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lm-004303 · 2026-10

《序列域相對論與探針演算》第 6 篇

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《序列域相對論與探針演算》第 6 篇

質數作為第一個驗證對象:從 M6 不動點、Wheel Refinement 到預註冊式探針驗證

系列名: 序列域相對論與探針演算
英文: Sequence-Domain Relativity and Probe Calculus
縮寫: SDRPC
篇次: 06 / 06
作者: Neo.K;Aletheia(GPT-5.6 Sol)
日期: 2026-09-22
版本: v0.1
文件性質: 系列收束篇/驗證設計篇/質數案例篇

機構: EveMissLab/一言諾科技有限公司


摘要

本篇是 SDRPC 系列第一階段的收束篇。

前五篇分別建立:

  1. 序列域本體;
  2. 表示、商化與觀測;
  3. 探針演算;
  4. 全域量詞與量詞下沉;
  5. 可序列化無限數學域。

本篇不再新增大規模理論,而將所有概念壓到第一個高價值驗證對象:

Qprime(n)\boxed{ Q_{\mathrm{prime}}(n) }

即整數上的 primality predicate。

本篇首先重新定位早期:

6k±16k\pm1

與 M6 不動點構造。其價值不被否定,但其結構位置被重新定義為:

quotient-filtered divisibility construction\boxed{ \text{quotient-filtered divisibility construction} }

而:

6→30→210→2310→⋯6\to30\to210\to2310\to\cdots

被視為一族 primorial / wheel quotient probes。

本篇提出第一輪 SDRPC 質數驗證的核心問題:

在不直接調用 primality oracle、不偷用完整 factorization、也不把 trial division 重新命名的條件下,哪些 probe family 真正降低 primality 的 residual ambiguity、quantifier residual 與 proof burden?

為此,本篇建立預註冊式驗證框架,包括:

  • Encoding Control;
  • Domain Change Control;
  • Modulus / Wheel Refinement;
  • Probe Sufficiency;
  • Hidden Oracle Detection;
  • Counterexample-Guided Probe Refinement;
  • Quantifier Residual Tracking;
  • Cross-Representation Validation;
  • Serializable Prime Domain State;
  • Positive / Negative Controls;
  • Stop Conditions。

系列在本篇後停止理論擴張,正式進入驗證階段。


一、為什麼選質數作為第一個大型案例

質數具有幾個適合壓測 SDRPC 的特徵。

第一,它的定義清楚:

p>1p>1

且只有平凡因數。

第二,它依賴明確乘法/整除結構。

第三,它具有大量 representation-dependent pattern:

  • 6k±16k\pm1;
  • 尾數;
  • residue classes;
  • gaps;
  • wheel candidates;
  • counting functions。

第四,它同時包含:

  • 局部判定問題;
  • 全域分布問題;
  • 無限存在命題;
  • 漸近命題;
  • 複雜猜想。

因此它可以同時測試 SDRPC 的:

domain,probe,quotient,quantifier,serialization.\text{domain}, \quad \text{probe}, \quad \text{quotient}, \quad \text{quantifier}, \quad \text{serialization}.

二、質數 predicate 的結構依賴

在自然數乘法結構中,可寫:

Qprime(n)=1Q_{\mathrm{prime}}(n)=1

若:

n>1n>1

且:

d∣n⇒d=1∨d=n.d\mid n \Rightarrow d=1 \lor d=n.

因此其 dependency signature 至少包含:

Dep⁡(Qprime)={×,1,=,∣}\boxed{ \operatorname{Dep}(Q_{\mathrm{prime}}) = \{\times,1,=,\mid\} }

若使用 order formulation,還可包含:

<.<.

因此質數性不依賴十進位符號。


三、第一個控制:重新編碼不能改變 prime

設:

f:N→Xf:\mathbb N\to X

為雙射,例如:

1↦A,3↦B,5↦C,…1\mapsto A, \quad 3\mapsto B, \quad 5\mapsto C, \ldots

若乘法結構經同構搬運:

f(a×b)=f(a)⊗f(b),f(a\times b) = f(a)\otimes f(b),

則:

Qprime(n)=Qprime′(f(n)).Q_{\mathrm{prime}}(n) = Q'_{\mathrm{prime}}(f(n)).

因此:

renaming / encoding\boxed{ \text{renaming / encoding} }

不應製造新的 prime ontology。

這是第一個 positive sanity control。


四、真正換域時 prime 才可能改變

若我們不搬運原本乘法,而在新符號域重新定義:

⋆,\star,

則:

Qprime⋆Q_{\mathrm{prime}}^\star

可能與原本不同。

因此本系列最早的直覺:

取消偶數概念,是否會改變質數?

答案要拆成兩種。

如果只是:

N→{1,3,5,…}\mathbb N \to \{1,3,5,\ldots\}

的抽取或重新編碼,

則只是 observation / subdomain change。

若連 operation semantics 都改變,才可能真正得到新 prime-like predicate。


五、M6 的重新定位

對:

p>3,p>3,

若 (p) 為質數,則:

2∤p,3∤p.2\nmid p, \quad 3\nmid p.

因此:

gcd⁡(p,6)=1.\gcd(p,6)=1.

所以:

p mod 6∈{1,5}.p\bmod6\in\{1,5\}.

也就是:

p=6k±1.p=6k\pm1.

這不是錯。

但其真正結構鏈是:

prime⇒not divisible by 2,3⇒gcd⁡(n,6)=1⇒n mod 6∈{1,5}.\boxed{ \text{prime} \Rightarrow \text{not divisible by }2,3 \Rightarrow \gcd(n,6)=1 \Rightarrow n\bmod6\in\{1,5\}. }

六、M6 Pattern 是 Quotient Image

定義:

q6:Z→Z/6Z.q_6:\mathbb Z\to\mathbb Z/6\mathbb Z.

則:

Qprime(p)=1⇒q6(p)∈{[1]6,[5]6}.Q_{\mathrm{prime}}(p)=1 \Rightarrow q_6(p)\in\{[1]_6,[5]_6\}.

因此:

6k±1\boxed{ 6k\pm1 }

應被定位為:

prime necessary-condition image under q6.\boxed{ \text{prime necessary-condition image under }q_6. }

七、M6 不動點構造

若先前定義:

M6∗={n>1:n≡±1(mod6)}M_6^* = \{n>1:n\equiv\pm1\pmod6\}

並定義某個利用整除關係的算子:

T6(n),T_6(n),

使 prime-like 元素形成:

T6(n)=n,T_6(n)=n,

則:

Fix⁡(T6)\operatorname{Fix}(T_6)

可以成為 primality 的一種 fixed-point encoding。

但因:

Dep⁡(T6)\operatorname{Dep}(T_6)

仍包含:

∣,\mid,

所以更精確的定位是:

M6 fixed point=quotient-filtered divisibility construction.\boxed{ \text{M6 fixed point} = \text{quotient-filtered divisibility construction}. }

這是有效構造,但不能宣稱已消除整除本體。


八、從 6 推廣到 Wheel Family

令:

p1=2,p2=3,p3=5,…p_1=2,\quad p_2=3,\quad p_3=5,\ldots

定義:

Mk=∏i=1kpi.M_k = \prod_{i=1}^{k}p_i.

則:

2, 6, 30, 210, 2310,…2,\ 6,\ 30,\ 210,\ 2310,\ldots

形成 primorial family。

對每一層:

Pk(n)=n mod Mk.P_k(n) = n\bmod M_k.

九、Wheel Candidate Domain

定義:

Ck={n>1:gcd⁡(n,Mk)=1}.C_k = \{n>1:\gcd(n,M_k)=1\}.

則:

Ck+1⊆Ck.C_{k+1} \subseteq C_k.

並且:

p>pk,p prime⇒p∈Ck.p>p_k,\quad p\text{ prime} \Rightarrow p\in C_k.

因此:

CkC_k

是 primality 的 necessary-condition candidate domain。


十、Wheel Refinement 真正增加什麼

每增加:

pk+1p_{k+1}

到 modulus,

實際增加的是:

pk+1∤np_{k+1}\nmid n

這個 exclusion constraint。

因此:

Ck+1=Ck∩{n:pk+1∤n}.C_{k+1} = C_k \cap \{n:p_{k+1}\nmid n\}.

這是非常清楚的 probe refinement。


十一、Wheel Refinement 丟失什麼

即使:

n∈Ck,n\in C_k,

仍可能:

n=abn=ab

其中:

a,b>pk.a,b>p_k.

所以有限 wheel 不包含完整 factor structure。

因此:

wheel survival≠primality.\boxed{ \text{wheel survival} \neq \text{primality}. }

十二、候選密度

有:

∣Ck∩[1,Mk]∣Mk=φ(Mk)Mk=∏i=1k(1−1pi).\frac{|C_k\cap[1,M_k]|}{M_k} = \frac{\varphi(M_k)}{M_k} = \prod_{i=1}^{k} \left(1-\frac1{p_i}\right).

這是 wheel probe 的理論候選密度。

後續實驗應直接與有限樣本結果核對。


十三、Prime Retention 與 Composite Rejection

對有限範圍:

XN={2,…,N},X_N=\{2,\ldots,N\},

定義:

PrimeRetention⁡k(N)=∣Ck∩P∩XN∣∣P∩XN∣.\operatorname{PrimeRetention}_k(N) = \frac{ |C_k\cap\mathbb P\cap X_N| }{ |\mathbb P\cap X_N| }.

以及:

CompositeRejection⁡k(N)=∣(XN∖P)∖Ck∣∣XN∖P∣.\operatorname{CompositeRejection}_k(N) = \frac{ |(X_N\setminus\mathbb P)\setminus C_k| }{ |X_N\setminus\mathbb P| }.

十四、False Positive Rate

定義:

FPR⁡k(N)=∣Ck∩(XN∖P)∣∣Ck∩XN∣.\operatorname{FPR}_k(N) = \frac{ |C_k\cap(X_N\setminus\mathbb P)| }{ |C_k\cap X_N| }.

這直接量化:

通過 wheel probe 後,還剩多少合數。


十五、Residual Ambiguity for Prime

對 probe family:

P\mathcal P

定義:

[n]P[n]_{\mathcal P}

為與 (n) probe signature 相同的元素集合。

若存在:

a,b∈[n]Pa,b\in[n]_{\mathcal P}

且:

Qprime(a)≠Qprime(b),Q_{\mathrm{prime}}(a)\neq Q_{\mathrm{prime}}(b),

則該 fiber 對 primality 仍矛盾。


十六、Contradictory Fiber

定義:

CFiber⁡P\boxed{ \operatorname{CFiber}_{\mathcal P} }

為同時含:

Q=1Q=1

與:

Q=0Q=0

的 probe fiber。

若:

CFiber⁡P≠∅,\operatorname{CFiber}_{\mathcal P} \neq\varnothing,

則:

P\mathcal P

不 task-sufficient。


十七、第一個主要驗證目標

第一輪不是證明:

P\mathcal P

能完全決定 primality。

而是測:

CFiber⁡\boxed{ \operatorname{CFiber} }

如何隨 probe refinement 變化。

例如:

P6→P30→P210→P2310.P_6 \to P_{30} \to P_{210} \to P_{2310}.

十八、TaskLoss 曲線

定義有限域上的:

Lk(N)=TaskLoss⁡(PMk,Qprime;XN).L_k(N) = \operatorname{TaskLoss} (P_{M_k},Q_{\mathrm{prime}};X_N).

可用:

  • contradictory fiber count;
  • false positive;
  • conditional entropy;
  • classification ambiguity;

作不同代理量。

不預先要求唯一量度。


十九、這不是機器學習分類競賽

即使某 probe 在:

N≤1012N\le10^{12}

分類準確率極高,

仍不能推出:

∀n.\forall n.

因此:

low empirical TaskLoss≠logical sufficiency.\boxed{ \text{low empirical TaskLoss} \neq \text{logical sufficiency}. }

只有 contradictory fibers 全域不可存在,才能完成證明層結論。


二十、Hidden Trial Division

本篇設立最重要的失敗檢查之一。

如果某 probe:

[ P(n) ]

實際計算時:

  • 逐一測試 potential divisors;
  • 執行完整 factorization;
  • 呼叫 primality oracle;
  • 查詢 precomputed prime table;

則必須標記:

hidden divisibility / oracle dependency.\boxed{ \text{hidden divisibility / oracle dependency}. }

二十一、Probe Purity for Prime

定義:

Pure⁡prime(P)\operatorname{Pure}_{\mathrm{prime}}(P)

表示 (P) 不直接依賴:

QprimeQ_{\mathrm{prime}}

或其明顯等價黑箱。

但允許基礎:

  • arithmetic;
  • modular operations;
  • sequence transforms;
  • explicitly declared relations。

二十二、Purity 不是禁止所有整除

本系列不是任意禁止:

a∣b.a\mid b.

因為整除本來就是 prime 定義核心。

真正目的在於區分:

  1. 新 probe 是不是只是完整 primality test 換名;
  2. 還是它提供新的 structural compression。

因此 purity 應記錄 dependency,而不是把所有 divisibility 都排除。


二十三、Probe Novelty Gate

一個 candidate probe (P) 要算有新價值,至少檢查:

N1

不與現有 probe 等價。

N2

不被現有 probe dominate。

N3

不直接調用 target oracle。

N4

能分裂至少一個 contradictory fiber。

N5

不是單純增加更多 trial factors。

N6

提供新的 invariant / compression / certificate interface。


二十四、Counterexample-Guided Probe Refinement

若:

[ a,b ]

滿足:

JPk(a)=JPk(b),J_{\mathcal P_k}(a) = J_{\mathcal P_k}(b),

但:

Qprime(a)≠Qprime(b),Q_{\mathrm{prime}}(a) \neq Q_{\mathrm{prime}}(b),

則:

[ (a,b) ]

是 insufficiency witness。

下一步搜尋:

Pk+1P_{k+1}

使:

Pk+1(a)≠Pk+1(b).P_{k+1}(a) \neq P_{k+1}(b).

形成:

Pk+1=Pk∨Pk+1.\mathcal P_{k+1} = \mathcal P_k\vee P_{k+1}.

二十五、CGPR 在 Prime Case 中的意義

CGPR 的目的不是最終得到無限 feature list。

而是觀察:

每次 contradictory fiber 被分裂時,新增 probe 是真的引入新結構,還是在逐步逼近完整 factorization?

這是判斷 SDRPC 是否有新 proof compression 的核心。


二十六、Probe Classes

第一輪建議分層測:

A. Encoding Probes

  • radix digit;
  • digit sum;
  • tail digit;
  • symbol mapping。

B. Quotient Probes

  • mod (m);
  • wheel family。

C. Relational Probes

  • gcd;
  • bounded divisibility;
  • local factor compatibility。

D. Sequence Probes

  • local gap;
  • index;
  • neighboring candidate structure。

E. Spectral / Transform Probes

  • transform-based signatures。

F. Certificate Probes

  • primality witness structure;
  • compositeness witness structure。

二十七、Encoding Negative Control

對 primality,純重新編碼應該滿足:

Qprime(n)=Qprime′(E(n)).Q_{\mathrm{prime}}(n) = Q'_{\mathrm{prime}}(E(n)).

如果研究流程因:

10→2→1610\to2\to16

改基數就宣稱 prime ontology 改變,則驗證流程有概念錯誤。

這是基礎 negative control。


二十八、Modulus Negative Control

任何固定 modulus:

[ m ]

都不能單獨決定 primality。

因此研究系統應能自動找到:

a≡b(modm)a\equiv b\pmod m

但:

Qprime(a)≠Qprime(b).Q_{\mathrm{prime}}(a) \neq Q_{\mathrm{prime}}(b).

若找不到,表示測試範圍或實作有問題。


二十九、Wheel Positive Control

Wheel refinement 應滿足:

Ck+1⊆Ck.C_{k+1} \subseteq C_k.

候選密度理論上應接近:

∏i=1k(1−1pi).\prod_{i=1}^{k} \left(1-\frac1{p_i}\right).

若實驗不符合,優先檢查實作。


三十、Prime Retention Control

對:

p>pkp>p_k

的 prime,

應有:

p∈Ck.p\in C_k.

若 wheel 過濾掉合法 prime,表示 implementation / domain boundary 有錯。


三十一、Composite Witness Control

對任何標記 composite 的 (n),若使用 compositeness witness:

n=abn=ab

則:

1<a<n,1<b<n1<a<n, \quad 1<b<n

應可直接驗證。

這是強 certificate control。


三十二、Primality Certificate Layer

單個 prime 的驗證不必只靠:

trial division.\text{trial division}.

可以允許成熟 primality certificate / proof structure 作為:

reference label / verifier layer.\boxed{ \text{reference label / verifier layer}. }

但此 layer 必須與 candidate probes 分離。

不能讓 reference oracle 污染 probe input。


三十三、Reference Oracle Isolation

實驗中應分成:

Probe Channel\boxed{ \text{Probe Channel} }

與:

Truth Channel.\boxed{ \text{Truth Channel}. }

Probe Channel 不得讀:

Qprime(n).Q_{\mathrm{prime}}(n).

Truth Channel 只在評估 probe 後提供 label / certificate。

這是防止 oracle leakage 的基本設計。


三十四、序列域控制

Prime case 至少比較三個 domain views:

D1

自然數:

N.\mathbb N.

D2

奇數子序列:

O={1,3,5,…}.O=\{1,3,5,\ldots\}.

D3

Wheel candidate domain:

Ck.C_k.

研究:

  • predicate semantics 是否保持;
  • indexing 如何變;
  • probe cost 如何變;
  • candidate density 如何變。

三十五、Subsequence vs New Domain Control

奇數域實驗必須分兩種:

A

只抽 odd subsequence,保留原 multiplication semantics。

B

真正重新定義新的 operation。

如果不區分 A / B,所有「偶數消失後 prime 改變」的結論都無效。


三十六、Cross-Representation Prime Validation

對同一 (n),至少比較:

E2(n),E10(n),E16(n).E_2(n), \quad E_{10}(n), \quad E_{16}(n).

任何宣稱本體性的 prime pattern,都應檢查是否:

representation invariant\text{representation invariant}

或只是:

digit artifact.\text{digit artifact}.

三十七、Cross-Quotient Validation

至少比較:

m=6,30,210,2310.m=6,30,210,2310.

記錄:

  • class count;
  • candidate density;
  • CFiber count;
  • false-positive rate;
  • cost;
  • information gain。

三十八、Cross-Probe Provenance

如果兩 probes 都來自:

n mod 30,n\bmod30,

例如:

P1(n)=n mod 6,P_1(n)=n\bmod6,P2(n)=n mod 10,P_2(n)=n\bmod10,

它們不是完全獨立。

因:

[ 30 ]

共同控制兩者。

所以 provenance graph 必須揭露共享來源。


三十九、Prime Quantifier Residual

對:

QprimeQ_{\mathrm{prime}}

建立:

Rprime(P).R_{\mathrm{prime}}(\mathcal P).

它表示:

在目前 probe family 下,尚未被有限結構/證書/invariant 吸收的 primality proof responsibility。


四十、Wheel 下的 Quantifier Residual

有限 wheel:

CkC_k

仍包含大因子 composite。

因此:

Rprime(PMk)≠0.R_{\mathrm{prime}}(P_{M_k}) \neq0.

而且 residual 的核心是:

unseen factors >pk.\boxed{ \text{unseen factors } > p_k. }

四十一、Infinite Wheel 不代表 Finite Proof Compression

若讓:

k→∞,k\to\infty,

每個 composite 最終會被某個 factor 排除。

但如果實作就是逐步加入所有 prime divisors,

那只是:

exhaustive refinement.\boxed{ \text{exhaustive refinement}. }

不能宣稱 finite structural compression。


四十二、真正需要搜尋的東西

我們要尋找的不是:

更大的 modulus.\text{更大的 modulus}.

而是:

是否存在能一次吸收無限或大族 factor constraints 的有限結構。\boxed{ \text{是否存在能一次吸收無限或大族 factor constraints 的有限結構。} }

這可能來自:

  • algebraic invariant;
  • certificate structure;
  • recursion;
  • transform;
  • graph property;
  • yet-unknown probe。

四十三、Finite Task Sufficiency

如果存在有限 probe family:

P∗\mathcal P_*

以及有限 verifier:

[ V ]

使:

V(JP∗(n))=Qprime(n)V(J_{\mathcal P_*}(n)) = Q_{\mathrm{prime}}(n)

對所有 (n) 成立,

則得到 finite task sufficiency。

但必須證明:

∀n.\forall n.

有限實驗本身不能證這件事。


四十四、Asymptotic Sufficiency

如果只有:

lim⁡k→∞TaskLoss⁡(Pk,Qprime)=0,\lim_{k\to\infty} \operatorname{TaskLoss} (\mathcal P_k,Q_{\mathrm{prime}}) =0,

但每個有限:

[ k ]

仍存在 contradictory fibers,

則只是 asymptotic sufficiency。


四十五、Prime Domain Serialization

可建立:

Pser\boxed{ \mathfrak P_{\mathrm{ser}} }

包含:

prime_domain_state:
  domain_signature:
  bound:
  representations:
  wheel_depth:
  candidate_domain:
  probe_family:
  contradictory_fibers:
  reference_labels:
  certificates:
  counterexamples:
  invariants:
  quantifier_residual:
  provenance:
  checkpoint_hash:

四十六、每一輪實驗都是 Checkpoint

例如:

S2S_2

代表 mod 6,

S3S_3

代表 mod 30,

S4S_4

代表 mod 210。

每一層保存:

  • 新增 constraint;
  • candidate shrinkage;
  • CFiber change;
  • cost change;
  • residual change。

四十七、Prime Probe Refinement Graph

可建立:

Gprime−probeG_{\mathrm{prime-probe}}

節點是 probe families,

邊表示:

Pi→Pj\mathcal P_i \to \mathcal P_j

新增某 probe 或 refinement。

每個 edge 附:

  • ambiguity reduction;
  • cost;
  • provenance;
  • oracle status。

四十八、Branch Types

至少允許:

wheel_branch
radix_branch
relational_branch
spectral_branch
certificate_branch
hybrid_branch

不同 branch 不應過早合併。


四十九、Hybrid Probe

可能:

P=Pwheel∨Prelational∨Pspectral.\mathcal P = \mathcal P_{\mathrm{wheel}} \vee \mathcal P_{\mathrm{relational}} \vee \mathcal P_{\mathrm{spectral}}.

真正有趣的情況可能來自跨類 probe 組合,而不是單類無限精化。


五十、Probe Dominance Check

每次新增 (P') 前,檢查是否:

P′=f(JP)P'=f(J_{\mathcal P})

若是,則:

[ P' ]

沒有增加新信息。

只可能改善:

  • 計算成本;
  • 可解釋性;
  • certificate convenience。

五十一、Structural Compression Check

新 probe 若能:

以有限規則取代大量逐項 factor tests\boxed{ \text{以有限規則取代大量逐項 factor tests} }

才算可能的 structural compression。

這是 prime case 最重要的 novelty gate。


五十二、Proof Burden Check

即使 probe 大幅壓縮 candidate space,也要計算:

Bproof.\mathcal B_{\mathrm{proof}}.

若新 probe 本身正確性極難證,可能:

classification gain>0\text{classification gain} > 0

但:

proof burden gain<0.\text{proof burden gain} < 0.

五十三、第一輪研究不碰什麼

第一輪故意不直接碰:

  • RH;
  • Twin Prime;
  • Goldbach;
  • Legendre;
  • Cramér;
  • 深層 prime gap 猜想。

原因不是它們不重要。

而是先驗證 SDRPC 是否能對最基本 primality structure 產生非平凡壓縮。


五十四、第一輪驗證對象

第一輪只做:

Prime Identifiability Under Probe Refinement\boxed{ \text{Prime Identifiability Under Probe Refinement} }

研究:

在不同 domain / representation / quotient / probe family 下,prime / composite 的 contradictory fibers 如何收縮?


五十五、實驗 A:Encoding Control

資料:

n∈[2,N].n\in[2,N].

表示:

b∈{2,3,8,10,16}.b\in\{2,3,8,10,16\}.

檢查:

  • prime label invariant;
  • digit patterns 是否 representation-dependent;
  • 哪些 probe collapse。

目的:

排除「換進位=新 prime structure」.\boxed{ \text{排除「換進位=新 prime structure」}. }

五十六、實驗 B:Subsequence / Domain Control

比較:

  1. full N\mathbb N;
  2. odd subsequence;
  3. wheel-filtered subsequence;
  4. genuinely redefined operation domain。

目的:

分離 selection 與 true domain change.\boxed{ \text{分離 selection 與 true domain change}. }

五十七、實驗 C:Wheel Refinement

測:

2,6,30,210,2310,…2,6,30,210,2310,\ldots

記錄:

ρk,FPR⁡k,CFiber⁡k,Cost⁡k.\rho_k, \quad \operatorname{FPR}_k, \quad \operatorname{CFiber}_k, \quad \operatorname{Cost}_k.

目的:

量化 quotient refinement,而不是只看圖。\boxed{ \text{量化 quotient refinement,而不是只看圖。} }

五十八、實驗 D:Counterexample-Guided Refinement

從:

CFiber⁡P\operatorname{CFiber}_{\mathcal P}

選 witness pair:

[ (p,c) ]

其中:

p prime,c composite.p\text{ prime}, \quad c\text{ composite}.

搜尋新 probe:

[ P' ]

分裂它們。

記錄:

  • probe type;
  • dependency;
  • cost;
  • whether hidden divisibility;
  • generalization;
  • new contradictory fibers。

五十九、實驗 E:Probe-Class Sufficiency

依序測:

Pradix,\mathfrak P_{\mathrm{radix}},Pmod,\mathfrak P_{\mathrm{mod}},Plocal,\mathfrak P_{\mathrm{local}},Prelational,\mathfrak P_{\mathrm{relational}},Phybrid.\mathfrak P_{\mathrm{hybrid}}.

目標不是假定某類成功,而是找:

class-relative insufficiency witness.\boxed{ \text{class-relative insufficiency witness}. }

六十、實驗 F:Quantifier Residual

每個 probe family 都輸出:

Rprime.R_{\mathrm{prime}}.

分類 residual 為:

unseen_factor_residual
representation_residual
domain_boundary_residual
oracle_residual
proof_correctness_residual
global_quantifier_residual

六十一、實驗 G:Serializable Checkpoint Replay

每輪:

SkS_k

要可保存、重播並重新驗證:

  • candidate domain;
  • probe outputs;
  • contradictory fibers;
  • certificates;
  • residual。

目的:

驗證可序列化域不是只停在論文概念。\boxed{ \text{驗證可序列化域不是只停在論文概念。} }

六十二、預註冊式研究規格

正式測試前鎖定:

study:
  id: SDRPC-PRIME-001
  title: Prime Identifiability Under Probe Refinement

domain:
  base: natural_numbers
  range:
    min: 2
    max: PREDECLARED_N

truth_channel:
  primality_reference:
    isolated: true
    certificate_required: true

probe_channel:
  oracle_access: forbidden
  factorization_access: forbidden_unless_declared
  precomputed_prime_table: forbidden

probe_families:
  - encoding
  - quotient
  - wheel
  - relational
  - hybrid

primary_metrics:
  - contradictory_fiber_count
  - false_positive_rate
  - candidate_density
  - task_loss_proxy
  - computational_cost
  - proof_burden_proxy

outputs:
  - provenance
  - counterexamples
  - probe_graph
  - quantifier_residual
  - checkpoints

六十三、主要假說

第一輪不預註冊「會找到新 prime law」。

而預註冊更保守的假說。

H1

純 encoding change 不改變 primality semantics。

H2

固定有限 modulus 對 primality 不 task-sufficient。

H3

wheel refinement 單調縮小必要候選域。

H4

wheel refinement 對 finite sample 的 composite rejection 會增加。

H5

單純無限 wheel refinement 若無額外 compression,最終退化為 factor exclusion enumeration。

H6

跨類 probe 有可能比單一 modulus family 提供更高 ambiguity reduction / cost ratio。


六十四、主要反駁條件

F1

若改 radix 就改變 prime label,表示 domain / encoding 定義錯誤。

F2

若 mod (m) 在足夠大域沒有 prime/composite contradictory fiber,需先懷疑資料或 truth oracle。

F3

若 wheel refinement 不滿足 candidate nesting,實作錯誤。

F4

若新 probe 只是調用 primality oracle,不算新證據。

F5

若所有新 probe 最後都等價於更多 divisibility enumeration,則 SDRPC 在 prime case 未找到新 structural compression。

F6

若 Quantifier Descent 只是普通 induction / algorithm correctness 的重新命名,則不宣稱新 proof method。


六十五、正控制

至少加入:

PC1:Wheel Nesting

Ck+1⊆Ck.C_{k+1}\subseteq C_k.

PC2:Prime Retention

對:

p>pkp>p_k

的 prime:

p∈Ck.p\in C_k.

PC3:Composite Witness

已知 composite 必須能由 witness 驗證。

PC4:Encoding Isomorphism

重新編碼不改變 prime semantics。


六十六、負控制

至少加入:

NC1:Finite Prefix Trap

人工序列在大範圍模仿 prime-like pattern,但之後故意破壞。

NC2:Fake Probe

直接輸入:

Qprime(n)Q_{\mathrm{prime}}(n)

作為 feature,驗證 leakage detector 必須抓到。

NC3:Redundant Probe

加入由 mod 30 可完全導出的 mod 6,驗證 dominance detector。

NC4:Random Feature

加入與 prime 無關 feature,確認不能被誤認為 structural progress。


六十七、第一階段成功標準

不要求解開任何著名猜想。

只要達到以下任一項即可視為成功:

S1

正式量化 wheel refinement 的 TaskLoss / CFiber 收縮。

S2

成功自動區分 representation artifact 與 domain invariant。

S3

建立可重播的 prime domain checkpoints。

S4

找到至少一個非 trivial probe,能分裂既有 contradictory fibers,且不 collapse 到舊 probe。

S5

證明某 probe class 對 primality 不可能 finite task-sufficient。

S6

找到真正的 structural compression candidate。


六十八、強成功標準

更強的成果包括:

SS1

找到 finite task-sufficient probe family。

SS2

找到比既有表示更小的 primality state representation。

SS3

建立新的可驗證 primality certificate interface。

SS4

把一部分 global quantifier residual 真正降為 finite invariant。

這些都需要形式證明,不接受純經驗結果。


六十九、停止條件

Stop A

找到完整 task-sufficient proof architecture。

Stop B

找到 candidate probe class 的 insufficiency theorem。

Stop C

所有新增 probe collapse 到已知 divisibility / primality machinery。

Stop D

在預註冊 probe class 中 Observable Exhaustion。

Stop E

資源預算耗盡。

Stop E 只能回報:

unresolved.\text{unresolved}.

七十、FELRA 對接

FELRA 可作:

  • preregistration;
  • dataset hashing;
  • provenance;
  • replay;
  • counterexample registry;
  • result fingerprint;
  • evidence export。

但在數值/大整數/證書層需要按實際能力擴充。

第一輪可以先用外部 prime probe generator + FELRA governance。


七十一、最小資料表

建議:

n
truth_label
truth_certificate
domain_view
representation
probe_family
probe_id
probe_signature
candidate_status
contradictory_fiber_id
cost
oracle_dependency
provenance_hash
checkpoint_id

七十二、最小 Probe Report

probe_report:
  probe_id:
  type:
  dependencies:
  dominated_by:
  oracle_leakage:
  candidate_reduction:
  contradictory_fibers_before:
  contradictory_fibers_after:
  task_loss_change:
  cost:
  proof_burden_change:
  novelty_status:

七十三、最小 Quantifier Residual Report

quantifier_residual:
  target: primality
  remaining:
    - unseen_factor_residual
    - global_correctness_residual
  absorbed_by:
    quotient_constraints:
    invariants:
    certificates:
  status:
    partial_descent

七十四、真正要測的第一個命題

本系列正式把第一個實驗命題定為:

Prime Identifiability Under Probe Refinement\boxed{ \textbf{Prime Identifiability Under Probe Refinement} }

中文:

探針精化下的質數可識別性

研究問題:

當 probe family 逐步增加時,prime / composite 的 contradictory fibers 是否以可解釋、可重播、非 oracle leakage 的方式收縮?


七十五、第二個命題

Prime Probe Compression Question\boxed{ \textbf{Prime Probe Compression Question} }

是否存在一個有限描述的 probe / invariant system,能比逐項 divisibility exclusion 更有效地壓縮 primality proof responsibility?

這才是 M6 舊線真正升級後的核心問題。


七十六、第三個命題

Prime Quantifier Residual Question\boxed{ \textbf{Prime Quantifier Residual Question} }

在給定 probe class 下,哪一部分 primality proof obligation 永遠無法被 quotient / local observation 吸收?

這可能產生 negative theorem,同樣有價值。


七十七、第四個命題

Cross-Representation Prime Invariant Question\boxed{ \textbf{Cross-Representation Prime Invariant Question} }

哪些 prime-related structures 在 radix、wheel、graph、certificate 等不同表示間仍保持?

跨表示存活的結構,比單表示 pattern 更值得作後續 theorem candidate。


七十八、第五個命題

Serializable Prime Domain Question\boxed{ \textbf{Serializable Prime Domain Question} }

能否把 prime research state 表示成可恢復、可驗證、可多代理接力的 domain serialization object,而不只是一組數字或論文文字?

這是本系列對 AI 數學工程的直接測試。


七十九、系列第一階段的真正成果判準

SDRPC 不應因為語言變漂亮就判成功。

第一階段只有在以下至少一項被實證時,才有方法論增量:

  • 更好的 probe selection;
  • 更好的 counterexample generation;
  • 更小 residual ambiguity;
  • 更低 proof burden;
  • 更清楚的 non-sufficiency theorem;
  • 更可靠的可序列化研究狀態;
  • 真正跨表示 invariant。

八十、若全部失敗,也有結論

若實驗結果顯示:

  1. encoding 分析只是既有同構語言;
  2. wheel 分析只是既有 sieve;
  3. probe calculus 沒有比 feature engineering 更強;
  4. quantifier descent 只是 induction / verification 重述;
  5. serialization 只是研究工程管理;

則 SDRPC 應誠實定位為:

統合性數學研究框架\boxed{ \text{統合性數學研究框架} }

而不是新的基礎證明理論。

這也是可接受結果。


八十一、若部分成功

若只有:

  • Probe Residual;
  • Counterexample-Guided Refinement;
  • Quantifier Residual;
  • Proof-State Serialization;

在實驗中顯著有用,

則可以只保留這些模組,而不必維持整套宏大理論。

SDRPC 本身也應接受:

self-pruning.\boxed{ \text{self-pruning}. }

八十二、系列收束

至此,七篇完成:

第 0 篇

總綱與問題重構。

第 1 篇

序列域本體。

第 2 篇

表示、商化與觀測。

第 3 篇

探針演算。

第 4 篇

全域量詞與量詞下沉。

第 5 篇

可序列化無限數學域。

第 6 篇

質數作為第一個驗證對象。


八十三、系列核心鏈

整個 SDRPC 第一階段可以壓縮成:

Domain→Representation→Probe→Residual→Refinement→Invariant→Certificate→Quantifier Residual\boxed{ \text{Domain} \to \text{Representation} \to \text{Probe} \to \text{Residual} \to \text{Refinement} \to \text{Invariant} \to \text{Certificate} \to \text{Quantifier Residual} }

而可序列化層保存整條鏈的 state。


八十四、對 M6 的最終重新定位

早期:

6k±16k\pm1

不是被推翻。

它被放回正確位置:

M6=早期高效 quotient probe\boxed{ \text{M6} = \text{早期高效 quotient probe} }

而 M6 fixed point 則是:

quotient-filtered divisibility fixed-point construction.\boxed{ \text{quotient-filtered divisibility fixed-point construction}. }

它的限制也因此清楚:

它沒有消除 prime 的乘法/整除依賴。\boxed{ \text{它沒有消除 prime 的乘法/整除依賴。} }

八十五、最終問題

所以這次重新回到質數,不再先問:

質數到底藏著什麼神秘規律?

而先問:

在什麼最小結構、最小 probe family、最小可序列化狀態下, primality 首次變得可完整識別與可證?\boxed{ \text{在什麼最小結構、最小 probe family、最小可序列化狀態下, primality 首次變得可完整識別與可證?} }

這是一個比:

6k±16k\pm1

更底層,也更可被反駁的問題。


八十六、結論

本系列並未宣稱已解決質數問題。

真正完成的是:

重新定義「我們要怎麼問質數問題」。\boxed{ \text{重新定義「我們要怎麼問質數問題」。} }

從:

pattern search\text{pattern search}

轉向:

domain-relative structure analysis.\text{domain-relative structure analysis}.

從:

看 residue\text{看 residue}

轉向:

分析 quotient probe.\text{分析 quotient probe}.

從:

堆更多 features\text{堆更多 features}

轉向:

追蹤 contradictory fibers.\text{追蹤 contradictory fibers}.

從:

大量有限驗證\text{大量有限驗證}

轉向:

quantifier residual accounting.\text{quantifier residual accounting}.

從:

一次性計算\text{一次性計算}

轉向:

serializable mathematical state.\text{serializable mathematical state}.

因此本系列下一步不再寫新理論篇。

下一步是:

SDRPC-PRIME-001\boxed{ \textbf{SDRPC-PRIME-001} }

即:

探針精化下的質數可識別性第一輪驗證

只有驗證結果,才決定 SDRPC 應該:

  • 擴張;
  • 修正;
  • 收斂;
  • 拆模組;
  • 或直接淘汰部分命題。

附錄 A:第一輪實驗清單

[ ] Encoding Control
[ ] Subsequence / Domain Control
[ ] Wheel Refinement
[ ] Cross-Representation Validation
[ ] Contradictory Fiber Extraction
[ ] Counterexample-Guided Probe Refinement
[ ] Probe Dominance Detection
[ ] Hidden Oracle Detection
[ ] Probe Provenance Graph
[ ] TaskLoss Tracking
[ ] Quantifier Residual Tracking
[ ] Serializable Checkpoint Replay
[ ] Positive Controls
[ ] Negative Controls
[ ] Stop Conditions

附錄 B:第一輪最低輸出

SDRPC-PRIME-001/
├── preregistration.yaml
├── domain_signature.yaml
├── probe_registry.yaml
├── truth_channel.yaml
├── checkpoints/
├── contradictory_fibers/
├── counterexamples/
├── provenance/
├── metrics/
├── certificates/
├── quantifier_residual/
├── REPORT.md
└── RESULT_MANIFEST.json

附錄 C:第一階段結束標記

SDRPC Theory Phase I: COMPLETE\boxed{ \text{SDRPC Theory Phase I: COMPLETE} }

後續正式切換到:

Validation Phase I.\boxed{ \text{Validation Phase I}. }