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lm-003250 · 2026-09

LRC–COL-06:靜態完備區間與動態完備區間

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LRC–COL-06:靜態完備區間與動態完備區間

Static and Dynamic Completeness Intervals of Composite Operator Languages

系列:LRC–COL — Language–Reality Coupling & Composite Operator Language
中文:語言—現實耦合與複合算子語言系列
版本:v0.1
日期:2026-08-21 作者: Neo.K
機構: EveMissLab/一言諾科技有限公司


摘要

LRC–COL-03 至 LRC–COL-05 已建立複合算子語言的三個核心靜態問題:最小有效基底 NmineffectiveN_{\min}^{effective} 、最大有效算子集 NmaxeffectiveN_{\max}^{effective},以及 operator 數量 NN 、組合深度 dd 、粒度 gg 與 verification density vv 之間的交換面。然而,這些量只有在 Agent、domain、workload、retriever、context、版本與風險要求固定時才是靜態的。

真實 AI 語言系統不是固定環境。Agent 會學會新的組合規則;某些反覆使用的複合結構會結晶成 macro;新工具、新 domain 與新風險會加入;舊 operator 會被合併、淘汰、版本化;retriever、compiler 與 context architecture 也會改良;多 Agent population 的成員甚至會持續更新與替換。因此真正需要研究的不是單一區間:

IOS=[Nmineffective,Nmaxeffective],I_{\mathcal O}^{S} = [ N_{\min}^{effective}, N_{\max}^{effective} ],

而是一個時間依賴區間:

IOD(t)=[Nmin(t),Nmax(t)].\boxed{ I_{\mathcal O}^{D}(t) = [ N_{\min}(t), N_{\max}(t) ]. }

本文進一步加入動態最佳點:

Nmin(t)N(t)Nmax(t),\boxed{ N_{\min}(t) \le N^*(t) \le N_{\max}(t), }

並將動態語言狀態表示為:

Θt=(At,Ωt,μt,Gt,Rt,Ct,Pt,Vt),\Theta_t = ( A_t, \Omega_t, \mu_t, G_t, R_t, C_t, P_t, V_t ),

其中 AtA_t 是 Agent 能力、 Ωt\Omega_t 是目標域、 μt\mu_t 是 workload、 GtG_t 是 grammar/runtime、 RtR_t 是 retrieval architecture、 CtC_t 是 context / compute resource、 PtP_t 是 population / propagation state,而 VtV_t 是版本與治理狀態。

本文提出:動態最小邊界受到「domain expansion、new distinction、risk constraints」向外推動,也受到「Agent 內化、composition ability、compiler / retrieval improvement、shared context」向內壓縮;動態最大邊界則受到「retrieval、context、semantic discrimination、hierarchy」向外推升,也會受到「semantic collision、drift、version burden、population instability」向內壓縮。

在此基礎上,本文提出一個候選語言生命週期:

ExpansionSaturationCompressionRe-expansion.\boxed{ \text{Expansion} \rightarrow \text{Saturation} \rightarrow \text{Compression} \rightarrow \text{Re-expansion}. }

這不是普遍必然律,而是可檢驗的動態模式。近期 emergent-communication 與大型 tool-retrieval 研究提供了幾個重要外部錨點:代際傳播可以提高人工語言的 learnability,但同時可能造成 vocabulary degeneration;不同 plasticity schedule 會顯著影響 dynamic-agent population 的 language drift;而 massive and evolving tool repositories 已迫使 Agent 系統使用 proactive retrieval、multi-step query planning 與 context-aware filtering,而不能依賴靜態全量工具表。

本文最終主張:

A usable composite language should not target a fixed vocabulary size; it should regulate a moving viability interval.\boxed{ \text{A usable composite language should not target a fixed vocabulary size; it should regulate a moving viability interval.} }

換言之,未來複合語言的核心治理問題不是「最後固定成幾個符號」,而是「如何讓 operator ecology 在世界與 Agent 都持續變化時,仍維持在可學、可傳、可組、可執行的有效區間內」。


關鍵詞

dynamic completeness;operator ecology;language evolution;semantic drift;macro crystallization;tool retrieval;AI agent;plasticity;language lifecycle;dynamic vocabulary


1. 靜態模型的限制

前文:

IOS=[Nmineffective,Nmaxeffective]I_{\mathcal O}^{S} = [ N_{\min}^{effective}, N_{\max}^{effective} ]

隱含假設:

  • Agent 能力固定;
  • domain 固定;
  • workload 固定;
  • context 固定;
  • retriever 固定;
  • language version 固定。

但真實系統不滿足這些條件。

因此:

IOS\boxed{ I_{\mathcal O}^{S} }

只能理解為:

某一時刻、某一系統狀態下的切片。


2. 動態狀態 Θ_t

本文定義:

Θt=(At,Ωt,μt,Gt,Rt,Ct,Pt,Vt).\boxed{ \Theta_t = ( A_t, \Omega_t, \mu_t, G_t, R_t, C_t, P_t, V_t ). }

其中:

  • AtA_t:Agent capability;
  • Ωt\Omega_t:target domain;
  • μt\mu_t:workload distribution;
  • GtG_t:grammar / compiler / runtime;
  • RtR_t:retriever / routing;
  • CtC_t:context / compute / memory budget;
  • PtP_t:population / propagation state;
  • VtV_t:version / governance state。

於是:

Nmin(t)=fmin(Θt),\boxed{ N_{\min}(t) = f_{\min}(\Theta_t), } Nmax(t)=fmax(Θt).\boxed{ N_{\max}(t) = f_{\max}(\Theta_t). }

3. 動態完備區間

正式定義:

IOD(t)=[Nmin(t),Nmax(t)].\boxed{ I_{\mathcal O}^{D}(t) = [ N_{\min}(t), N_{\max}(t) ]. }

這個區間回答:

在時間 tt 的 Agent、domain、runtime 與治理條件下,什麼規模的 operator language 是有效的?


4. 動態最佳點

只知道區間仍不夠。

定義:

N(t)=argmaxNJ(N;Θt).\boxed{ N^*(t) = \arg\max_N J(N;\Theta_t). }

因此:

Nmin(t)N(t)Nmax(t).\boxed{ N_{\min}(t) \le N^*(t) \le N_{\max}(t). }

而且:

N(t)N^*(t)

也會漂移。


5. 四個不同的動態量

需要同時追蹤:

Global Library

NG(t)N_G(t)

Active Set

NA(q,t)N_A(q,t)

Effective Lower Bound

Nmin(t)N_{\min}(t)

Effective Upper Bound

Nmax(t)N_{\max}(t)

因此:

language growtheffective interval growth.\boxed{ \text{language growth} \neq \text{effective interval growth}. }

6. Operator 變多,不代表有效區間變大

如果:

NG(t)N_G(t)\uparrow

但:

  • collision 上升;
  • retrieval 變差;
  • drift 上升;

則:

Nmax(t)N_{\max}(t)

反而可能下降。

所以:

dNGdt>0⇏dNmaxdt>0.\boxed{ \frac{dN_G}{dt}>0 \not\Rightarrow \frac{dN_{\max}}{dt}>0. }

7. Agent 學習會改變下界

假設同一 operator language 在:

t0t_0

需要很多 explicit macros 才能保持低 depth。

經過訓練/內化後:

At1A_{t_1}

的 composition ability 上升。

則可能:

Nmin(t1)<Nmin(t0).\boxed{ N_{\min}(t_1) < N_{\min}(t_0). }

即:

Agent 變強後,語言可以變小。


8. Internalization Compression

本文稱:

Internalization Compression.\boxed{ \text{Internalization Compression}. }

即原本需要顯式 operator:

OMO_M

幫助 Agent 的流程,

在 Agent 已穩定內化後,可以退回:

  • derived form;
  • local macro;
  • implicit learned routine。

因此 stable global basis 可以收縮。


9. 但 Agent 變強也可能讓語言變大

更強的 Agent 可以處理:

  • 更多 distinctions;
  • 更多 domains;
  • 更複雜 tool space。

所以:

AtA_t\uparrow

可能同時讓:

NminN_{\min}\downarrow

與:

Nmax.N_{\max}\uparrow.

結果:

IOD(t)\boxed{ |I_{\mathcal O}^{D}(t)| }

變寬。


10. Domain Expansion 會推高下界

如果:

Ωt+1Ωt,\Omega_{t+1} \supset \Omega_t,

加入:

  • robotics;
  • finance;
  • biology;
  • new APIs;

原本 basis 可能不再 ε-complete。

因此:

Nmin(t+1)>Nmin(t)\boxed{ N_{\min}(t+1) > N_{\min}(t) }

可能成立。


11. Distinction Pressure

新 domain 不一定只是多幾個工具。

它可能要求新的 semantic distinctions。

例如原本只有:

execute

新 domain 需要區分:

simulate
preview
commit
rollback
authorize

則:

Distinction Pressure\boxed{ \text{Distinction Pressure} }

推動 basis expansion。


12. Risk Pressure 也會讓最小基底增加

在低風險 domain:

do

可能足夠。

高風險 domain 可能需要:

  • verify;
  • authorize;
  • checkpoint;
  • rollback;
  • audit。

因此:

RiskNminrobust\boxed{ Risk\uparrow \Rightarrow N_{\min}^{robust}\uparrow }

可能成立。


13. 最小邊界的力學表示

可以先寫成:

N˙min=FΩ+Fdist+FriskFlearnFcompFshared.\boxed{ \dot N_{\min} = F_{\Omega} + F_{dist} + F_{risk} - F_{learn} - F_{comp} - F_{shared}. }

其中:

  • FΩF_{\Omega}:domain expansion;
  • FdistF_{dist}:new distinction;
  • FriskF_{risk}:risk constraints;
  • FlearnF_{learn}:Agent learning;
  • FcompF_{comp}:compiler / composition improvement;
  • FsharedF_{shared}:shared context / stable conventions。

這只是第一版 phenomenological equation。


14. Dynamic Upper Bound

同樣:

Nmax(t)N_{\max}(t)

也不是固定。

如果:

  • context 增大;
  • retrieval 更好;
  • semantic discrimination 更強;
  • hierarchy 更合理;

則:

Nmax.N_{\max}\uparrow.

15. ToolScope 類系統如何推高上界

大型 toolset 中,

如果直接:

NA=NG,N_A=N_G,

active overload 很快出現。

加入:

  • tool merging;
  • context-aware filtering;

後:

NANG.N_A\ll N_G.

因此:

better routingNmaxeffective.\boxed{ \text{better routing} \rightarrow N_{\max}^{effective}\uparrow. }

16. ToolDreamer 類 retriever 的意義

2026 年 ToolDreamer 研究指出,大工具集通常不能全部放入 LLM context,因此需要外部 retriever;而單純依 query-description similarity 仍可能有語義 gap。

這意味著:

RetrieverQuality\boxed{ RetrieverQuality }

直接是:

NmaxN_{\max}

的決定因素。


17. ToolQP 類 multi-step retrieval 的意義

當 request 本身需要:

O1O2O3,O_1\circ O_2\circ O_3,

單次 retrieval 未必能找到完整 tool composition。

2026 年 ToolQP 將 retrieval 改為 iterative query planning。

因此:

better compositional retrieval\boxed{ \text{better compositional retrieval} }

也可能推高:

Nmaxeffective.N_{\max}^{effective}.

18. Open-World Tool Repository

ToolOmni 類工作直接把問題放在:

massive and evolving tool repositories。

這與 COL 的動態 operator language 幾乎同型。

因為:

OG(t+1)OG(t).\boxed{ \mathcal O_G(t+1) \neq \mathcal O_G(t). }

因此 tool semantics 不能只被靜態 memorization。


19. 上界的負向壓力

即使 runtime 變強,

以下因素仍會讓:

Nmax:N_{\max}\downarrow:
  • semantic collision;
  • version multiplicity;
  • language drift;
  • population disagreement;
  • stale operators;
  • ontology fragmentation。

20. 最大邊界的力學表示

第一版:

N˙max=Gretrieval+Gcontext+Gdiscrim+GhierLcollisionLdriftLversionLinstability.\boxed{ \dot N_{\max} = G_{retrieval} + G_{context} + G_{discrim} + G_{hier} - L_{collision} - L_{drift} - L_{version} - L_{instability}. }

21. Dynamic Interval Width

定義:

WI(t)=Nmax(t)Nmin(t).\boxed{ W_I(t) = N_{\max}(t) - N_{\min}(t). }

WIW_I 大:

語言設計自由度高。

WIW_I 小:

任何加減 operator 都容易越界。


22. Interval Collapse

如果:

Nmin(t)>Nmax(t),N_{\min}(t) > N_{\max}(t),

則:

IOD(t)=.\boxed{ I_{\mathcal O}^{D}(t)=\varnothing. }

代表當前 Agent/runtime 根本不存在同時滿足:

  • coverage;
  • learnability;
  • selection;
  • fidelity;
  • risk;

的平坦語言。


23. Interval Collapse 意味著什麼?

不是語言不可能。

而是需要改架構,例如:

  • hierarchy;
  • external retrieval;
  • multi-layer basis;
  • stronger Agent;
  • domain partition;
  • dynamic macro。

也就是:

architecture change\boxed{ \text{architecture change} }

而不是再硬調 N。


24. Interval Stress

在 collapse 前,

當:

WI(t)0,W_I(t)\rightarrow0,

稱:

Interval Stress.\boxed{ \text{Interval Stress}. }

這可以是 language runtime 需要 restructuring 的預警。


25. Expansion Phase

當新 domain / tool / distinction 快速加入:

N˙G>0,\dot N_G>0,

且新增能力的 coverage gain 高,

語言進入:

Expansion.\boxed{ \text{Expansion}. }

特徵:

  • operator birth 高;
  • version 變動高;
  • long-tail 快速增加。

26. Saturation Phase

隨 vocabulary 增長:

  • overlap 增加;
  • marginal coverage 下降;
  • selection / governance cost 上升。

當:

ΔJadd0,\Delta J_{add}\approx0,

進入:

Saturation.\boxed{ \text{Saturation}. }

27. Compression Phase

此時可能開始:

  • merge aliases;
  • crystallize motifs;
  • retire stale operators;
  • build hierarchy;
  • improve retriever。

形成:

Compression.\boxed{ \text{Compression}. }

注意 compression 不一定讓:

NGN_G

下降。

它也可能只讓:

NAN_A

或:

ClangC_{lang}

下降。


28. Re-expansion Phase

當新 Agent / 新 domain / 新世界接口出現,

舊壓縮結構可能再次不足。

於是:

Re-expansion.\boxed{ \text{Re-expansion}. }

因此候選生命週期:

ExpansionSaturationCompressionReexpansion.\boxed{ Expansion \rightarrow Saturation \rightarrow Compression \rightarrow Re-expansion. }

29. 這不是固定四階段定律

某些語言可能:

  • 長期擴張;
  • 直接 collapse;
  • 反覆小幅震盪;
  • 多 branch 並行。

所以本文只提出:

candidate lifecycle archetype.\boxed{ \text{candidate lifecycle archetype}. }

30. Operator Birth–Death Process

令:

BtB_t

是新 operator birth rate,

DtD_t

是 retire / merge rate。

則:

N˙G=BtDt.\boxed{ \dot N_G = B_t-D_t. }

但這只描述 cardinality,

不描述效用。


31. Utility-Weighted Ecology

對 operator OiO_i

ui(t).u_i(t).

整體:

UO(t)=iui(t).\boxed{ U_{\mathcal O}(t) = \sum_i u_i(t). }

可能:

NGN_G\uparrow

但:

UO.U_{\mathcal O}\downarrow.

所以語言演化不能只追 operator count。


32. Crystallization

反覆 motif:

mm

如果通過 macro admission gate,

形成:

Om.O_m.

這是:

Crystallization.\boxed{ \text{Crystallization}. }

它可能暫時:

NG.N_G\uparrow.

33. Consolidation

若:

OmO_m

成熟後:

  • 替代多個舊 aliases;
  • 舊 macro 被 deprecated;
  • low-value operators 被 retire;

則:

Consolidation.\boxed{ \text{Consolidation}. }

這才可能讓:

NG.N_G\downarrow.

34. 所以 Crystallization ≠ Compression

很重要:

CrystallizationCardinality Compression.\boxed{ \text{Crystallization} \neq \text{Cardinality Compression}. }

結晶最初可能增加 vocabulary。

只有後續 consolidation 才可能壓縮總語言複雜度。


35. Internalization 又是第三件事

如果 Agent 已學會:

OmO_m

的 semantics,

可以把 definition 移出 active context。

因此:

CcontextC_{context}\downarrow

但:

NGN_G

可能不變。

所以:

Internalization Compression\boxed{ \text{Internalization Compression} }

主要壓縮 context / learning cost,而非 operator count。


36. 三種 Compression

因此至少區分:

Cardinality Compression

operator 真的變少。

Context Compression

每次不需載入那麼多定義。

Cognitive Compression

Agent 已把複合程序內化成低成本 routine。

這三者不能混為一談。


37. Generational Transmission

若:

LanguagegAgentg+1Languageg+1,Language_g \rightarrow Agent_{g+1} \rightarrow Language_{g+1},

進入:

intergenerational language dynamics.\boxed{ \text{intergenerational language dynamics}. }

38. 2025 LLM Iterated Transmission 的提醒

COLING 2025 的 LLM emergent-language 研究顯示:

  • initially unstructured artificial languages 可以逐代形成一些 structure;
  • generational transmission 可以提高 learnability;
  • 但同時可能產生 non-humanlike degenerate vocabularies。

因此:

Learnability GainSemantic Quality Gain.\boxed{ \text{Learnability Gain} \neq \text{Semantic Quality Gain}. }

39. Degeneration Pressure

如果每一代都偏好:

  • 更容易學;
  • 更短;
  • 更高成功率;

但沒有足夠 grounding constraints,

語言可能:

compress toward degenerate conventions.\boxed{ \text{compress toward degenerate conventions}. }

因此 language evolution 需要:

  • world grounding;
  • semantic coverage;
  • novelty retention。

40. Population Turnover

動態 Agent population:

PtP_t

也會影響語言。

新 Agent 進入:

  • 需要 learnability;
  • 可能推動 regularization。

舊 Agent 留存:

  • 提供 continuity;
  • 抑制 drift。

41. 2026 Plasticity Result

CoNLL 2026 的研究顯示:

  • static populations 可形成 shared languages;
  • population turnover 後,age-based plasticity 顯著降低 drift;
  • uniformly low plasticity 無法快速整合 newcomers;
  • uniformly high plasticity 則語言變化太快,stable conventions 難形成。

這提供一個直接的 dynamic-language boundary:

PlasticityStability.\boxed{ \text{Plasticity} \leftrightarrow \text{Stability}. }

42. 語言層的 Stability–Plasticity Tradeoff

定義:

πt\pi_t

為平均 language plasticity。

太低:

πtAdaptation.\pi_t\downarrow \Rightarrow Adaptation\downarrow.

太高:

πtDrift.\pi_t\uparrow \Rightarrow Drift\uparrow.

因此存在:

π.\boxed{ \pi^*. }

43. Operator Version Plasticity

不是所有 operator 都應同樣可塑。

可以:

Core

低 plasticity。

Experimental

高 plasticity。

Ephemeral

極高 plasticity。

這和 RLMM 方法論版本治理相接。


44. Frequency 不是單一演化驅動

2025 EMNLP 的 frequency-compositionality 研究顯示,人工 communication system 中 compositionality 並不是 frequency 本身的固有結果;limited exposure 是重要驅動因素。

因此 dynamic COL 不能簡化成:

高頻 → macro;低頻 → composition。

真正是:

Frequency+Exposure+Task Pressure+Transmission.\boxed{ \text{Frequency} + \text{Exposure} + \text{Task Pressure} + \text{Transmission}. }

45. Frequency Threshold 必須動態

前篇的 macro threshold:

ff^*

應改成:

f(t)=f(Agent,Domain,Exposure,Risk,Drift).\boxed{ f^*(t) = f( Agent, Domain, Exposure, Risk, Drift ). }

46. Hysteresis:加入與刪除不應用同一門檻

若 operator:

OO

剛因:

ΔJ>τadd\Delta J>\tau_{add}

加入。

使用量稍微下降就立即刪除,

會造成:

Operator Churn.\boxed{ \text{Operator Churn}. }

因此應有:

τremove<τadd.\tau_{remove} < \tau_{add}.

47. Operator Hysteresis

定義:

{Add(O),UO>τaddKeep(O),τremoveUOτaddRetire(O),UO<τremove.\boxed{ \begin{cases} Add(O), & U_O>\tau_{add}\\ Keep(O), & \tau_{remove}\le U_O\le\tau_{add}\\ Retire(O), & U_O<\tau_{remove}. \end{cases} }

這就是:

Operator Hysteresis.\boxed{ \text{Operator Hysteresis}. }

48. 為什麼 Hysteresis 重要?

沒有 hysteresis:

OaddremoveaddO \rightarrow add \rightarrow remove \rightarrow add \rightarrow\cdots

會增加:

  • version burden;
  • training instability;
  • semantic drift;
  • user confusion。

49. Interval Hysteresis

不只是 operator 個體。

整個:

IOD(t)I_{\mathcal O}^{D}(t)

也可能有 path dependence。

即同樣:

Θ\Theta

從 expansion 方向進入,

與從 compression 方向進入,

得到的 language state 不同。


50. Path Dependence

形式:

Otf(Θt)\boxed{ \mathcal O_t \neq f(\Theta_t) }

單獨決定。

而是:

Ot=f(Θt,H0:t).\boxed{ \mathcal O_t = f( \Theta_t, H_{0:t} ). }

其中:

H0:tH_{0:t}

是演化歷史。


51. Dynamic Optimum 也可能有切換成本

即使:

N(t)N^*(t)

改變,

立刻把語言改到新 optimum 可能不划算。

因為:

Cmigration.C_{migration}.

所以真正 policy:

Npolicy(t)N(t)\boxed{ N_{policy}(t) \neq N^*(t) }

可能成立。


52. Inertia

語言可能維持在略次優區:

J(N)<J(N)J(N)<J(N^*)

但避免巨大 migration cost。

這是:

Language Inertia.\boxed{ \text{Language Inertia}. }

53. Migration-Adjusted Objective

可寫:

JD=JcurrentCmigrationCretrainingCcompatibility.\boxed{ J_D = J_{current} - C_{migration} - C_{retraining} - C_{compatibility}. }

只有新版本 gain 足夠大才切換。


54. Dynamic Basis State

完整 operator 狀態可以:

Bt=(Ot,Gt,Ht,Rt,Vt).\boxed{ \mathcal B_t = ( \mathcal O_t, G_t, H_t, R_t, V_t ). }

其中:

  • Ot\mathcal O_t:operator set;
  • GtG_t:grammar;
  • HtH_t:hierarchy;
  • RtR_t:retriever;
  • VtV_t:version map。

55. State Transition

語言演化:

Bt+1=F(Bt,Workloadt,Failuret,Noveltyt,Agentt).\boxed{ \mathcal B_{t+1} = \mathcal F( \mathcal B_t, Workload_t, Failure_t, Novelty_t, Agent_t ). }

56. 五種基本演化操作

Birth

新增 operator。

Crystallize

高頻 motif 升格。

Merge

重疊 operators 合併。

Split

God Operator / ambiguous operator 拆分。

Retire

低效、過時 operator 退出 stable set。


57. 再加入第六種:Reground

若語義漂移:

Meaning(Ot)TargetMeaning,Meaning(O_t) \neq TargetMeaning,

不一定刪除。

可以:

Reground(O).\boxed{ Reground(O). }

重新把 operator 接回:

  • examples;
  • world behavior;
  • formal expansion。

58. 語義漂移率

定義:

Ddrift(O;t1,t2)=D(Semt1(O),Semt2(O)).\boxed{ D_{drift}(O;t_1,t_2) = D( Sem_{t_1}(O), Sem_{t_2}(O) ). }

整體:

Dˉdrift(t)=EO[Ddrift(O)].\boxed{ \bar D_{drift}(t) = \mathbb E_O[D_{drift}(O)]. }

59. Drift Budget

要求:

Dˉdrift(t)BD.\boxed{ \bar D_{drift}(t) \le B_D. }

超過則:

  • freeze;
  • reground;
  • rollback;
  • branch version。

60. Dynamic Nmax 受 Drift 影響

operator 越多、版本越多、population 越不穩,

drift-control cost 越大。

因此:

DdriftNmaxD_{drift}\uparrow \Rightarrow N_{\max}\downarrow

可能成立。


61. Dynamic Nmin 也受 Drift 影響

如果 primitives 本身語義不穩,

可能需要更多:

  • disambiguation;
  • version markers;
  • explicit constraints。

因此:

DdriftNminrobust.D_{drift}\uparrow \Rightarrow N_{\min}^{robust}\uparrow.

所以 drift 會從兩邊擠壓 interval。


62. Drift-Induced Interval Compression

因此:

DdriftWI(t)\boxed{ D_{drift}\uparrow \Rightarrow W_I(t)\downarrow }

是非常重要的候選命題。


63. Dynamic Interval Stability

定義:

SI(t)=dNmindtdNmaxdt.\boxed{ S_I(t) = -\left| \frac{dN_{\min}}{dt} \right| - \left| \frac{dN_{\max}}{dt} \right|. }

更高代表 interval 邊界變動慢。

但穩定不代表好。


64. Stable but Bad Interval

如果:

I(t)=[500,510]I(t) = [500,510]

長期穩定,

但 Agent 學習成本極高,

仍不是好語言。

所以要同時報:

  • interval stability;
  • interval location;
  • interval width;
  • peak utility。

65. Optimal-Point Velocity

定義:

vN=dNdt.\boxed{ v_{N^*} = \frac{dN^*}{dt}. }

如果:

vN|v_{N^*}|

很大,

表示語言需求變化快,

不適合頻繁 hard-code stable operators。


66. Ephemeral Layer 應吸收高速變動

當:

vN,|v_{N^*}|\uparrow,

更多新 operators 應留在:

Ephemeral / Experimental Layer\boxed{ \text{Ephemeral / Experimental Layer} }

而不是立即進 Stable Core。


67. Stable Core 應吸收低速變動

只有在 utility 長期穩定:

UO(t)>τU_O(t)>\tau

持續窗口:

W,W,

才進:

Stable Core.\boxed{ \text{Stable Core}. }

68. Promotion Delay

定義:

Tpromote(O)\boxed{ T_{promote}(O) }

從 operator birth 到進 stable layer 所需時間。

如果太短:

  • noise 被永久化。

太長:

  • 好 operator 無法傳播。

存在:

Tpromote.T_{promote}^*.

69. Retirement Delay

同樣:

Tretire(O)\boxed{ T_{retire}(O) }

避免 temporary usage dip 就刪除 operator。

這和 hysteresis 一致。


70. Dynamic Completeness 不是每次都重新從零算

實際 runtime 不會每秒全局 optimization。

需要:

incremental adaptation.\boxed{ \text{incremental adaptation}. }

每次只處理:

  • new failure;
  • new motif;
  • new domain;
  • stale operator;
  • retriever change。

71. Incremental Update Rule

第一版:

Bt+1=Bt+Δbirth+Δcrystal+ΔsplitΔmergeΔretire.\boxed{ \mathcal B_{t+1} = \mathcal B_t + \Delta_{birth} + \Delta_{crystal} + \Delta_{split} - \Delta_{merge} - \Delta_{retire}. }

注意 merge 可能不單純是「減一」,實際是 graph transformation。


72. Stability Gate

每次 update 後需要測:

  • coverage;
  • held-out composition;
  • selection;
  • fidelity;
  • drift;
  • migration compatibility。

若破壞 stable invariants:

Rollback.\boxed{ Rollback. }

73. Dynamic Completeness 的核心不是追最佳點

如果每次都追:

N(t),N^*(t),

可能造成:

Over-Adaptive Language.\boxed{ \text{Over-Adaptive Language}. }

因此真正目標是:

維持在高效可行區,而不是每一刻精準站在數學 optimum。


74. Viability Band

定義:

Vτ(t)={N:J(N,t)J(N,t)τ}.\boxed{ V_{\tau}(t) = \{ N: J(N,t)\ge J(N^*,t)-\tau \}. }

只要語言維持:

N(t)Vτ(t),N(t)\in V_{\tau}(t),

就不必頻繁重構。


75. 這比追 N* 更穩健

因為:

  • 減少 migration;
  • 減少版本 churn;
  • 提高跨 Agent compatibility。

因此:

Good dynamic governance=stay inside a viability band.\boxed{ \text{Good dynamic governance} = \text{stay inside a viability band}. }

76. Dynamic Completeness Interval vs Viability Band

不要混淆:

Completeness Interval

IOD(t)I_{\mathcal O}^{D}(t)

表示可接受的最大範圍。

Viability Band

Vτ(t)V_{\tau}(t)

表示接近最佳的甜蜜區。

所以:

Vτ(t)IOD(t).\boxed{ V_{\tau}(t) \subseteq I_{\mathcal O}^{D}(t). }

77. 語言治理的真正目標

不是:

把 operator 數永遠固定在 64。

而是:

Ot remains inside Vτ(t)\boxed{ \mathcal O_t \text{ remains inside } V_{\tau}(t) }

同時:

  • drift bounded;
  • migration bounded;
  • compatibility preserved。

78. Dynamic Completeness 的十二個正式命題

DC-P1 — Agent-Learning Contraction

Agent composition ability 提高時, NminN_{\min} 可下降。

DC-P2 — Domain-Expansion Pressure

target domain 擴張通常推高 NminN_{\min}

DC-P3 — Retrieval-Expanded Upper Bound

retrieval / routing 改善可推高 NmaxN_{\max}

DC-P4 — Drift Compression

semantic drift 同時推高 robust lower bound 並壓低 upper bound,縮小 interval。

DC-P5 — Crystallization–Consolidation Distinction

macro crystallization 不必然減少 vocabulary;consolidation 才可能造成 cardinality compression。

DC-P6 — Multi-Form Compression

cardinality、context、cognitive compression 必須分開。

DC-P7 — Lifecycle Archetype

operator languages 可能出現 expansion → saturation → compression → re-expansion 的循環。

DC-P8 — Plasticity–Stability Optimum

dynamic population 中存在 nontrivial language-plasticity optimum。

DC-P9 — Hysteretic Governance

operator admission 與 retirement 應使用不同 threshold 以避免 churn。

DC-P10 — History Dependence

同一當前環境可能因不同演化歷史得到不同有效 language state。

DC-P11 — Viability-over-Optimality

動態語言治理應優先維持 viability band,而非持續追逐瞬時 optimum。

DC-P12 — Interval Collapse Trigger

Nmin>NmaxN_{\min}>N_{\max},需要 architecture change,而不是單純調整 vocabulary size。


79. 第一版實驗設計:Dynamic Domain Sweep

起始 domain:

Ω0.\Omega_0.

逐步加入:

Ω1,Ω2,\Omega_1, \Omega_2,\ldots

每一階量:

  • NminN_{\min}
  • NN^*
  • NmaxN_{\max}
  • depth;
  • fidelity;
  • active set;
  • drift。

觀察:

IOD(t).I_{\mathcal O}^{D}(t).

80. Agent Learning Sweep

固定 domain,

但讓 Agent 經:

E0,E1,,EkE_0,E_1,\ldots,E_k

不同 exposure / training。

觀察是否:

Nmin(t).N_{\min}(t)\downarrow.

這可直接測 Internalization Compression。


81. Retriever Upgrade Sweep

固定:

NG.N_G.

逐步提升:

  • embedding retriever;
  • reasoning retriever;
  • multi-step planner;
  • hierarchy。

觀察:

Nmax(t).N_{\max}(t).

82. Population Turnover Sweep

建立 Agent population。

每隔:

kk

步換入 newcomer。

比較:

  • uniform high plasticity;
  • uniform low plasticity;
  • age-based / staged plasticity。

量:

DdriftD_{drift}

與:

Kϵstable.K_{\epsilon}^{stable}.

83. Iterated Transmission Sweep

每代只讓下一 Agent 接觸前一代語言的一部分。

量:

  • learnability;
  • vocabulary size;
  • compositionality;
  • semantic coverage;
  • degeneration。

這直接接 LRC–COL-09。


84. Hysteresis Experiment

設定 operator utility 隨 workload 緩慢上升、再下降。

比較:

No Hysteresis

同一 threshold add/remove。

Hysteresis

τadd>τremove\tau_{add}>\tau_{remove}

量:

  • churn;
  • version count;
  • performance;
  • migration cost。

85. Expansion–Compression Cycle Test

設 workload:

Phase A

快速加入新 motifs。

Phase B

固定 workload。

Phase C

長期重複。

Phase D

再加入新 domain。

觀察:

NG(t),NA(t),Clang(t),YL(t).N_G(t), N_A(t), C_{lang}(t), Y_L(t).

若出現:

ExpansionSaturationCompressionReexpansion,Expansion \rightarrow Saturation \rightarrow Compression \rightarrow Re-expansion,

則支持 lifecycle archetype。


86. 我們現在終於有「靜態值」和「動態區間」

靜態:

IOS=[Nmineffective,Nmaxeffective].\boxed{ I_{\mathcal O}^{S} = [ N_{\min}^{effective}, N_{\max}^{effective} ]. }

動態:

IOD(t)=[Nmin(t),Nmax(t)].\boxed{ I_{\mathcal O}^{D}(t) = [ N_{\min}(t), N_{\max}(t) ]. }

最佳點:

N(t).\boxed{ N^*(t). }

高效甜蜜區:

Vτ(t).\boxed{ V_{\tau}(t). }

87. 最初問題的正式回答

最初問:

「應該會有一個靜態跟動態的範圍值區間嗎?」

本文的答案是:

Yes, as a useful research model.\boxed{ \text{Yes, as a useful research model.} }

但它不是物理常數。

它是條件化於:

Agent+Domain+Workload+Runtime+Retrieval+Population+Risk+History.\boxed{ Agent + Domain + Workload + Runtime + Retrieval + Population + Risk + History. }

88. 更重要的結果

未來真正好的 language runtime 不應只知道:

我現在有 80 個 operator。

而應知道:

Current Global Library:
Current Active-Set Distribution:
Estimated Nmin:
Estimated Nmax:
Estimated N*:
Viability Band:
Drift Rate:
Birth Rate:
Retirement Rate:
Migration Cost:

也就是:

Language Self-Monitoring.\boxed{ \text{Language Self-Monitoring}. }

89. 這已經接近 Operator Ecology Runtime

一套動態 COL 最後看起來不只是 parser。

它更像:

Operator Ecology Manager.\boxed{ \text{Operator Ecology Manager}. }

管理:

  • birth;
  • learning;
  • crystallization;
  • competition;
  • merge;
  • split;
  • drift;
  • retirement。

90. 與 LRC 的最終接合

語言 operator ecology 的改變最後會影響:

YL(t)Y_L(t)

與:

κLR(t).\kappa_{LR}(t).

因此動態語言設計不是內部 elegance。

它最後會改變:

同一單位語言在不同時代到底能可靠地做多少事。


91. 本篇核心公式組

動態 interval:

IOD(t)=[Nmin(t),Nmax(t)].\boxed{ I_{\mathcal O}^{D}(t) = [ N_{\min}(t), N_{\max}(t) ]. }

dynamic optimum:

N(t)=argmaxNJ(N;Θt).\boxed{ N^*(t) = \arg\max_NJ(N;\Theta_t). }

interval width:

WI(t)=Nmax(t)Nmin(t).\boxed{ W_I(t) = N_{\max}(t)-N_{\min}(t). }

operator birth-death:

N˙G=BtDt.\boxed{ \dot N_G = B_t-D_t. }

hysteresis:

{Add,U>τaddKeep,τremoveUτaddRetire,U<τremove.\boxed{ \begin{cases} Add,& U>\tau_{add}\\ Keep,& \tau_{remove}\le U\le\tau_{add}\\ Retire,& U<\tau_{remove}. \end{cases} }

viability band:

Vτ(t)={N:J(N,t)J(N,t)τ}.\boxed{ V_{\tau}(t) = \{ N: J(N,t)\ge J(N^*,t)-\tau \}. }

92. 非主張

本文不主張:

  1. 所有語言都必然出現四階段 lifecycle;
  2. NminN_{\min} 隨 Agent 學習一定單調下降;
  3. NmaxN_{\max} 隨模型進步一定單調上升;
  4. operator count 足以描述 language evolution;
  5. iterated transmission 必然改善 compositionality;
  6. high plasticity 一定不好;
  7. hysteresis threshold 有通用固定值;
  8. dynamic optimum 值得每次追蹤到精確最大值;
  9. global operator library 可以無限成長;
  10. 本篇 phenomenological differential equations 已被實證。

本文只提出:

The effective size of a composite operator language should be modeled as a moving viability interval shaped by agent learning, domain expansion, retrieval capacity, semantic drift, population dynamics, and historical path dependence.\boxed{ \text{The effective size of a composite operator language should be modeled as a moving viability interval shaped by agent learning, domain expansion, retrieval capacity, semantic drift, population dynamics, and historical path dependence.} }

93. 文獻錨點

  1. Searching for Structure: Investigating Emergent Communication with Large Language Models(COLING 2025)
    模擬 LLM 代際學習 artificial languages;結果顯示 generational transmission 可以提高 learnability,但同時可能形成 non-humanlike degenerate vocabularies。這支持「傳播與壓縮不等於單調改善」。

  2. Frequency & Compositionality in Emergent Communication(EMNLP 2025)
    指出 compositionality 並非 frequency 本身的固有結果,limited exposure 是重要驅動;支持 dynamic macro policy 必須同時考慮 exposure 與 task pressure。

  3. Cognitively Inspired Developmental Trajectories Improve Explore-Exploit Dynamics in Neural Agent Emergent Communication(CoNLL 2026)
    在 dynamic population turnover 中,age-based plasticity 顯著降低 language drift;uniform low plasticity 適應 newcomer 太慢,而 uniform high plasticity 使語言變動過快、穩定 convention 難形成。這直接支持本文的 stability–plasticity dynamic。

  4. ToolScope: Enhancing LLM Agent Tool Use through Tool Merging and Context-Aware Filtering(ACL 2026)
    大型 toolsets 中的 redundancy / overlap / context limits 可藉 merging 與 filtering 改善,支持 runtime architecture 可以移動 NmaxeffectiveN_{\max}^{effective}

  5. ToolDreamer: Instilling LLM Reasoning Into Tool Retrievers(EACL 2026)
    指出 large tool collections 不能全部放入 context,需要 external retrieval,而 query 與 tool-description language space 的 alignment 會直接影響 retrieval quality。支持 retriever 作為 dynamic upper-bound factor。

  6. Beyond Single-Shot: Multi-step Tool Retrieval via Query Planning(ACL Findings 2026)
    對 massive dynamic tool libraries,以 iterative query planning 處理 compositional retrieval,比 static single-shot matching 更適合複雜任務。支持「operator library 規模與 retrieval architecture 必須聯合建模」。

  7. ToolOmni: Enabling Open-World Tool Use via Agentic Learning with Proactive Retrieval and Grounded Execution(ACL 2026)
    直接研究 massive and evolving tool repositories 下的 open-world tool retrieval / execution,支持 NG(t)N_G(t) 本身就是動態量,而不能視為靜態 vocabulary。


94. 下一篇

LRC–COL-07:AI 學習時間

從記憶符號到操作理解

AI Learning Time: From Symbol Recall to Operational Understanding

下一篇正式處理最初命題空間中的:

Tϵlearn.\boxed{ T_{\epsilon}^{learn}. }

將區分:

  • symbol recognition;
  • definition recall;
  • familiar composition;
  • novel composition;
  • cross-domain transfer;
  • execution fidelity;
  • retention;
  • re-learning。

並回答:

到底看到幾次、用幾次、經過多少不同 composition,才有資格說 AI「理解」了一個複合算子?

同時建立:

ExposureAcquisitionGeneralizationOperational Understanding\boxed{ \text{Exposure} \rightarrow \text{Acquisition} \rightarrow \text{Generalization} \rightarrow \text{Operational Understanding} }

的學習曲線,而不是把「能複述定義」當成學會。

END — LRC–COL-06 v0.1