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Math Reforged

math-reforged 是 Derivon 的真实学习图实验工作区。它不是把一本教材转换成 思维导图,也不以复刻教材目录或批量生成长篇文档为主要目标。

这个案例要验证的是:同一学科中的知识能否被组织为一张长期生长的加权有向 B-超图,让统一的概念身份、多种教学路线和跨课程导航同时存在。

要验证的核心假设

1. 概念可以跨教材保持统一身份

不同教材可能使用不同术语、例子、章节顺序和定义范围,但“向量空间”“线性映射” 等概念不应因为来源不同而被机械复制成多套节点。

导入新来源时,需要判断它描述的是:

  • 已有概念的同一身份;
  • 带有不同 scope 或约定的变体;
  • 还是确实应当独立建模的新概念。

来源差异应通过出处、别名、scope 和推导路线表达,而不是依靠无条件复制节点。

2. 不同教学顺序可以成为平行学习路线

教材之间最有价值的差异通常不在定义本身,而在于怎样到达一个概念或结论。 同一 head 可以由不同 tails、不同中间步骤或不同证明方法支持,这些路线应保留为 独立超边,而不是被压成一条折中的教材目录。

当前工作区以 Sheldon Axler《线性代数应该这样学(第四版)》为第一条来源路线。 下一阶段将导入教学顺序明显不同的线性代数教材,用来观察:

  • 有多少概念能够与当前节点合并;
  • 会增加多少平行超边和替代前提集合;
  • 单独启用某个来源时,能否还原其大致教学路线;
  • 同时启用多个来源时,能否产生合理的新组合路线。

3. 权重应当参与真实的推导选择

超边权重表示:假设所有 tails 已经掌握后,理解并验证当前步骤所需的边际认知成本。 它是允许一位小数的连续 float,而不是重要性分数或整数难度枚举。

这个案例需要检验的不只是权重能否被录入,而是:

  • 不同路线的累计成本是否符合教学直觉;
  • 改变已掌握概念集合后,推荐路线是否合理变化;
  • 来源过滤、scope 和替代路线是否能与权重共同参与查询;
  • 权重相同时,拓扑和步骤数量是否仍能正确区分路线。

权重分布集中不是自动错误。粒度一致的原子学习步骤可能具有相近成本;这只说明该 数据集对“变权重改变路线”的测试覆盖有限,不应为了制造区分度而篡改权重。

4. 前端需要支持大图导航,而不只是展示所有节点

随着来源和课程增加,把所有节点永久铺在一张画布上不会形成可用的学习界面。 这个工作区将用于推动并验证:

  • 按教材、课程和来源过滤;
  • 从已掌握集合到目标概念的路线查询与高亮;
  • 两种教学路线的对比;
  • 超边的展开、折叠和联合前提表达;
  • 从学科骨架到具体推导的语义缩放;
  • 跨课程共享概念和连接的导航。

5. 同一模型应当能够扩展到课程之间

在线性代数的多教材合并验证后,工作区将逐步连接数值线性代数、常微分方程、 概率统计或抽象代数等相邻课程。

跨课程实验关注的是概念复用和真实学习依赖。例如,线性映射、特征值和对角化应当 能够成为进入线性微分方程组的共同先备知识,而不是在每门课程中重新创建一套副本。

历史影响、主题相似、引用和时间顺序并不天然构成 Derivon 推导超边。未来扩展到 哲学史等学科时,需要继续区分学习依赖、论证依赖与其他关系,不能把所有关系都解释 为 tails 联合推出 head。

当前状态

当前基线包含:

  • 293 个概念点;
  • 340 条推导超边;
  • Axler 第四版与 Strang 第五版两条可组合的来源路线;
  • 633 个图对象各自独占的 Markdown 源文档和同步 HTML 发布入口;
  • 面向多种 Agent 的分层 Skills;
  • workspace、学习图、文档和临时制品审计脚本。

现有文档质量并不均匀,也不代表这个案例已经成为完整教材。快速导入阶段优先保证 概念身份、超边边界、来源和权重准确;详细教学文档只在明确的小范围 authoring 任务中 完善。

与 Derivon 应用的关系

mindmap-demo 是当前作者工具,负责 工作区创建、图编辑、文档编辑、HTML 预览和 Agent Skill 分发。

math-reforged 则是用于检验模型和产品交互的真实数据集。后续本地化应用重构的核心 目标,是接入 Rust 实现的 Derivon 推导内核,让这份工作区能够执行真实的加权超图 推导、候选路线比较和依赖闭包查询,而不只是显示和编辑图结构。

工作区结构

.derivon/workspace.json       图、文档所有权和视图数据
docs/                         概念与推导文档
.agents/skills/               通用 Agent Skills
.claude/skills/               Claude 兼容分发
.github/skills/               GitHub Agent 兼容分发
.derivon/agent/               模型参考、bundle 与校验器

本地教材源文件由 .gitignore 排除,不属于发布工作区。

已冻结的教材导入

当前多来源导入采用以下共同受众:掌握高中代数、首次系统学习线性代数的本科生。 对象文档使用中文讲解,并保留英文术语、公式和精确章节页码。

  • axler-4e:Sheldon Axler《线性代数应该这样学(第四版)》,现有基线来源。
  • strang-ila-5e:Gilbert Strang, Introduction to Linear Algebra, Fifth Edition, Wellesley-Cambridge Press, 2016, ISBN 978-0-9802327-7-6。经用户确认,本地 PDF 已获准用于本知识图谱;导入范围为全部正文,前言、索引和纯习题答案不单独建模。 本地文件 SHA-256 为 41c76c777a619da120962dee26e6d61cc4169cd26f5f6d4daf35f49d4a556bb1

章节只作为来源定位,不作为图边。跨教材的同义概念复用同一节点;范围不同的具体 运算或对象保留独立节点;不同教材给出的真实论证保留为平行超边。

验证

在仓库根目录运行:

node .derivon/agent/validate-workspace.mjs .
node .agents/skills/derivon-learning-graph/scripts/audit-learning-graph.mjs .
node .agents/skills/derivon-workspace/scripts/audit-workspace-artifacts.mjs .

验证通过只表示结构和托管制品满足当前协议,不代表所有概念划分、推导关系和权重已经 获得最终教学判断。语义不确定性应当被记录和复核,而不是被统计脚本自动修正。

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