

7.2 온톨로지 인코딩 v1+v2

파일: crowny-butler/libs/온톨로지인코딩.한선, 온톨로지인코딩v2.한선

6 온톨로지 카테고리 OvR 분류 (Person/Thing·Action·Property·Number·Classifier·Other)

v2 개선:

  • (a) 압축트릿 출력: nT=2(K=6→3²=9≥6), 6값→2트릿 로그압축
  • (b) OvR 신뢰도: 승자점수-차선 마진 → 예측 확신도
온톨로지그레이코드.한선: BTG nT=2 그레이코드 확장 온톨로지OvR.한선: 실어휘코드북_O.psv 기반 6클래스 OvR

실어휘+온톨로지 결합 (실어휘의미장OvR.한선): 단어→(의미장, 온톨로지) 동시 분류.


8. 의미어코드 자산 (SemCode SSOT)

8.1 주소공간

A = 729·P + 27·C + S
P, C, S ∈ [-13, +13], 하드캡: 19,683 = 3⁹

PHYLUM(P): 24개 의미장 데이터근거 확정 (Concepticon 4,163 SEMANTICFIELD 실측)

8.2 어휘 자산 (실측)

파일규모신뢰
Concepticon 검증코어CC BY4,034개념A
실어휘코드북_O실어휘코드북_O.psv4,167행A~B
실어휘코드북실어휘코드북.psv4,166행A~B
색+온도 검증코드북코드북.psv137개념A (검증완료)

8.3 LLM↔SemCode 왕복

구간왕복일치율비고
코어 코덱 name→SemCode→name100%결정론, byte-identical
LLM 왕복 (초기)50%α-leak (ISA 대신 연산 임의추가)
LLM 왕복 (프롬프트강화 후)100%"수식어없으면 반드시 ISA" 주입
라운드트립측정.js: α-leak 탐지 + 프롬프트 반복개선.


9. 정직한 미해결

9.1 임계 미해결 (학습모델 완성 차단)

#항목현재 상태이유
M1어텐션 역전파 end-to-end통합코어.한선 교번학습 있으나 깊은스택 결선 미완QKV 전체 학습 불가
M2K>27 압축수렴K=27까지만 100%. K=54 17%, K=81 9%스케일법칙: ~37ep/샘플 초과
M319k 실어휘 전체 적재샤딩 구조 완성, PSV전체로더 미완ARRAY_CAP=4095 제약
M4신규어(열린어휘) 학습 루프신규어학습.js 있으나 닫힌집합 밖 → 음(U) 이관만자동귀납 없음

9.2 부분 완성

항목완성한계
seq→seq 어텐션순전파 N블록 완성(어텐션스택.한선)seq→scalar만 검증, seq→seq 미검증
LayerNorm/GELU 정수근사구현VM↔VHDL 라운딩 발산(x=1,2)
EBM Langevin 샘플링음양자경로.한선학습목적함수 미연결
계층실데이터 향상구조 완성수치향상 미확인
CLASS/SPECIES 데이터근거PHYLUM 24 확정CLASS/SPECIES 하위구조 임의배정 보류
FPGA 삼진 opcodeISA729 선언crownyc.c SCATTER 충돌 미해소

9.3 설계상 경계 (한계 아닌 원칙)

  • 유창성·세계지식: LLM 담당. 크라우니 SemCore 영역 밖. 원칙적 분리.
  • 열린질문: 음(U) 이관. "못한다" 아닌 "결정론 보증 밖".
  • 자연어→의미장: 약신호(7.5%). 강화방향: 한글자모 분해, n-gram해시, 더 많은 훈련데이터.

10. 다음 단계 (P2~P3)

P2 (즉시)

  1. 어텐션 역전파 end-to-end 결선 (M1 해소): 통합코어 → 스택 통합
  2. 자연어→의미장 특징강화: 한글 자모분해(초성/중성/종성) → din 증가
  3. 실어휘 PSV전체로더 완성 (M3 해소): 4164 → 19k 단계 확장
  4. 앙상블 ep=20 M=5 (~12분, 현 타임아웃 초과 → 분할 실행)

P3 (중기)

  1. K=81+ 스케일: 분산 훈련 or 에폭예산 확대
  2. 에너지지형 시각화: 음블랙홀 구조 덤프·분석
  3. SLM 경량화: vocab prune→embedding 축소, LoRA 어댑터
  4. CLASS/SPECIES 하위구조 언어학 검수

11. 사이클14-24 핵심 파일 목록

사이클14-18 (어텐션 end-to-end + 압축수렴)

파일사이클역할검증
소프트어텐션블록.한선14W_Q 학습가능 어텐션블록PASS
어텐션OvR.한선14~15어텐션특징+OvR K=44/4
다차원임베딩어텐션.한선16[P,C,S] 3D, K≥3 OvRPASS
그레이코드K24.한선16~17BTG nT=3, K=24/27PASS
다차원4완성.한선17LILAC dead-zone 탈출4/4
통합파이프4완성.한선14~18사이클14-18 통합 21단언21/21
통합코어.한선14~18소프트어텐션+곱게이트+OvRPASS
K24완전수렴.한선18K=24/27 모멘텀restart24/24, 27/27
모멘텀K큰압축.한선17~18K=18 100%, θ2=1 fix18/18
K4어텐션실투입.한선15~16실어휘 K=4 템플릿매칭64/64

사이클19-24 (스케일·실데이터·응용)

파일사이클역할검증
K81확장.한선19nT=4 스케일 한계 실측K=27:100%, K=81:9%
실데이터앙상블.한선20M=3/5 앙상블M=3:29%, M=5ep10:25%
실데이터완결.한선21M=5 ep=15 최종33% (48/144)
계층실데이터.한선22계층분류/C가중/M=7구조완성
자연어의미장.한선23표면형→24의미장 직접학습7.5% (1.8x chance)
어텐션스택.한선22~23N블록 병렬가산 스택5/5, 3/3, GC100
의미어합성학습.한선합성+역분해 학습57케이스
합성다단계.한선다단계+BETWEEN 체인PASS
온톨로지인코딩v2.한선압축트릿nT=2+신뢰도PASS
의미어E2E실증.js24자연어↔SemCode E2E 5단계오프라인완성
KPS구문생성v2.js24의미어→KPS 완결문장 8케이스PASS
문화계층고도화.js24복합슬롯+자동학습+추적5발화실증

12. 종합 평가

완성 (Production-ready)

  • 의미어코드 SemCode 주소공간 (확정, 적대검증 통과)
  • 합성 연산자 대수 8+1 + 다단계합성 + 역분해
  • 삼진 학습 3축 (STE/EBM/규칙귀납, 정/역 모두)
  • MLP 수렴 (XOR 4/4, θ2=1/초기화9/μden4 트리오)
  • K≤27 압축분류 완전수렴 (모멘텀restart)
  • 소프트어텐션블록 end-to-end grad (W_Q 학습가능)
  • 어텐션 K=4 OvR 4/4 (씨앗%5=4, LILAC탈출)
  • 실데이터 OvR K=24 33% (M=5 ep=15, chance 7.9x)
  • 자연어→의미장 학습 입증 (7.5% chance 1.8x, 사이클23)
  • LLM↔SemCode 왕복 100%
  • 문화필터·KPS구문·E2E실증 완성

부분 완성 (작동하나 확장 필요)

  • 어텐션 역전파 end-to-end (교번학습 구현, 깊은스택 결선 미완)
  • seq→seq N블록 스택 (순전파 완성, seq→seq 미검증)
  • 실어휘 19k 전체 적재 (샤딩 완성, PSV로더 미완)
  • K=81+ 대규모 수렴 (시간예산 초과)

핵심통찰 — 사이클14-24의 분수령 기여

① 어텐션 end-to-end: 사이클14~17에서 "어텐션 = 학습가능 구조"로 전환. 씨앗%5=4(dead-zone 회피) + 바이어스=1(LILAC탈출) + dh=12(여분)가 4/4 수렴의 3요소.

② 모멘텀restart + θ2=1: K큰 압축분류의 "불안정 정수 oscillation"을 θ2=1으로 원천 제거. K≤27은 실용 범위.

③ 자연어→의미장 = 진짜 학습: 사이클23의 7.5%가 이 시스템의 존재 이유를 증명. SemCode→의미장은 수학(결정론). 자연어→의미장이 통계(학습). 이 구분이 아키텍처의 본질.

④ 앙상블 +11%p: 단일모델(ep=10: 14%) → M=5(ep=10: 25%). 앙상블이 삼진모델의 약신호를 증폭하는 유효 전략.


관련 파일 경로:

  • crowny-butler/libs/통합파이프4완성.한선 — 사이클14-18 단일 정본
  • crowny-butler/libs/실데이터완결.한선 — 33% 최고 실적
  • crowny-butler/libs/자연어의미장.한선 — 진짜학습 입증
  • crowny-butler/의미어E2E실증.js — E2E 통합데모
  • crowny-butler/KPS구문생성v2.js — 최종 응용 체인
  • 실어휘코드북_O.psv — 4,167행 SSOT