NOVA–ISQL Native Program Graph（NIPG）架構規格 v0.1

NOVA–ISQL Native Program Graph Architecture

版本： v0.1
作者： Neo.K
機構： EveMissLab
日期： 2026-09-16
狀態： Architecture Draft / Native Program Graph Contract

公司： 一言諾科技有限公司

0. 背景

現有 PBSOI / CISG 的核心問題是：

當權威程式物件是傳統 Source Code 時，如何從實作中反演出真正的程式結構？

因此：

C_L \xrightarrow{\rho_L} G_{\mathrm{CISG}}

其中 $C_L$ 是某種語言的 Source Projection。

但 NOVA 與 ISQL-M 的方向不同。

NOVA-Core-Closure 已明確定義：

\boxed{ \text{Canonical Program} = \text{Typed Structural Graph} }

NOVA-Language 也保留：

\boxed{ \text{Program Authority} = \text{Typed Structural Machine Object} }

Human-readable source、graph view、AI transaction 與 foreign-language bridge 都只是 projection / authoring surface。

因此，若仍使用 CISG 作為 NOVA 的主要程式圖，就會產生本體方向倒置：

\text{Authoritative Graph} \rightarrow \text{Text Projection} \rightarrow \text{CISG Re-inference}

這沒有必要。

NOVA / ISQL 的原生工作流應改為：

\boxed{ P^\ast_{\mathrm{NOVA}} \xrightarrow{\pi_{\mathrm{NIPG}}} G_{\mathrm{NIPG}} }

其中 $P^\ast_{\mathrm{NOVA}}$ 本身就是權威 typed structural machine object。

一、NIPG 的定位

本文定義：

NOVA–ISQL Native Program Graph（NIPG）

NIPG 是：

專供 AI、PSMR、工具鏈、跨系統語義查詢、修改規劃與驗證使用的原生程式媒介圖。

它不是：

NOVA canonical graph 的替代品；
ISQL-M state object 的替代品；
NOVA-Language compiler IR 的替代品；
universal AST；
universal ontology；
SREG / NOVA equivalence layer。

核心原則：

\boxed{ \text{NIPG} \neq \text{Program Authority} }

而是：

\boxed{ \text{NIPG} = \text{Program Authority-aware Mediation Graph} }

二、與 CISG 的分工

2.1 CISG

對傳統程式：

\boxed{ \text{Source} \rightarrow \text{Observed / Inferred Semantic Graph} }

其核心 epistemic 問題是：

Source 真正表示了什麼？

2.2 NIPG

對 NOVA：

\boxed{ \text{Canonical Structural Object} \rightarrow \text{Native Program Mediation Graph} }

其核心問題是：

權威程式物件如何被 AI / PSMR 查詢、連結、規劃、修改與驗證？

因此：

\boxed{ G_{\mathrm{CISG}} \neq G_{\mathrm{NIPG}} }

但兩者可以在 PSMR Workspace 中建立 bridge。

三、NIPG 必須是 Multiplex Graph

NIPG 不應是一張扁平 node-edge graph。

定義：

\boxed{ \mathcal G_N = ( V, \{E_r\}_{r\in\mathcal R}, L, P, Q ) }

其中：

$V$ ：semantic objects；
$E_r$ ：typed relations；
$L$ ：semantic layers；
$P$ ：profile / authority bindings；
$Q$ ：evidence / obligation / validation state。

因此同一個 program object 可以同時存在於不同層的關係中，而不需要合併 identity。

四、六個核心 Layer

第一版 NIPG 至少包含六個 Layer。

4.1 Identity / Address Layer

來源：

ISQL-M；
NOVA stable IDs；
registry bindings。

包含：

EntityIdentity
SubjectStateIdentity
SemanticAddress
RegistryBinding
RecordIdentity
ProjectionIdentity
VersionIdentity

核心區分：

\boxed{ E \neq H \neq H_M \neq A }

其中：

$E$ ：persistent entity identity；
$H$ ：represented subject state；
$H_M$ ：projection identity；
$A$ ：semantic address。

4.2 Canonical Program Layer

來源：

NOVA-Core-Closure；
NOVA-Language machine object。

包含：

Project
Module
Graph
Node
Value
Operator
Input
Output
ScopedSymbol
Type
ExternalContract

主要結構：

Project
 └─ Module
     └─ Graph
         ├─ Node
         ├─ Value
         ├─ Constraint
         ├─ Effect
         └─ Output

4.3 Closure / Constraint Layer

包含：

TensorType
Shape
ShapeConstraint
ShapeObligation
Effect
CompositionConstraint
OperatorClosure
BrokenOperator
SemanticObligation
BuildConstraint
ProofStatus

這一層回答：

哪些條件必須成立，這個 program object 才是合法、可執行或可組合的？

4.4 Transformation / Planning Layer

包含：

GraphPatch
GraphTransaction
SemanticDelta
DifferentiationRequest
DerivativeGraph
MemoryPlan
ExecutionStrategyPlan
SemanticCandidateSet
SemanticCorrection
SemanticResolution

這一層回答：

程式如何從一個 canonical state 演化到另一個 state？

4.5 Projection / Authoring Layer

包含：

HumanSourceProjection
StructuredProjection
GraphView
FormulaProjection
NotebookProjection
AITransaction
ForeignLanguageProjection
DiagnosticProjection

核心原則：

\boxed{ \text{Projection} \neq \text{Authority} }

Source location、human name、display label 全部只屬於 projection/evidence。

4.6 Execution / Evidence Layer

包含：

ExecutionPlan
BackendBinding
RuntimeValue
ExecutionTrace
TestEvidence
GradientCheck
ResourceVerification
BuildAudit
InteropEvidence
CorpusEvidence

此層回答：

這個 canonical program 在實際執行／驗證時發生了什麼？

五、第一版 Node Types

NIPG v0.1 建議至少定義下列 node family。

Identity

identity.entity
identity.state
identity.address
identity.registry
identity.projection
identity.version

Program

program.project
program.module
program.graph
program.node
program.value
program.operator
program.symbol
program.input
program.output

Type / Domain

type.tensor
type.scalar
type.shape
type.dimension
type.domain
type.external

Constraint

constraint.shape
constraint.effect
constraint.resource
constraint.composition
constraint.semantic
constraint.runtime
constraint.obligation

Transformation

transform.graph_patch
transform.transaction
transform.autodiff
transform.memory_plan
transform.execution_plan
transform.semantic_candidate
transform.semantic_correction

Projection

projection.human_source
projection.structured
projection.graph_view
projection.formula
projection.notebook
projection.ai_transaction
projection.foreign

Evidence

evidence.runtime
evidence.test
evidence.audit
evidence.provenance
evidence.validation
evidence.correspondence

六、第一版 Relation Types

NIPG relation 必須 typed。

6.1 Containment

contains
member_of
declares

6.2 Data / Operator

consumes
produces
input_of
output_of
applies_operator

6.3 Type / Shape

has_type
has_shape
has_dimension
constrained_by
requires_obligation
discharges_obligation

6.4 Effect / Resource

has_effect
requires_resource
owns
borrows
transfers_to
allocated_by
planned_by

6.5 Transformation

patched_by
transforms_to
differentiates_to
lowered_to
planned_as
candidate_for
committed_from
rolled_back_to

6.6 Projection

projects_to
projected_from
authored_through
diagnosed_by

6.7 Identity / Address

identified_by
state_identity
addressed_by
registry_bound
version_of

6.8 Evidence

observed_by
validated_by
tested_by
supported_by
derived_from
audited_by

6.9 Cross-System Correspondence

這一類最重要。

corresponds_to
represented_by
representation_candidate
operator_family_candidate
domain_candidate

不得預設：

equivalent_to
same_as

七、ISQL-M F15 對 NIPG 的直接要求

最新 ISQL-M F15 已經建立：

\mathbb R^n \rightsquigarrow \operatorname{TensorType} ( \texttt{f64}, [n], \texttt{dense}, \texttt{cpu} )

但其明確聲明：

\boxed{ \text{Representation Correspondence} \neq \text{Mathematical Type Equivalence} }

因此 NIPG 必須能表示：

SREG Domain Node: R^n
        |
        | representation_candidate
        v
NOVA TensorType: f64[n]

並同時連接：

validated_claim:
  rank_correspondence

validated_claim:
  dimension_symbol_correspondence

open_obligation:
  rounding_semantics_unproven

open_obligation:
  NaN/Inf_policy_unproven

open_obligation:
  value_domain_equivalence_unproven

所以：

\boxed{ \text{Correspondence Edge} + \text{Open Obligations} }

必須是一級結構。

不能只留下：

similarity = 0.97

八、NOVA Core Closure 對 NIPG 的直接要求

NOVA Core 已經具備：

canonical graph identity；
semantic hash / record hash；
tensor / shape；
runtime；
GraphPatch；
automatic differentiation；
memory/resource planning；
projection editing；
AI-native graph construction；
SOS operator closure；
execution-paradigm planning；
ISQL SemanticTensor bridge。

因此 NIPG 不能只是一張：

function → calls → function

的 graph。

它必須至少保留：

\boxed{ \text{Program} + \text{Type} + \text{Constraint} + \text{Effect} + \text{Resource} + \text{Transformation} + \text{Projection} + \text{Evidence} }

九、NOVA-Language 對 NIPG 的直接要求

NOVA-Language Practical Track 進一步加入：

surface syntax
parser
resolver
compiler pipeline
runtime
backend
FFI / ABI
package
debugger
corpus engine

因此 NIPG 還需要 Practical Layer relations：

parsed_from
resolved_to
normalized_to
lowered_to
backend_bound
ffi_bound
packaged_as
debug_projection
corpus_recorded_as

這些 relation 不屬於 canonical program ontology 本身，但屬於 practical software lifecycle。

十、NIPG 與 NOVA Canonical Graph 的關係

NOVA canonical graph：

G_N^\ast

是 program authority。

NIPG：

G_M

是 mediation projection。

因此：

\boxed{ G_N^\ast \neq G_M }

但：

G_M = \pi_M ( G_N^\ast, I, C, T, X, E, P )

其中：

$I$ ：identity state；
$C$ ：constraints；
$T$ ：transformations；
$X$ ：execution state；
$E$ ：evidence；
$P$ ：projections。

十一、NIPG Identity Rule

每個 NIPG object 至少有：

nipg_id
profile
upstream_system
upstream_id
upstream_revision
authority
semantic_hash
record_hash

若上游已有權威 identity：

ID_{\mathrm{NOVA}}

NIPG 不重新發明新的 ontology identity。

它只建立：

ID_{\mathrm{NIPG}} = H( \text{profile}, \text{upstream binding}, \text{projection contract} )

十二、NIPG Profile

第一版 profile：

nipg/nova-isql-program/v0.1

其上游 profile 至少包含：

isql-m
nova-core
nova-language
runtime
psmr

跨 profile equality：

\boxed{ ID_p=ID_q \not\Rightarrow \text{Ontology Equality} }

十三、Canonical / Derived / Evidence 分離

每個 NIPG fact 必須標記：

canonical
derived
projected
observed
inferred
claimed
unknown
conflicted

例如：

NOVA Graph node
→ canonical

Human source name
→ projected

MemoryPlan candidate
→ derived / candidate

Execution trace
→ observed

ISQL-M domain mapping
→ correspondence evidence

十四、NIPG Graph Delta

因為 NOVA 本來就支援 GraphPatch，NIPG 修改不應退回 source diff。

定義：

\Delta G_{\mathrm{NIPG}}

其核心可以直接引用：

NOVA GraphPatch
NOVA GraphTransaction
PSMR SemanticDelta

因此 AI-native path：

\boxed{ \text{Intent} \rightarrow \Delta G_{\mathrm{NIPG}} \rightarrow \text{Candidate GraphPatch} \rightarrow \text{NOVA Validation} \rightarrow G_N^{\ast\prime} }

而不是：

\text{Intent} \rightarrow \text{Text Patch} \rightarrow \text{Parser} \rightarrow G

十五、NIPG Query Model

AI-facing query 建議：

nipg.describe
nipg.search
nipg.subgraph
nipg.identity
nipg.constraints
nipg.obligations
nipg.effects
nipg.resources
nipg.projections
nipg.runtime_evidence
nipg.transform_history
nipg.correspondence

十六、NIPG Semantic Slice

對目標 object $x$ ：

S(x) = ( I, G, T, C, E, R, P, Q )

其中：

$I$ ：identity；
$G$ ：program neighborhood；
$T$ ：type/domain；
$C$ ：constraints；
$E$ ：effects；
$R$ ：resource/runtime；
$P$ ：projections；
$Q$ ：obligations/evidence。

這比單純：

callers
callees

更適合 AI-native NOVA。

十七、NIPG 的三種 Impact

NIPG impact 至少分：

Structural Impact

graph topology
value dependencies
operator closure

Semantic Constraint Impact

type
shape
effect
obligation
domain correspondence

Execution / Resource Impact

runtime
memory
backend
device
FFI
execution strategy

所以：

\boxed{ \text{NIPG Impact} \neq \text{Traditional Call Graph Impact} }

十八、NIPG 與 PSMR

PSMR 將同時容納：

CISG Provider
NIPG Provider
Schema Provider
Intent Provider
Runtime Provider

對傳統程式：

\text{Source} \rightarrow CISG \rightarrow PSMR

對 NOVA：

\text{NOVA Canonical Object} \rightarrow NIPG \rightarrow PSMR

因此：

\boxed{ \text{PSMR} = \text{multi-program-ontology mediation runtime} }

而不是只能理解傳統 source code。

十九、NIPG 與 ISQL-M Structural Witness

ISQL-M Structural Witness：

W = \langle p, B, K, E \rangle

可以成為 NIPG 中的：

evidence.structural_witness

但：

\boxed{ \text{Structural Witness} \neq \text{NIPG Program Node} }

Witness 提供 bridge / evidence。

NIPG 保留 program semantics。

二十、NIPG 與 SemanticTensor

NOVA G7：

T_{\mathrm{sem}} \rightarrow \{\mathcal N_1,\ldots,\mathcal N_k\} + \mathcal A + \mathcal O

NIPG 應直接表示：

SemanticTensor
 ├─ candidate_for → ProgramCandidate 1
 ├─ candidate_for → ProgramCandidate 2
 ├─ ambiguity → A1
 └─ obligation → O1

而不是強迫：

T_{\mathrm{sem}} \rightarrow \mathcal N_1

唯一化。

二十一、NIPG 與 NOVA-Language Source

Human source：

S_H

只是 projection。

因此：

SourceSpan
HumanName
Comment
Formatting

不能成為 canonical program identity。

關係應為：

G_N^\ast \xrightarrow{\pi_H} S_H

NIPG 保存：

projects_to
source_span_evidence
human_name_projection

二十二、第一版 Schema 骨架

概念物件：

{
  "schema": "nipg/nova-isql-program/v0.1",
  "graph_id": "nipg:...",
  "upstreams": [],
  "nodes": [],
  "edges": [],
  "constraints": [],
  "obligations": [],
  "projections": [],
  "evidence": [],
  "transformations": [],
  "unknowns": [],
  "conflicts": []
}

二十三、第一版最小 MVP

NIPG v0.1 不需要一次映射 NOVA 全部能力。

第一階段只做：

Project
Module
Graph
Node
Value
Operator
TensorType
Shape
Constraint
Effect
GraphPatch
Projection
Runtime Trace
ISQL-M Identity
ISQL-M Correspondence

即：

\boxed{ \text{Identity} + \text{Canonical Program} + \text{Constraint} + \text{Transformation} + \text{Projection} + \text{Evidence} }

二十四、第一個驗證案例

建議使用 NOVA Core 的 tensor demo / differentiable example。

流程：

\text{NOVA Project} \rightarrow NIPG \rightarrow \text{AI Query} \rightarrow \text{GraphPatch Proposal} \rightarrow \text{NOVA Validation} \rightarrow NIPG'

驗證：

\boxed{ \Delta G_{\mathrm{NIPG}} \approx \pi_{\mathrm{NIPG}} ( G_N^{\ast\prime} ) - \pi_{\mathrm{NIPG}} ( G_N^\ast ) }

二十五、第二個驗證案例

接 ISQL-M F15：

\mathbb R^n \rightsquigarrow f64[n]

建立：

SREG Domain
→ Representation Correspondence
→ NOVA TensorType
→ Constraint / Open Obligations
→ Program Value

然後讓 AI 查：

這個 NOVA Value 為什麼被表示成 f64[n]？哪些性質已被驗證？哪些仍然未知？

這會直接測出 NIPG 是否真的比普通程式圖更適合 ISQL/NOVA。

二十六、最重要的 Epistemic Invariants

NIPG 必須固定：

\boxed{ \text{Name} \neq \text{Identity} }

\boxed{ \text{Projection} \neq \text{Authority} }

\boxed{ \text{Candidate} \neq \text{Committed Program} }

\boxed{ \text{Representation Correspondence} \neq \text{Type Equivalence} }

\boxed{ \text{Structural Similarity} \neq \text{Program Equivalence} }

\boxed{ \text{Runtime Observation} \neq \text{Canonical Program} }

二十七、目前三個 Repository 的角色

ISQL-M

負責：

\boxed{ \text{Identity} + \text{Address} + \text{Profile} + \text{Correspondence Evidence} + \text{Recoverability} }

NOVA-Core-Closure

負責：

\boxed{ \text{Canonical Program Semantics} + \text{Validation} + \text{Transformation} + \text{Execution Closure} }

NOVA-Language

負責：

\boxed{ \text{Practical Authoring} + \text{Compiler} + \text{Runtime} + \text{FFI} + \text{Package} + \text{Corpus} }

NIPG 的角色是：

\boxed{ \text{把三者投影成 AI / PSMR 可運算的 Program World} }

二十八、結論

CISG 解決：

既有 Source Code 真正代表什麼？

NIPG 解決：

已經具有原生 typed structural program ontology 的系統，要如何讓 AI 直接運算它？

因此未來的程式媒介不再只有一種圖。

而是：

\boxed{ \text{Traditional Software} \rightarrow G_{\mathrm{CISG}} }

與：

\boxed{ \text{NOVA / ISQL Native Software} \rightarrow G_{\mathrm{NIPG}} }

最後共同進入：

\boxed{ \text{PSMR Semantic Workspace} }

這使 PSMR 從「理解程式碼」進一步成為：

\boxed{ \text{理解並運算不同程式本體的媒介 Runtime} }