alice-physics 2.2.0

# ALICE-Physics ROADMAP

Canonical roadmap for the alice-physics crate. Primary source of truth.

## ⚠️ 実機検証の所在 (2026-10-03 訂正)

文中複数箇所 (「複数ノード MPI は未測定」「実機が複数台揃ってから別途判断」等、第 20
increment 他) が**追加機材の調達待ち**であるかのように読める表現になっているが、
対象 4 件 (複数ノード分散 / 実 GPU (Metal) / 実 GPU (CUDA) / Windows 実機 golden)
は**追加の購入・レンタルを要するものではなく、既存環境で未実施なだけ** 着手の優先度
は別途判断

## 🎉 現在位置 (2026-09-30): 4 課題の第 2 increment を landing

⚠️ **番号で呼ばない** — 記録には「壁 N/4」が 2 組あり一致しません
話題名で参照してください

| 課題 | commit | 到達点 |
|---|---|---|
| 共回転 FEM | `6896e0a` | 増分独立性 3.5e10 → **3-4 ulp** ⚠️ **0 ulp は到達不能** (不動点が存在しない) |
| 弾塑性 FEM (J2) | 未 commit | 小ひずみ J2 + bilinear 等方硬化、`solve_elastoplastic` (consistent tangent の Newton)、oracle 19 本 + 変異 42/42 red ⚠️ 有限ひずみ `F = Fe·Fp` / 移動硬化 / P2・P3 / 動的は未着手 |
| CFD 壁 BC | `8fec2ff` | Ghia Re=100 **4.5% → 86.2%**、解像度 sweep で 94.5% まで 1 次収束 |
| Maxwell FDTD | `ecd8c61` | source-free Yee、⚠️ **SI は `ε₀·μ₀` が 7.7 bit で不可**、正規化単位 + `S=9/16` |
| 多体 ABA | `1bab99b` | ⚠️ **`solve()` が `link.joint` を読まない**状態から real ABA、oracle 12 本 |

### 第 68 increment (2026-10-04、休止中の body を `step` の全段階から外す)

休止中で静止した body も、起きている body と同じ費用 (broad-phase の BVH を毎 substep 全 body で組み直す、積分・速度導出・sleep 判定も全 body) を払っていた 100k body / 休止 99 % で 1 step 1.15 s、内訳は broad-phase の候補 pair 生成が 9 割
⇒ 休止中で静止し joint / distance 拘束に参照されない body を step 開始時に除外し、broad-phase は起きている body の BVH + 休止中 body の永続 `DynamicAabbTree` への query にした (候補 pair は従来と同じ sorted 順) 接触で起きた body はその substep から全段階に戻る 同じ 100k / 99 % で **10.8 ms** (arm64 / 10 コア、他プロセス稼働中)
oracle は `tests/sleep_skip.rs`: (1) 段階ごとの作業量 (`StageWork`) が起きている body 数だけで決まり、休止中 99 000 と 9 000 で一致 (2) sleep skip 無効の twin と全 body 状態 / sleep data / snapshot / 接触 event が毎 step bit 一致 (接触・joint・force field・瞬間移動・角速度書き込み・collider 追加・body 削除) (3) 退化入力 (0 body / 1 body / 全休止 / 休止中 body の削除) 変異は実装 11 件 + 配線 7 件が全て red golden は不変
残り: 休止中の body 1 個あたり step ごとに約 30 ns (公開 field `bodies` の書き換え検出と `idle_frames` の加算) `step_parallel` / `step_with_bridge` / TGS backend / `Broadphase::DynamicTree` は従来どおり全 body を見る

### 第 67 increment (2026-10-04、球面世界の部品)

`spherical_terrain` を追加 (`SphericalHeightField` / `SurfaceHeight` / `central_gravity`) し、`sdf_collider::SdfUnion` と `SdfCharacter::{apply_central_gravity, step_on_sphere}` を足した 地面の高さの決め方 (どこが沈むか等) は呼び出し側が closure で渡し、crate は持たない oracle 18 本 (`tests/analytic_spherical_terrain.rs`、期待値は閉形式) 変異 23 件 (実装 14 / 配線 4 / 退化入力の guard 5) が全て red example `spherical_planet_walk` ⚠️ `ForceField::Point` は逆二乗則で `RigidBody` (Fix128) 向けのため、地表近くの一定重力と `f32` の `SdfCharacter` には別関数を置いた ⚠️ 傾きの上限で距離を縮めると、押し出し後の地面との隙間は `sqrt(1 + s²)` 倍になる (doc に明記)

### 第 66 increment (2026-10-04、実形状に当たる raycast とセンサー)

`shape_raycast`: world が衝突に使う形状 (body の球・`Shape` 6 種・compound の球 / カプセル / 箱 / 凸包・平面・高さ場・三角形メッシュ・SDF) に ray を当てる 最近接 / 全件 / any、layer mask と除外 body、BVH を ray で辿って候補を絞る 既存の `PhysicsWorld::raycast` (外接球近似) は挙動を変えず doc に近似であることを明記 `sensors`: lidar (角度格子、1 scan で BVH を 1 回だけ構築)、接触センサー (法線力の合計)、IMU (速度差分の加速度、比力、body 座標の角速度) `DeterministicRng` に `Fix128` の Box–Muller 正規分布 oracle は閉形式 (形状ごとの距離・法線、壁までの lidar 距離、自由落下・等角速度、静止箱の m·g、正規分布の標本モーメント) と、外接球近似が誤って当てる / 見ない scene を形状ごとに 1 本ずつ 未対応: 高さ場の `origin.y` の扱いと境界法線は既存挙動に委譲したまま (別途判断)

### 第 65 increment (2026-10-04、全世界 snapshot と native `step_n`)

`serialize_state` は剛体の運動状態・sleep・overflow flag だけを持ち、joints / force fields / filters / materials などは呼び出し側が再構築する前提だった 分岐探索・rollback・永続化の共通の前提として、`step` が読む全状態を 1 blob にする `snapshot_world` / `from_world_snapshot` / `restore_world` を追加した (既存 API は不変、別 magic `APWS` の別系列)

| 分類 | `PhysicsWorld` の field |
|---|---|
| 保存 (25 項目) | `config` / `bodies` / `distance_constraints` / `contact_constraints` / SDF collider の姿勢と cache / `sdf_collision_radius` / `static_colliders` (三角形 mesh の BVH を含む) / `constraint_batches` / `batches_dirty` / `batch_static_bodies` / `contact_cache` の manifolds と設定 / `material_table` / `body_materials` / `joints` / `force_fields` / `events` / `islands` の `sleep_data` と `config` / `body_collision_radii` / `broadphase` / `broadphase_tree` / `broadphase_proxies` / `body_colliders` / `body_filters` / `overflow_detected` / `tgs_impulse_cache` の entries と hit・miss 数 |
| 再構築 (4 項目) | `islands` の union-find (joints から) / `contact_cache` の pair index (manifolds から) / `tgs_impulse_cache` の live 集合 (step の外では常に空) / `kinematic_substeps_left` (step の外では常に 0) |
| 対象外 (4 項目) | SDF の場 / pre-solve hook / contact modifier / GPU bridge (コードなので保存できない、復元先が同数を持つことを検査して不一致は `Err`) |

既知の差: union-find は joints から作り直すので、最後の step の後に `remove_joint` してから次の step より前に `wake_body` を呼ぶと、元の world と島の範囲が異なる (`sleeping` の union-find に変更なしで読める複製手段が無い) motor / character controller / cloth / fluid / FEM / 車両は `PhysicsWorld` の field ではないので呼び出し側が保存する

検証: field ごとの比較器 (encoder を通らない) で、XPBD / TGS × BVH / dynamic tree × (k, m) 5 組の round trip が復元直後と以後の全 step で一致 退化入力は切り詰め / magic / 版 / reserved / 末尾 byte / checksum / 未知 tag / 巨大件数 / 参照先の無い joint をそれぞれ別の `Err` で返し、復元先を変更しない `step_n(n)` は `step` の n 回と bit 一致、n = 0 と dt ≤ 0 は不変

変異試験: 実装変異 18 件 red (checksum / magic / 版 / reserved / 末尾 / 参照検査 / 件数上限 / 読み書きの取り違え 等) + 配線変異 40 件 red (保存項目の復元を 1 つずつ外す 35 + 再構築経路を外す 2 + 個数検査を外す 2 + `step_n` 1) live 集合と `kinematic_substeps_left` は step の外で常に空 / 0 なので、再構築を外す変異は等価になる (試験の対照で空であることを assert している)

### 第 64 increment (2026-10-04、輪ごとの車両運動 `vehicle_dynamics`)

既存の `vehicle::Vehicle` は全車輪の力を重心にまとめて加え、接地は `ground_height` の水平面のみで、車輪のロック・タイヤモデル・荷重移動を持たない 停止距離や旋回を物理に従わせるため、`Vehicle` を変更せずに新 module `src/vehicle_dynamics/` (`mod` / `tire` / `surface` / `powertrain`) を足した (API は追加のみ) `vehicle.rs` の module doc の「Supports heightfield terrain and SDF surface driving」は実装と食い違っていたので、実装どおり (平面のみ、重心に一括、slip は未計算) に直した

| 項目 | 状態 | 内容 |
|---|---|---|
| 輪ごとの接地点作用 | ✅ 完了 | サスペンション力とタイヤ力を各接地点に `apply_impulse_at` で加える、路面法線方向の荷重 `F_z`、横方向は射影 Gauss-Seidel で陰的に解く |
| タイヤ力 | ✅ 完了 | brush (複合スリップ、完全滑りで力を滑り方向へ寄せる) と Magic Formula (摩擦楕円で合成) |
| 車輪回転・ブレーキ・ABS | ✅ 完了 | 車輪ごとの `ω` (タイヤ力について半陰的、飽和時は割線勾配)、Coulomb 型ブレーキによるロック、静止摩擦アンカー、ABS (目標スリップ率への一段調整)、ハンドブレーキ |
| 路面 | ✅ 完了 | `RoadSurface`: 平面 / 斜面 / 高さ場 / 三角形メッシュ / SDF |
| 天候 | ✅ 完了 | 天候係数 (乾燥 1 / 湿潤 0.7 / 積雪 0.24 / 凍結 0.12) と冠水時のハイドロプレーニング低下、転がり抵抗 |
| パワートレイン | ✅ 完了 | トルク曲線、変速機、エンジンブレーキ、オープン / ロックのデファレンシャル、空気抵抗・揚力・風 |
| シナリオ層 (TTC・多車両・無損失 replay) | ✅ 完了 | `vehicle_dynamics::scenario`: 複数の `DynamicVehicle` を 1 つの `PhysicsWorld` で入力列または frame ごとの入力関数で走らせる (index 順で固定)、TTC (接近していなければ `None`) と車間時間、停止距離計、初期状態 + frame ごとの `DriverInput` を `Fix128` の raw 値で記録する bit 一致の replay (版番号付きバイト列、不正な入力は `ReplayError`) |
| OpenSCENARIO / OpenDRIVE の読み込み、FMU 書き出し | 未着手 | |

oracle は `tests/analytic_vehicle_dynamics.rs` (4 輪ロックの停止距離 `v0²/(2 μ_k g)` を乾燥・湿潤・凍結で、停止後の静止、ABS、低速旋回半径 `L / tan δ`、線形 2 輪モデルの定常ヨーレート、斜面の保持と滑り 他) と `tests/vehicle_dynamics_degenerate.rs` (退化入力 9 本) 使用例は `examples/vehicle_dynamics.rs` (停止距離を閉形式と比較、ABS の有無、斜面の保持を assert) シナリオ層の oracle は `tests/analytic_vehicle_scenario.rs`、使用例は `examples/vehicle_scenario.rs` (2 台の追従、TTC による制動、記録の bit 一致再生)
残る既知の制限: Magic Formula は完全滑りで力の向きを補正しない (brush のみ) サスペンションはフレーム先頭の撃力で結合するので `(ω_n dt)² + 2 c dt / m_share < 4` の範囲でのみ安定 `HeightField` の `origin.y` 未反映と境界法線の既知欠陥は、路面の probe 側 (`sample_height` に従う、境界では片側差分) で影響を受けないようにしている


### 第 63 increment (2026-10-03、配線作業 第 21 件 — 並列 5 件で wiring-status / oracle-status を処理)

`docs/wiring-status.md` / `docs/oracle-status.md` の処理を、担当 file を固定した並行 5 件 (構造材料 / キャラ・SDF / 流体・熱・電磁 / その他 / oracle 棚卸し) で実施し、docs・公開 API snapshot は統合時にまとめた baseline **78 行退役** (実配線 78、巻き込み 0) 公開 API は**追加のみ 6 関数** (`PhysicsWorld::sdf_ccd_hits` / `SdfCharacter::locomotion_context` / `interface_capture::{plic_normal, plic_plane_offset, truncated_cube_volume}` が pub 化 / `rope_attach::solve_rope_attachments_two_way`) 追加 oracle は約 560 本、変異試験は約 900 件で、生存は全て理由つきの等価変異
⚠️ **見つけて直した既存欠陥 (全て実測の後、oracle を先に書いて red → green)**:
- **符号・向き**: `csf_body_force` が外向き (表面張力は曲率中心を向く、Young-Laplace の内外圧差 −1.96 → +1.95 / 閉形式 +1.94) / `sdf_sph` の圧力力が引力で ρ_i で割られていなかった (過圧の 2 粒子が +329 で近づく、運動量ずれ 3e4〜1.9e5、粘性の大きさ 688.9 → 1.73) / event の trigger exit が enter の trigger_body と other_body を入れ替えていた
- **数値**: `math_util::cbrt_fix` が 1e6 以上・1e-6 未満で未収束 (n=1e9 で 29701.8、真値 1000) / `beam_stress` と `mass_properties` の `from_ratio(1, 12)` 等の丸め (質量 12 の箱の Ixx が 20 − 80 ulp、FoS がちょうど 2 でも `is_safe=false`) / PLIC の `truncated_cube_volume` が 4×4×4 標本の階段関数 (f=0.001 で体積 0) → Scardovelli–Zaleski の閉形式 (最悪誤差 3.5e-18) / `buoyancy_zone` の 4π/3 が 4.1888 (相対誤差 2.3e-6) / `fluid` の poly6・spiky に 1/π が無い (密度が π 倍)
- **幾何**: `ray_march_sdf` が非単位 direction で貫通 / `AdaptiveSdfEvaluator` の法線が local 空間のまま / `sdf_manifold` の 4 点縮約が面積最大でない・偶数 grid が非対称・`max_contacts=0` で 1 件返す / `IkTargetSet` の weight 2 が行き過ぎ / ragdoll の joint anchor が全て body 中心で bone が 0 に潰れる・質量分率の合計 0.958 / vehicle が地面より下の車輪の suspension 力を失う
- **契約・資源**: `particle` の cap 判定が反転し死んだ slot が再利用されない・`spread_angle` が cone 角でない / `sim_field` の splat が y/z の範囲を x のセルサイズから導出 / `scene_io` の JSON が不正値を default に丸める (body_a=-1 → 0、joint_type=257 → 1) / `deformable` が静的 body に代用質量 1e6 / `print_orientation::optimize_grid` が負の step で終了しない / `Fluid::new_block` が spacing ≤ 0 で OOM
- **doc と実装の食い違い (doc を実装に合わせた)**: vehicle の「トルク曲線・Ackermann」/ `rope_attach` の「body も補正される」/ `warp_risk` の k / `creep_longterm` の n / `AdaptiveConfig::refinement_samples` が未使用
`rigid_rotation_produces_zero_stress` は理由文の「共回転定式化が入った commit で外す」が `solve_corotational` で成立していたので `#[ignore]` を外して共回転 solver に向けた (期待値 1e-9 MPa は不変、相棒 test は `solve` の特徴づけとして残す) `#[ignore]` 理由文 7 件を実測で更新 oracle-status の「Pending 27」は未実装でなく、意図した red 3・実行が長い/診断用 24・理由なし 0 だった(第 20 件の生成器修正で分類)
⚠️ **未対応 (別途判断)**: `VivParameters` への流体減衰 (field 追加は breaking) / `rope_attach` の旧関数の署名変更・非推奨化 (非破壊の `_two_way` を追加済み) / `sdf_sph` の密度拘束の λ 分母 (ρ0² で割らない、拘束が実質不活性、割ると崩壊/発散) / 180° 剛体回転が増分 ≥ 2 で `Inverted` / ragdoll・`AdaptiveConfig` の公開 field / `support_volume::estimate_region_volume` の配分規則 / Z=0 断面・E=0 の silent な安全判定 / `eulerian_grid` の公開 API

### 第 62 increment (2026-10-03、配線作業 第 9f 件 — rollback netcode の予測と照合)

クライアント予測の照合 `netcode_prediction::reconcile` は「バッファにある権威 tick より後の入力を全部再生する」が、**再生が正しいのはそれが連続した tick `t+1, t+2, …` の時だけ**で、サーバの snapshot がバッファの ring が既に捨てた入力より古い時 (遅いサーバ・小さい容量) や、バッファの途中の tick が欠けた時は、**誤った入力を再生して誤った状態を、何の兆候もなく返す** ⇒ `reconcile_checked` と `ReconcileError::MissingInputs { needed, oldest }` (追加のみ、`#[non_exhaustive]`) を足した 履歴が完全なら `reconcile` と同じ結果で、不完全なら**バッファを変更せず**どの入力が無いかを返す (呼び側は完全な状態を要求するか容量を増やせる)
`netcode` / `netcode_prediction` の 8 item (`advance_frame` / `dt` / `get_snapshot` / `snapshot_count` / `drop_acknowledged` / `head_snapshot` / `inputs` / `reconcile`) を `examples/rollback_netcode.rs` (サーバが完全なシミュレーションを走らせ、クライアントが軽いモデルで予測し 10 tick 遅れの snapshot を照合する・遅すぎる snapshot は拒否される・snapshot → 進む → rollback → 同じ入力の再生で全 frame の checksum が一致) で配線した
oracle 8 本 (状態は整数の和なので期待値は定義から書ける: 照合後の head は `権威 state + 後の tick の action の和`、`drop_acknowledged` は `<=` の境界、ring は古い順に捨てる、欠けた入力の報告) 変異 12 件中 12 red
baseline 退役 8 行 (`netcode::{advance_frame, dt, get_snapshot, snapshot_count}` / `netcode_prediction::{drop_acknowledged, head_snapshot, inputs, reconcile}`)

### 第 59 increment (2026-10-03、配線作業 第 9c / 9d / 9e 件 — 選べる broad-phase、接触力、marching tetrahedra の collision mesh)

**9c broad-phase**: 永続の `DynamicAabbTree` を broad-phase の選択肢にした `Broadphase::{Bvh (既定), DynamicTree}` と `PhysicsWorld::{set_broadphase, broadphase, broadphase_stats, broadphase_proxy_aabb}` (追加のみ) どちらも整列済みの候補 pair を同じ厳密 narrow-phase に渡すので**結果は bit 一致**する proxy は body index が key (user data) で、毎 step その index の body の箱で更新される ので、`remove_body` / 状態復元に全再構築は要らず、無くなった index の proxy だけを外す 動かない body は fat box (半径 + margin 0.5) の中に留まる限り再挿入されない その後 `bvh.rs` の `BroadphaseHybrid` を完成させ (静的層は静的集合が変わった時だけ再構築する BVH、小さい動的 body は cell 幅を中央値の箱から決める疎 hash grid、大きい動的 body は毎 step の BVH、出力は厳密な箱重なりの昇順) `Broadphase::Hybrid` として配線した (snapshot tag 2、`StageWork::broadphase_box_tests`、休止 body の parking は `Bvh` のみ) 3 方式は 4 scene × 100 / 1000 body で bit 一致 (`tests/analytic_broadphase_hybrid.rs`)
**9d 接触力**: `contact_viz` を solver の接触に繋いだ `PhysicsWorld::{contact_forces, contact_arrows, contact_friction_arrows, contact_friction_cones}` (追加のみ) 力は XPBD の適用分離量 `λ` (`cached_lambda`) から `F = λ / ((wₐ + w_b)·h²)` (h = dt / substeps) 静止した body は **`m·g` を厳密に支える** (`m = 2` で 19.620 N、2 段の積み重ねで下の接触 `(m₁ + m₂)·g`、上の接触 `m₂·g`) 摩擦は接触ごとの係数 ⚠️ 約 1 分静止した body は sleep して solver に載らず、接触が無い
**9e collision mesh**: `collision_mesh_gen` は名前が marching cubes でも**扇状の近似で、頂点がセルごとに複製され、三角形分割が正しくなく、向きも不定**だった ⇒ **marching tetrahedra で作り直し**: 6 つの四面体 (全セル同じ分割で面の対角線が揃い閉じる)・頂点は格子の辺ごとに共有 (`BTreeMap`)・内側から外側へ向く巻き ⇒ 閉じた向きつき 2-多様体 (球で `V − E + F = 2`、体積は `4πR³/3` に下から収束、`res 30` で 99.5%) `simplify_collision_mesh` は旧実装が多様体を壊し未使用頂点を残していた (AABB も狂った) ので、**link 条件と反転検査つき edge collapse** (torus で穴が保たれ Euler 標数 0)・開いた mesh の境界は動かさない・未使用頂点を除去・閉じた mesh は 4 三角形未満にしない・`BinaryHeap` で O(T log T) (旧 O(T²)、torus の test が 15 秒 → 0.1 秒) `compute_mesh_aabb` は三角形が使う頂点だけ `CollisionMesh::to_static_collider` (追加のみ) で F2 の `TriMesh` 静的 collider に繋がり、球 body が mesh の上に `R + r` で載る
⚠️ **契約の変更**: 同時並行の第 25 件が固定していた旧 `simplify` の副作用 3 本 (`simplify_disjoint_triangles_target_zero_removes_all` ほか: 孤立した三角形を縮退させて消す) を、新しい契約 (境界の辺は collapse しない) に合わせて更新した
oracle: 9c 8 本 (bit 一致の密な scene / 構造変更 / 切替 / 復元 / proxy の fat box の閉形式) 9d 9 本 (重さの閉形式) 9e 14 本 (閉・向き・Euler・体積・AABB の閉形式・torus・開いた mesh・星形分割の pinch) 変異: 9c 15 件中 15 red (等価だった全 reset 3 件は削除)、9d 11 件中 11 red、9e 25 件中 22 red (残り 3 件は collapse 順序の質だけに効く等価)
baseline 退役 3 行 (`dynamic_bvh::{height, proxy_count, user_data}`) 他の行 (`bvh::get_aabb` / `collision_mesh_gen` 5 / `contact_viz` 5) は同時並行の第 24 / 25 / 28 件が example 経由で先に退役済み ⇒ 本件は**実配線** (world API / 静的 collider / 選べる broad-phase) と欠陥の根本修正の差分 example は `examples/broadphase_selection.rs` / `examples/contact_force_visualization.rs` / `examples/collision_mesh_from_sdf.rs`
### 第 61 increment (2026-10-03、`SolverBackend::Tgs` の既知gap 3件を完全解消 — SDF collider + joint)

残っていた2gap (SDF collider / joint) を解消し、kinematic target (第56 increment) と
合わせて `Tgs` backend の既知gap 3件が全て解消 **SDF collider**:
`step_tgs` が `PhysicsWorld::sdf_colliders` を一切見ていなかった collision detection
直後に既存 `resolve_sdf_collisions()` (position直接push-out、backend非依存) を1tickに
1回呼ぶだけで解決 oracle: `tgs_body_falling_onto_sdf_ground_is_stopped_near_the_surface`
**Joint**: `DistanceConstraint` が island分割のgroupingにしか使われず拘束impulseが
一切適用されていなかった `solver_tgs_hooks_6dof_oriented.rs` に `JointOriented`
(bilateral distance joint) を新設、contactと同じ`velocity_iteration`(相対速度を
現在軸に沿って厳密に0へ、unilateralなcontactと異なり符号制限なし) +
`position_iteration`(Baumgarte drift補正) の2段で、TGS内部substep毎にcontactと
並行して解く anchor offsetはcontactと異なり毎iteration現在のbody位置・姿勢から
再計算 (contactは1tick分frozen、jointはsubstep内でbodyが動き続けるため固定すると
初期方向しか補正できない) warm-start cacheはcontactと共有 (`stable_id`最上位bitで
disjointな空間を確保) oracle 4本 (周回運動の収束帯 / 既に満たされた拘束のbit-exact
無impulse / 初期違反+ゼロ速度でposition_iteration独自の歯を確保 / 退化入力の無panic)
既存の「joint無視」をpinしていたtestは新しい正しい挙動のtestに置き換え 変異試験
3種 (SDF collider呼出削除 / joint velocity_iteration削除 / joint position_iteration
削除) 全てred確認済 `SolverBackend` のdoc comment中の「Known gaps」記述を全面更新
公開API signature変更なし (`JointOriented`等は全て`pub(crate)`)

### 第 60 increment (2026-10-03、`wave_ship::Jonswap::spectrum_density` の peak-enhancement 正規化を根本修正)

`spectrum_density` の leading constant `5/16·H_s²` が DNV-RP-C205 の正規化補正
`(1 − 0.287·ln γ)` を欠いていたため、既定 `north_sea()` (γ=3.3) で `H_s=4·√m₀` が
回復せず公称値の約 1.235 倍を返していた (γ=1 の PM 退行では `ln(1)=0` で元々補正不要
だったため、既存 m₀ 回復 test は γ=1 のみで発覚していなかった) 正規化補正を乗算
`Fix128::ln` を新設 (`turbulence.rs` の private `ln_fix` と同一アルゴリズムを
canonical 化、`u_plus` もこちらへ切替、挙動変化なし) oracle:
`wave_ship_spectrum_recovers_hs_under_peak_enhancement` (m₀ 数値積分から `H_s` 回復、
相対誤差 2% 以内) + `tests/analytic_math_ln.rs` (f64 参照 / 加法性 / 単調性 / 退化入力
5 test) 変異試験 (正規化を外して red を確認) で歯を確認 `north_sea()` 等の既定出力が
変わる (公開 API signature は不変、`Fix128::ln` の追加のみ)

### 第 58 increment (2026-10-03、`sdf_force::Attract` の overflow が clamp を破る問題を根本修正)

`compute_sdf_force` の `Attract` 分岐は `dist` が Fix128 の表現域境界付近 (`~4.6e18`) の時
`strength * dist_fix.abs()` が mod-2^128 wrap し、`min(wrapped, max_force)` が `max_force`
を保証しない状態だった (ROADMAP 第 45 increment で発見・記録、保留)
`Fix128::checked_mul` で overflow を検出し、overflow 時は `max_force` を直接返すよう修正
(overflow する積は必ず `max_force` より大きい) 旧挙動を pin していた regression test を
正しい挙動を pin するものに置き換え、変異試験 (fix を revert して red を確認) で歯を確認
公開 API signature 変更なし

### 第 55 increment (2026-10-03、配線作業 第 9b 件 — SDF collider を形状つき body の実形状で解く)

SDF との衝突は body ごとに同じ半径の球 (`sdf_collision_radius`) で解かれ、形状つき body (`add_shaped_body` / `add_compound_body`) の実形状が無視されていた `resolve_sdf_collisions` が **形状・compound を持つ body はその collider で SDF と衝突させる**ようにし (持たない body は従来どおり球)、`PhysicsWorld::sdf_contacts()` (追加のみ) が `step` の押し出し対象を動かさずに列挙する 球 / 球状の楕円体 / カプセルの子は各々の球・カプセル判定、箱は 27 点 (角 8・辺の中点 12・面の中心 6・中心)、hull は頂点、他の凸形状 (円柱・円錐・楔・環・非球の楕円体) は SDF の法線の逆向きの support 点を 6 回まで追う (`convex_sdf_contact`)
⚠️ **既存の欠陥 1 つを検出・修正**: **`collide_aabb_sdf` が箱の角 8 点と中心の 9 点しか見ず、面の中心が最深になる場合 (箱の面が球状の障害物に当たる) を取りこぼしていた** ⇒ 27 点
oracle (平らな SDF = 閉形式、曲面 = 総当たり): 回転した箱は最低の角 `h − (|sin θ|·hx + cos θ·hy)`、傾いた円柱は `hh·cos θ + r·sin θ`、円錐は底、楕円体は鉛直半径 `√((a sin θ)² + (b cos θ)²)`、カプセル (上下反転も)・箱 (子と箱の回転の合成 + 中心の offset)・hull (子の回転)・球の子は各々の最低点、最も深い子が (リストの後ろにあっても) 決める 曲面は球の障害物に平らに載る箱 (面の中心、`R − y_bottom`) / 横に当たる箱 (z 方向、半幅が 0.75) / 偏心した楕円体の最近点 (総当たりと 2e-3 以内、support を追う反復が要る) / 回転した箱 (総当たりより深くならず 85% 以上) `with_scale` は面を `scale × offset` に動かす step 後に最低の角が床にちょうど載る 変異 22 件中 21 red、生存 1 件は等価 (support 点が動かなくなった時の早期終了、性能のみ)
⚠️ **残る近似**: 曲面の SDF に対し、箱の辺・面の内部や凸形状の平らな面が標本点の間で最深になりうる (回転した箱で最大 15% 浅い) 平らな SDF では全て厳密
baseline 退役 5 行 (`collide_point_sdf` / `collide_capsule_sdf` / `collide_aabb_sdf` / `detect_sdf_contacts` / `SdfCollider::with_scale`、実配線 3 (`collide_*` は body の collider から) + example 経由 2)、example は `examples/sdf_body_collisions.rs`

### 第 56 increment (2026-10-03、`SolverBackend::Tgs` でkinematic targetを処理)

`Tgs` backend の既知gap 3件 (joint / kinematic target / SDFコライダー) のうち kinematic target を解消
`kinematic_target` を設定した `Kinematic` body は `Tgs` 下で最後の位置・速度に固定されたままだった
(`XPBD` 経路のみが処理していた) `step_tgs` の衝突検出フェーズの前にkinematic bodyを目標位置へ進める
処理を追加、速度は位置差分から導出 (`XPBD` の既存閉形式と同じ式) oracle 5本 (単体3本 + end-to-end 2本)、
kinematic bodyが動的bodyを押すsceneで衝突検出との配線順序も確認 変異試験で両方のoracleに歯があることを確認
公開API signature変更なし、残りgap (joint / SDFコライダー) は未着手

### 第 57 increment (2026-10-03、配線作業 第 20 件 — `character`/`wind_zone`/`heatmap`/`audio_physics`/`acoustic_wave` 未配線 29 item)

並行して 5 件、全て src 無変更 変異: character 10/10、wind_zone 7/8 (equivalent mutant 1)、heatmap 7/8 (equivalent mutant 1)、audio_physics 初回 8/10 → test 覆い漏れ 2 件を追加で最終 10/10、acoustic_wave 13/13 baseline 34 行退役 (実配線 29、名前衝突の巻き込み 5 = `sdf_character.rs::apply_gravity` / `vehicle.rs::new_default` / `buoyancy_zone.rs::{force_on,signed_depth_below_surface,submerged_fraction}`、いずれも実 caller は無し)
⚠️ 実測 (未修正、非バグ): `heatmap::generate_stress_heatmap` は raw contact triple を取る signature で `FemSolution` の per-element stress tensor を受け付けない (設計制約として記録) / `acoustic_wave::leapfrog_step` は一様 `f32::MAX` field で `2.0*current[i]` の中間 overflow により `NaN` を返す (`+inf` ではなく、`f32` overflow 下では「一様場→Laplacian=0」恒等式が成立しない、この module は `Fix128` と違い決定論/overflow 保証を持たない設計)

### 第 53 increment (2026-10-03、`thin_wall` の無限ループ + silent footgun 2 件を根本修正)

既存バグの根本修正として、「設計変更が必要」として記録されていた 3 件を解消

- `sample_surface_points`: grid 走査の `while coord <= max { coord += step }` が `f32` 累積加算で、`step` が座標 magnitude の ULP (≈64 @ 1e9) より小さいと no-op になり無限ループしていた (`999_999_999..1_000_000_001`, step=1 で実測確認済) 走査を整数ステップ数ベースに置き換え (`f64` で `ceil((max-min)/step)` を先に計算)、f32 累積加算という機構自体を除去して構造的に終端を保証 (guard/反復上限の両案より根本的)
- `measure_thickness_at`: 同じ ULP 機構で、極端座標で march の初期オフセットが座標を全く変化させず、物理的意味の無い `Some(start_offset_mm)` を返していた 各 step で座標が実際に変化したか (bit 一致チェック) を見て、変化していなければ `None` を返すよう修正 (既存の「None=測定不能」契約内の修正、signature 変更なし)
- `ThinWallConfig::for_nozzle`: `nozzle_mm <= 0` が `min_thickness_mm=0` を silently 生成し薄肉検出を無効化していた `assert!` で fail-fast に変更 (既存 oracle `for_nozzle_zero_diameter_current_behavior_is_never_thin` を新挙動 pin の `for_nozzle_zero_diameter_now_fails_fast` に置換)

既存 oracle 16 本のうち上記 2 件 (旧挙動を pin していたもの) を新挙動に更新、新規 regression test 2 本追加 (無限ループの具体的再現 AABB / 両 footgun) 変異無し、18/18 green 公開 API signature 変更なし (`for_nozzle` は `#[panics]` doc 追加のみ)

### 第 54 increment (2026-10-03、配線作業 第 19 件 — `smoke_fire`/`rope`/`contact_cache`/`math`/`wave_ship` 未配線 32 item)

並行 5 件、全て src 無変更 変異: smoke_fire 7/8 (equivalent mutant 1)、rope 4/5 (equivalent mutant 1)、contact_cache 9/9、math (arm64 host 上では atan/dot_simd/length_squared_simd のみ実行可能、3/3 red、x86_64+simd gate の 4 item はこの host では compile されずクロスコンパイル確認のみ)、wave_ship 11/12 (equivalent mutant 1) baseline 35 行退役 (実配線 32、名前衝突の巻き込み 3 = `src/cloth.rs`/`src/deformable.rs`/`src/fluid.rs` の `step_with_sdf`)
⚠️ **contact_cache は既存 2026-09-30 の方針「CPU `step()` には復活させない」の確認が必須だった** — `ContactCache` の warm-start 7 item は `PhysicsWorld::step()` から一度も読まれず、実 warm-start は別機構 (`ContactConstraint::cached_lambda`) 方針の範囲外 (`step()` を一切呼ばない standalone example) として配線
⚠️ 測定のみ実施、修正は未対応: `smoke_fire::reaction_rate_kg_per_m3_s` は温度/気体定数のみ guard し密度の符号は無検証 (負の gas_constant で exp_fix 飽和まで到達) / `raycast::sweep_sphere` と `ccd::sphere_sphere_toi` が意味論重複 / **`wave_ship::Jonswap::spectrum_density` の正規化定数が JONSWAP peak-enhancement 補正 `(1-0.287·ln(gamma))` を欠き、既定 `north_sea()` (gamma=3.3) で moment から回復する Hs が公称値の約 1.235 倍になる** (DNV-RP-C205 予測値と 0.12% 差で一致、欠落補正が原因と確認済、修正は既定出力を変える semver 相当の判断につき未対応 (別途判断)) / 同 far-tail が Fix128 解像度限界で floor noise (符号バグではない)

### 第 50 increment (2026-10-03、配線作業 第 9 件 (F3c/F3d) — SDF の凸分解と compound の broad-phase、幾何クエリ)

`decompose_sdf` が `concavity_threshold` を無視して**常に `max_hulls` 個へ切っていた** (凸な球・箱も 16 個に割れる) ので、cluster の hull の中にあって SDF の外にあるセルの体積 / hull の体積を concavity とし、閾値を超える間だけ・予算の範囲で切る実装にした `CompoundShape::{from_decomposition, from_sdf}` (追加のみ) が凸片を compound にし、`add_compound_body` で**凹んだ形のまま衝突する** body になる (L 字の切り欠きに置いた probe は触れない)
⚠️ **既存の欠陥 4 つを検出・修正**: ① `concavity_threshold` が未使用 ② **`volumes` が bounding box の体積** (球で hull の 1.8 倍、`min_volume` の判定も bbox) ⇒ hull の実体積 ③ `max_vertices_per_hull` が `len < 2·cap` で効かない (floor の stride が 1) かつ stride が走査順で面上の点を落として**箱の角を失う** (hull が 10% 縮む) ⇒ 極値点 (接する面の法線が 3 次元を張る頂点) だけを残し、上限超過は最遠点サンプリングで選ぶ ④ `centers` が頂点の平均で偏る ⇒ hull の重心 ⚠️ `build_hull_mesh` の頂点は面上・辺上の共面点を含む (9³ の殻で 164 個、真の角は 8) ので極値点の絞り込みが要る
oracle: 面が格子線に乗る箱で境界セルの中心が面から cell/2 内側に来るので、hull の体積は **`(辺 − c)` の積** (L 字は 2 本の棒の積を足した閉形式、独立に格子から導出) 球は上限 (凸の内側) と下限 (表面から 1 セル以内) 予算が cut の両側へ分かれること (4 つの球で予算 1/2/3/4/16 → 1/2/3/4/4) 閾値が hull 体積の割合であること 8 点未満は切らないこと compound の質量・重心が 2 本の棒の和 L 字 body の切り欠きの probe 変異 22 件中 21 red、生存 1 件は等価 (空 cluster の再帰) 途中で見つけた oracle 側の誤り: 球が格子の境界に接して切れていた / 切り欠きの probe が凸包の外だった (凸包の斜辺は x + y = 3)
F3d: `body_collider` の narrow-phase が `world_aabb` で body 全体の box を先に判定し `overlapping_children` で相手の box と重なる子だけを GJK/EPA に渡す (結果は変わらず、遠い子を省く) `OrientedBox::{axis_aligned, corner, corners}` / `Cone::{apex, base_center}` / `AABB::from_metric_ball` は Rodrigues 回転 (f64) と metric ball の境界のブルートフォースで oracle 化し example に載せた 変異 17 件中 16 red、生存 1 件は等価 (相手でなく自分の box で絞る = 絞り込みなし、性能のみ)
baseline 退役 10 行 (`decompose_sdf` / `DecompositionResult` / `corner` / `corners` / `apex` / `base_center` / `from_metric_ball` + 巻き込み 3 (`metric::{L1, LINF, axis_extent}`、example が通す)) ⚠️ `world_aabb` / `overlapping_children` / `axis_aligned` の 3 行は同時並行の第 18 件 (`e90ec33`、example 経由) が先に退役した ので本件はそれらを narrow-phase の絞り込みに**実配線**した差分だけを持つ、example は `examples/convex_decomposition.rs` / `examples/geometry_queries.rs`
残り (F3e): `compound::compute_aabb` (キャッシュは誰も読まない) / `build_convex_hull` (共面点を頂点に含み coplanar で panic)

### 第 49 increment (2026-10-03、配線作業 第 18 件 — `cubic_elastic_fem`/`compound`/`raycast`/`ccd`/`solver_tgs` 未配線)

並行 5 件 (`cubic_elastic_fem` 9 item / `compound` 8 item + `box_collider::axis_aligned` / `raycast` 9 item / `ccd` 7 item / `solver_tgs` 残 9 item 中 8 item) 変異: cubic_elastic_fem 9/9、compound 13/14 (1 件は軸整列回転のみの test では不可視だった真の oracle gap、対角 120 度回転 test 追加で解消)、raycast 22/22 (初回 3 件生存、カプセル接線・t=0 境界・両キャップ命中の scene 追加で解消)、ccd 15/19 (4 件 equivalent mutant)
⚠️ **`compound.rs` は別の作業 (F3b-1, `dafc824`〜`b9472f6`) と同時並行で配線** — rebase で両者を統合 (`add_sphere`/`add_capsule`/`add_convex_hull`/`add_box`/`child_world_aabb` は別の作業 が `PhysicsWorld::add_compound_body` 経由で先行配線済、本 batch は残る `compute_aabb`/`overlapping_children`/`world_aabb` を含む全 8 item + 自身の example で独立に配線、両方が共存しても矛盾なし)
⚠️⚠️ **`solver_tgs` 残 9 item は方針「本実装」により skeleton を撤去**: `ccd::adaptive_toi_substeps` が `solver_tgs::adaptive_substeps_for_ccd` を実際に呼ぶように実装 (旧実装は `speculative_contact` の有無だけで定数を返す skeleton だった)、`solve_oriented_islands_serial`/`_parallel` を `dispatch_islands`/`par_dispatch_islands` 経由に書き換え (無挙動変更)、`step_tgs` に `ImpulseCache::sweep()` を配線、新規 `PhysicsWorld::{tgs_cache_stats, reset_tgs_cache_stats}` + `TgsCacheStats` (`#[non_exhaustive]`) で warm-start 診断を公開 API 化 (snapshot +78/−0) ⚠️ **`par_dispatch_islands` 自体は未達** — 唯一の呼出元候補 `step_tgs` が常に serial 固定で、parallel 経路に繋ぐには `ImpulseCache` の island 単位 split/merge という別の設計変更が要るため保留
baseline 44 行退役 (実配線 38、名前衝突の巻き込み 6 = `quadratic_elastic_fem.rs::corner_count`/`element_count`/`element_nodes` + `bvh.rs::BvhStats`/`bvh.rs::stats`/`sdf_adaptive.rs::stats`)

### 第 48 increment (2026-10-03、配線作業 第 9 件 (F3b-1) — compound body と凸包の質量特性)

複数の形状でできた body (亜鈴・L 字など) を作れなかった `PhysicsWorld::add_compound_body(&CompoundShape, density, position)` を足し、子の質量・重心・慣性を合成して**主軸系**に置く (重心を原点、`body.rotation` = 主軸の回転、子は重心基準に付け替え) 衝突は子ごと: 2 つの子の間の隙間は body の一部でなく、凸包の中でも触れない 子の組のうち最も深い接触が採られる (追加のみ、`CompoundShape::mass_properties` / `build_hull_mesh` / `HullMesh` / `principal_axes` / `CompoundChild::support_world`)
⚠️ **既存の欠陥 3 つを検出・修正**: ① **`convex_hull_mass_properties` が誤っていた** (立方体で質量 12 / 正解 24、重心がずれ、Ixx 3.5 / 正解 16) ⇒ 凸包メッシュの四面体分解による厳密積分 (∫xxᵀ dV = V/20 (Σpₖpₖᵀ + (Σpₖ)(Σpₖ)ᵀ)) に置換 ② **compound の球の子の AABB が子の回転を無視** ③ **`support_world` が -1e6 の番兵を使い、全子が遠方にあると誤った点を返した**
oracle: 箱 / 立方体 / 非対称な楔の凸包を閉形式と求積で、compound の質量・重心・慣性を子の閉形式 (平行軸) と**和集合の求積**で、回転した子の重心、軸が x のカプセル (円柱 + 半球 2 つ)、回転した箱 (x/y の慣性の交換)、非対称な箱 (−3 / +5) の隙間 probe、最も深い子の接触 変異 36 件中 35 red、生存 1 件は等価 (質量 0 の子の除外、冗長なので削除) 途中で見つけた oracle 側の誤り: カプセルの円柱の I⊥ に r²/3 を使っていた (正しくは r²/4) 実装は正しく、**oracle の閉形式を独立に求積で確かめるまで変異の red を信用しない**
baseline 退役 11 行 (`compound::{add_box,add_capsule,add_sphere,add_convex_hull,child_world_aabb}` / `compute_centroid` / `box`・`capsule`・`sphere`・`convex_hull_mass_properties` / `translate_inertia`、実配線 11、巻き込み 0) 呼出元は `add_compound_body`、example は `examples/compound_bodies.rs`
残り (F3c): `compound::{compute_aabb, overlapping_children, world_aabb}` / `build_convex_hull` / `convex_decompose` / `box_collider::{axis_aligned, corner, corners}` / `cone::{apex, base_center}` / `from_metric_ball`

### 第 47 increment (2026-10-03、配線作業 第 17 件 — `prestressed`/`piezoelectric`/`rolling_contact`/`sdf_force` 未配線 28 item)

並行 4 件、全て src 無変更 変異: prestressed 7/7 (実装) + 2/5 (guard、3 件は Fix128::Div のゼロ除算契約と算術等価)、piezoelectric 11/12 red (permittivity 単独配線変異は voltage_from_force/force_from_voltage が残る限り推移的到達性で観測不能)、rolling_contact 14/14、sdf_force 15/17 (生存 2 件は算術的に等価、`contain` の境界 off-by-one は dist=0 で push が恒等的に 0 になる式の性質、`apply_sdf_force_fields` の is_static skip は inv_mass=0 と同一条件の性能最適化) baseline 28 行退役 (実配線 27、名前衝突の巻き込み 1 = `force.rs::with_affected_bodies`) production entry point: `examples/prestressed_joints_and_cables.rs` / `examples/piezoelectric_materials.rs` / `examples/rolling_contact_fatigue.rs` / `examples/sdf_force_fields.rs`
⚠️ 測定のみ実施、修正は未対応: rolling_contact.rs は f32 ベースで engineering module family の他 (fatigue/laminate_failure) の Fix128 決定論と不整合 / sdf_force の `attract` は `min(strength*|dist|, max_force)` clamp が Fix128 の表現域境界付近 (`|dist| ~ 4.6e18`) で `strength*dist_fix` 自体が mod-2^128 wrap するため `min()` が意図した値と比較できず破られる (通常の大距離 1e9 等では問題なし)

### 第 40 increment (2026-10-03、配線作業 第 9 件 (F3a) — 凸形状どうしの GJK/EPA narrow-phase)

形状つき body (F1) は衝突が外接球どうしのままだったので、箱どうしが球として検出されていた `collider::contact(a, b)` (GJK の後に EPA、追加のみ) と、`PhysicsWorld::{set_body_shape, colliders_overlap}`、`PosedShape` (姿勢つきの `Shape` を `Support` にする) を足した `add_shaped_body` は形状を body に付け、**両方の body が形状を持つ組は GJK/EPA の接触で決める** (片方でも持たなければ従来の球どうし) 接触の法線は B→A、depth は分離に要る最短の並進
⚠️ **既存の欠陥 2 つを検出・修正**: ① `gjk` が simplex を返さず `epa` (四面体を要求) と**公開 API だけでは繋がらなかった** ⇒ `gjk_core` に分けて simplex を返し、衝突時に四面体へ補完する (辺・頂点でだけ接する box は 1 点の simplex で止まる) ② **`epa` が反復上限で `None` を返し、曲面形状 (球・円柱・円錐・楕円体・環) の接触を必ず落としていた** ⇒ 上限に達したら最近面から接触を返す (球どうしで数 1e-3 の誤差)
oracle: 重なる箱の depth と法線を **分離軸判定 (15 軸、箱の回転軸から書き起こし)** と比較 (積み重ね / 最短軸 / 5 通りの回転) 同軸の円柱 / 球 / 同位置の箱 / 辺・角でだけ接する箱 (depth 0) / 退化 (平らな箱) / 世界: 2 箱が depth/2 ずつ離れる、外接球だけが重なる箱は接触しない、静的な箱の上に落とした箱と円錐・楔が**重心**の高さで静止 (cone: 底が重心の 1 下)、回転した body、remove 後も形状が body と一緒、event の法線と接近速度 変異 24 件中 23 red、生存 1 件は等価 (補完に使う方向の順序) + 配線変異
baseline 退役 3 行 (`gjk` / `epa` / `GjkResult`、実配線 3、巻き込み 0) 呼出元は `contact` (solver の `detect_collisions`) と `colliders_overlap`、example は `examples/convex_contacts.rs`
⚠️ 衝突は依然として 1 点の接触 (manifold なし): 接触点は EPA の支持点で、接触拘束は位置と質量だけで解く (回転は拘束に入らない) 残り (F3b/c): `compound` (8) / `convex_mesh_builder` (2) / `convex_decompose` (2) / `box_collider::{axis_aligned, corner, corners}` / `cone::{apex, base_center}` / `from_metric_ball`

### 第 46 increment (2026-10-03、配線作業 第 16 件 — `material`/`replay`/`multi_world`/`sdf_fem_mesh` 未配線 34 item)

並行 4 件、全て src 無変更 変異: material 8/8、replay 7/10+3等価、multi_world 18/18、sdf_fem_mesh 10/10 baseline 34 行退役 ⚠️ **CI red 1 件発見・修正** (`b01848c`): full feature set clippy のみで型推論曖昧性、`collect::<BTreeSet<i64>>()` で解消 + preflight に同 feature set の clippy step を追加 (drift 恒久対処) ⚠️ sdf_fem_mesh の測定: `generate()`/`generate_marching_tets()` の境界判定不一致 (未対応)

### 第 45 increment (2026-10-03、配線作業 第 15 件 — `thin_wall` 未配線 7 item)

1 件、src 無変更 変異 11/11 (実装) + 7/7 (配線) red baseline 7 行退役 ⚠️ 測定のみ実施、修正は未対応: `sample_surface_points` の無限ループ (極端 AABB + f32 ULP)、`measure_thickness_at`/`for_nozzle(0.0)` の silent footgun 2 件

### 第 44 increment (2026-10-03、配線作業 第 14 件 — `non_newtonian`/`laminate_failure`/`filter` 未配線 29 item)

並行 3 件、全て src 無変更 変異: non_newtonian 10/10 実装 + 1/1 配線、laminate_failure 8/8、filter 23/23 (harness の mtime 偽陽性を検出・再検証) baseline 31 行退役 (実配線 28 + 名前衝突 1 `anisotropic::FailureCriterion` + 重複 2)

### 第 43 increment (2026-10-03、配線作業 第 13 件 — `animation_blend` 未配線 11 item)

1 件、src 無変更 example 1 本が state-machine (go_animated/go_powered/go_ragdoll/update/lerp 等) 全 11 item を駆動 変異 22/22 red (lerp 単独変異は update 内部の sibling 呼出で推移的配線を確認済) baseline 11 行退役 + 名前衝突 4 行 (physics2d::lerp / dynamic_bvh・sim_modifier・vehicle::update)

### 第 42 increment (2026-10-03、配線作業 第 13 件 — `analytics_bridge` 未配線 11 item、features = std,analytics)

1 件、src 無変更 example 1 本が percentile reader + recorder 全 11 item を駆動、oracle は自前 nearest-rank + DDSketch256 契約窓 + HyperLogLog12 線形カウント式の再実装 変異 11/11 red baseline 11 行退役

### 第 41 increment (2026-10-03、配線作業 第 12 件 — `hyperelastic`/`compressible`/`interpolation`/`articulation` 未配線 47 item)

並行 4 件、全て src 無変更 変異 red: hyperelastic 11/12 (silicone_soft の c2 1 ULP が観測不能)、compressible 実装 11/12 + 配線 10/12 (2 件は module 内 sibling 経由の別経路)、interpolation 11/12 (slerp の冗長 guard)、articulation 12/13 (apply_motors の force.is_zero() が算術等価) baseline 47 行退役 + motor::set_position_target (articulation example から真の呼出)

### 第 39 increment (2026-10-03、配線作業 第 9 件 (F2) — 静的 collider: `StaticCollider` と `PhysicsWorld::add_static_collider`)

`PhysicsWorld` の衝突は「球 (body ごとの衝突半径) と SDF collider」だけで、`plane_collider` / `heightfield` / `trimesh` の球衝突は呼出元が 0 件だった `StaticCollider::{Plane, HeightField, TriMesh}` と `add_static_collider` / `remove_static_collider` / `static_collider_count` を足した 球 body を substep ごとに SDF collider と同じ位置 (逐次 / batched / bridge の 3 経路すべて) で面の法線方向へ深さだけ押し出す (追加のみの公開 API) 衝突球は body の衝突半径、無ければ `set_sdf_collision_radius` の既定値 (SDF と同じ)
⚠️ **oracle が既存の欠陥を 2 つ検出**: ① `HeightField::collide_sphere` が斜面で**垂直距離**を使っており球を `r·(1/cosθ − 1)` 埋めていた (傾き 1/2 で 0.0142 の誤差) ⇒ 法線方向の距離 (`Δy·n_y`) に ② 幅 0 の高さ場の `get_height` が `width − 1` の u32 underflow で panic (空の高さ場 / 間隔 0 は面なしとして None)
oracle は解析解: 床 / 傾いた平面 / 斜面の高さ場 / 谷の三角形面の「法線方向に `r − d` だけ押し出される」閉形式 (1 substep の世界、重力 0) + 重力下の静止高さ + 2 平面の角 + 一次 query (`from_point_normal` の Hessian 形、双線形補間、斜面の法線、capsule / box の貫入深さ) 変異 **16/16 red** (初回 12/16、生存 4 件は per-body 半径 = 既定半径で区別できない / 境界 index / 空の `get_height` 直接呼び出し / `step_parallel` を呼ぶ test が無かった → test を足して red) + 配線変異 (example を外すと未配線に戻る)
baseline 退役 19 行 (実配線 19、巻き込み 0): plane 7 / heightfield 7 / trimesh 5 呼出元は `examples/static_colliders.rs`
⚠️ 既知の近似: `TriMesh::collide_aabb` は「中心への最近点が box の範囲内」を要件にするため、急な斜面で厳密な SAT より浅い貫入を見逃す (未対応) 平面は両面 (背面に中心がある球はその側に保持される) 位置補正のみで摩擦は無い (斜面では滑る) `compound` と凸形状どうしの GJK/EPA は F3

### 第 38 increment (2026-10-03、配線作業 第 11 件 — `filament_db`/`linear_elastic_fem`/`neural`/`query` 未配線 51 item)

並行 4 件、全て src 無変更 (既存 pub/pub(crate) item に example 経由の入口を追加するだけで配線) 変異 red: filament_db 15/15、linear_elastic_fem 20/20、neural 11/12 (hard_tanh 境界が等価)、query 14/15 (capsule_cast tie-break が近似等価) baseline 51 行退役 + 名前衝突 2 行 (motor/fluid_netcode の `compute`)


### 第 37 increment (2026-10-03、配線作業 TGS 裁定 (A) — `SolverBackend` で TGS family を `PhysicsWorld` の選択可能 solver に配線)

方針 A を採用: `solver_tgs.rs` + hook 5 file (5268 行、pub(crate)、v1.0 で privatize) を `pub(crate)` のまま `#[non_exhaustive] SolverBackend { Xpbd, Tgs }` で配線 既定 `Xpbd` は構造的に無変更 既存の `Pgs6DofOrientedHooks`/`solve_oriented_islands_serial` (実装済み未呼出) を `step_tgs()` から呼ぶ oracle 13 本、変異 10/10 red baseline 6 行退役 ⚠️ **残 gap**: TGS は joint / kinematic target / SDF collider を解かない (rustdoc に明記、新 ソルバー実装が要るため今回は配線のみ)

### 第 36 increment (2026-10-03、配線作業 第 9 件 — `debug_render`/`sdf_destruction`/`gpu_sdf` 未配線 41 item、`eulerian_grid` 分散 primitive 14 件を負債 marker)

並行 4 件 (debug_render 13/13 red、sdf_destruction 14/14 red (cap/drain 境界の穴を発見・閉じた)、gpu_sdf 18/18 red、eulerian_grid は trigger 2a で停止・報告のみ) ⚠️ eulerian_grid の分散 primitive 14 件は方針「新規 pub は追加しない」で `ALLOW-UNWIRED` 10 件 + baseline 退役 4 件 + `set_v_solid`/`set_w_solid` 配線 baseline 退役 61 行、新規公開面 0 ⚠️ **TGS family (`solver_tgs*`、5268 行) は方針 A (配線する) で着手中** (進行中)

### 第 35 increment (2026-10-03、配線作業 第 7-8 件 — `anomaly`/`pipeline`/`privacy`/`profiling`/`maxwell_fdtd`/`sketch`/`transient_thermal`/`joint` 8 module、未配線 171 item)

並行 8 件、各 module に example 経由の production 入口 + oracle + 退化入力 test 変異 red: anomaly 48/48、pipeline 32/32、privacy 実装 46/47 + 配線 21/26 (生存は等価/guard 限界)、profiling 32/32、maxwell_fdtd 20/20、sketch 実装 31/31 + 配線 16/17 (生存 1 は構造的観測不能)、transient_thermal 15/15、joint 25/25 baseline 退役 135 行 + 名前衝突 5 行 ⚠️ `DDSketch::quantile` の doc 誤り (`α` → 正しくは `2α/(1+α)`) を修正、oracle 差替で ignore 解消 ⚠️ 残 2 件: joint の wrap-to-zero 二乗 / `solve_joints_breakable` が `PhysicsWorld::step` から未配線 (設計判断、未対応)

### 第 34 increment (2026-10-03、配線作業 第 9 件 (F1) — 形状つき body: `Shape` と `PhysicsWorld::add_shaped_body`)

`RigidBody::new` は質量が何でも慣性を単位球 (`m·2/5`) にしており、箱も輪も同じ torque で同じ角速度で回っていた 形状の閉形式 (`volume` / `inertia_diagonal` / `bounding_sphere_radius`) は box / cylinder / cone / ellipsoid / wedge / torus に実装されていたが呼出元が 0 件だった `Shape` (6 形状) と `PhysicsWorld::add_shaped_body(shape, density, 重心位置)` を足した body は密度 × 体積の質量、**重心まわりの主慣性**、重心まわりの外接球を衝突半径に持つ (追加のみの公開 API、`ShapeError` で退化・密度非正・桁あふれを拒否)
⚠️ **oracle が既存の数式欠陥を 3 つ検出**: ① `355/113` (π の近似、相対誤差 8.5e-8、torus は π² で 1.7e-7) を cylinder / ellipsoid / cone / torus が使っていた (`Fix128::PI` に) ② **円錐の慣性の係数が入れ替わっていた** (`3/80 r² + 3/20 h²`、正しくは重心まわりで `3/20 r² + 3/80 h²`、実測で相対誤差 40%) 重心位置 (頂点側 `−half_height/2`) も返すようにした ③ **楔の慣性が重心まわりでなかった** (`Iyy = w²/18`、正しくは `w²/24`、`Izz` も) 重心位置 (`−height/6`) を追加
oracle は 2 系統: 教科書の閉形式と、**立体の数値積分** (bounding box の midpoint 格子 + `inside` 述語で、体積・重心・重心まわりの慣性を定義から直接求める 公式を知らない) 外接半径は「立体の全点を含み、かつ到達される」で検査 (tall cone / tall wedge で apex 項が支配する寸法を含む) 桁を振る sweep で「wrap した質量を受け入れない」(`Fix128` は wrap する) 変異 **20/20 red** (初回 16/20、生存 4 件は apex が支配しない寸法・保護の二重化 → test を足して red) + 配線変異 (example を外すと 7 件が未配線に戻る)
baseline 退役 13 行 (実配線 13、巻き込み 0): box / cone / cylinder / ellipsoid / torus / wedge の `volume` + `inertia_diagonal` と `ellipsoid::bounding_sphere_radius` 呼出元は `examples/shaped_bodies.rs` (6 形状に同じ torque、ω = τ·dt/I を印字)
⚠️ 衝突検出は依然として球 (外接球) 同士: 箱同士は球同士として検出される 形状自体の narrow-phase は F3 (GJK/EPA) で 残る未配線: `box_collider::{axis_aligned, corner, corners}` / `cone::{apex, base_center}`

### 第 33 increment (2026-10-03、配線作業 第 6 件 — `PhysicsWorld` API 44 本 / `multiphase` VOF・level-set / 構造 4 module の `allow(dead_code)` 撤去)

`solver.rs` の 44 本を `examples/world_api_tour.rs` + oracle 32 本で配線 (`wake_body` の範囲外 index を無視に) `multiphase::advect_vof_rigid` + `VofScheme`、`cfd_solver::LevelSetReinit` + `StepOptions::with_level_set_reinit` + `StepError::ZeroReinitCount` (既定は `step` と bit 一致) oracle 21 本 `buckling` / `creep_longterm` / `fatigue` / `plastic` の module 全体 allow を撤去し `CREEP_FROZEN_AT` を凍結 guard に、残余 9 本は負債 marker 変異 red: multiphase 27/28 (生存 1 は `sweeps` の 1 周収束)、構造 19/19、guard 2/2、数式修正 12/12 (退化入力を `Err` にして guard 撤去を red に) baseline 退役 71 行 (実配線 55、名前衝突 10、guard 判定 1、dead_code 5) ⚠️ 数式 2 件を同時に修正: `snap_through_load_n` の 2 乗則 → 3 乗則 (golden 1302 N が誤った法則を pin していた)、`stress_at_cycles` の wrap する Newton → 閉形式 + 範囲 `Err` ⚠️ 残: TGS family (`solver_tgs*`、5 268 行、`pub(crate)`、PhysicsWorld から未接続) の扱いは未対応 (別途判断)

### 第 32 increment (2026-10-03、壁 4 — multigrid を rank ごとの別 process で回して実測、段階 4b)

段階 4a の banded driver を、rank ごとの **別 process** (この test binary を再実行、port は親が仲介、rank 同士は loopback socket) で回す harness を足した 各 process は `MacGrid` を持たず、seed の式から自分の faces だけを作り、自分が書いた field (圧力と face 速度) の order-independent な畳み込みを出力する 全 rank の畳み込みの和が単一 process の解のそれと一致する (index 重みつきなので値の位置違いも別の値になる)
oracle: 16³ / 2・3 process と 32³ / 4 process で単一 process と bit 一致 / cycle 数が違えば不一致 (比較が違う field を区別できる) 変異 4/4 red
**実測 (arm64 / 32 GiB、release、8 process、6 cycles、開放 scene)**: 256³ (1.7e7 cell) wall **2.0 s**、peak RSS **0.58 GiB**/rank、単一 process は 7.5 s で **bit 一致を確認** 256×256×512 (3.4e7) 3.6 s、1.16 GiB/rank 512×512×256 (6.7e7) **8.2 s**、2.3 GiB/rank (計 18.4 GiB) 時間もメモリも規模にほぼ線形
⚠️ **512³ (1.34e8 cell) は実測していない**: 1 cell あたり約 277 B で計 37 GiB となりこの機 (32 GiB) に載らない 6.7e7 の実測から線形外挿すると 6 cycles で約 16 s だが**外挿**であり、より大きい機か 1 cell あたりのメモリ削減 (コンダクタンスが `[i64; 6]` で 48 B) が要る 単一 process の見積り「1 step 約 23 分」との比較は、同じ cycle 数・同じ機での実測ではないので**参考値**
未着手: 1 cell あたりのメモリ削減 / 複数ホスト / FMG / 集約した粗 level の並列化

### 第 31 increment (2026-10-02、配線作業 第 5 件 — `coupled_field` / `coupled_iteration` の配線)

`reconcile_weighted` (整数重みの厳密和 + 除算 1 回、順序非依存) を新設して `add_assign` / `scale_div` / `same_grid_as` を配線、`step_thermoplastic` を `run_sub_iteration` に乗せ替えて緩和を `blend_from` に、CG の残差 norm を `residual_norm_l2_checked` に (wrap は `FemError::ResidualNormUnfaithful` で拒否) oracle 7 + 3 本 変異 red 6 / 等価 3 / 歯なし 1 (床の導出 sweep、未対応) baseline 退役 19 行 (実配線 13、負債 marker 6) ⚠️ 残: `EquilibrationScale` の消費者 = CG の停止 norm の equilibrate (床側、別 task、golden 再生成を伴う)、`best_residual` の report 化は 2.0.0 列


### 第 30 increment (2026-10-02、配線作業 第 4 件 — RANS k-ε / k-ω と可変粘性拡散の配線)

`TurbulenceModel::{Smagorinsky, DynamicSmagorinsky, KEpsilon, KOmega, Prescribed}` を caller 所有の `RansState` に持たせて `CfdSolver::step_rans` で回し (`CfdSolver` に field を足すのは major なので状態は外に置く、反力の先例と同列)、`(k, ε)` の輸送 (production → 点 source → 調和平均の陽的拡散 → semi-Lagrangian 移流) と、新設 `diffuse_velocity_variable` (`∇·(ν∇u)` の MAC 形、edge は調和平均) で ν_t 場を運動量に届けた (proxy では配線変異が恒等) 拡散数 `> 1/6` は `DiffusionUnstable` で拒否、clamp 発火は `TurbulenceSummary.clamped` で可視 oracle 13 本 (減衰閉形式 1 次収束 / 一様せん断 P/ε → 2.0909 / 2 層 Couette 1e-12 / 対数層恒等式 / 拒否) 変異 15/15 red (配線 6 + 実装 9) baseline 退役 11 行 (全部実配線) ⚠️ 残: 壁 model と RANS の壁 BC (`wall_k_epsilon` の Dirichlet) は未結合 (zero-gradient)、channel の対数則再現は CI 外の validation

追記 (2026-10-05): 壁 BC を結合した `WallModel` 指定時に、壁接セルへ Launder–Spalding の壁関数値 (値固定)、壁から 1 dx の界面の拡散係数に対数則の `κ u_τ dx` (調和平均だと `0.75 κ u_τ dx`)、2 番目のセルの壁法線勾配に `u_τ/(κ · 3dx/2)` (中心差分だと対数分布で 21 % 過大、dx に依らない) Couette 流 (ny = 8、y⁺ ≈ 137) で壁から 1 つ目の非固定セルの `k√C_μ/u_τ²` / `εκy/u_τ³` が k-ε 1.027 / 1.021、k-ω 0.976 / 1.002 (修正前は ν_t が発散、壁 BC のみでは 1.33 / 1.44) oracle `tests/analytic_rans_wall_function.rs` ⚠️ 残: WallModel 無しの k-ε / k-ω に壁 BC は無い (低 Re 壁処理は未実装)

### 第 29 increment (2026-10-02、壁 4 — multigrid を帯だけから組む、段階 4a)

`project_pressure_multigrid_banded_on_rank` と `multigrid_slab_bounds` を足した (crate 内) rank は `MacGrid` を持たず、自分の `SlabFaces` (face 速度と条件) と圧力の帯だけを持つ 右辺・コンダクタンス・逆次数は `SlabStencil` (full-grid 経路と同じ式) から、coarse level は帯を coarsen して作る (slab 境界が各分散 level で 2 の倍数なので厳密) 帯から作れない最後の分散 level 以下の階層だけは、各 rank がその level のコンダクタンス (1 cell あたり小整数 6 個、`Fix128` として既存の transport で運ぶ) を rank 0 へ送り、rank 0 がそこから coarsen する 圧力勾配の減算は既存の `subtract_slab_pressure_gradient` 何も gather しないので、どの rank も全 field を持たない
oracle: rank を thread にして loopback socket で結んだ rank が、**単一 process と bit 一致** (5 形状 × rank 2〜8 × 開放 / 壁つき、owned 層の圧力と書いた全 face 速度) halo の遅延で不一致 / 別の分割の faces は拒否 / `multigrid_slab_bounds` は Gauss-Seidel の `slab_bounds` と別物 (2 の倍数に整列)
⚠️ 未着手: process 分離の harness (re-exec) と 256³〜512³ の実測 (段階 4b、別の y/n) 実測はこの段階では行っていない

### 第 28 increment (2026-10-02、配線作業 第 3 件 (c)(d) — P2G stencil の選択と密閉箱 + 適応 dt の配線)

`ParticleScatter::{Trilinear, Nearest}` を `p2g_normalized_with` / `CfdSolver::step_flip_with` から選べるようにして `p2g_nearest` を production に繋ぎ (閉形式: 面は共有 2 cell の粒子速度の平均、位置非依存、far face は最後の cell、wrap する粒子は堆積しない)、`FaceBc::no_slip_velocity` を ghost の読み手に配線、密閉箱 example 1 本で `set_closed_box_walls` / `set_u_bc` / `set_u_solid` / `enforce_solid_faces` / `compute_max_dt` / `step_adaptive` を配線 ⚠️ **`compute_max_dt` は静止に近い場で商が wrap して負の dt を返し、`step_adaptive` がそれを積分していた** (1 ulp の peak、`dx = 3/2` で再現) ⇒ `checked_mul` で cap 判定、非正の dt は無 step oracle 18 本 (`tests/analytic_flip_scatter.rs` 9 + `tests/analytic_adaptive_dt.rs` 9) 変異 17/17 red (実装 11 + 配線 6) baseline 退役 8 行 (全部実配線) + marker 2 件解消 ⚠️ 残: `step_flip` の free surface / 周期境界 (別 feature)、program 第 4 件 RANS

### 第 27 increment (2026-10-02、配線作業 第 3 件 (a)(b) — z-slab 分割をプロセス内で solver から選べる)

`PressureSolver::DecomposedGs` (全域 buffer + halo) / `BandedGs` (帯局所記憶域、新設 `project_pressure_banded` が面条件 → 分割 → 帯 → 書き戻し) で壁 4 の分散圧力解法を `CfdSolver` から到達可能にした oracle: ranks 8 通り × 格子 3 種 × 開放 / 密閉箱で `RedBlackGs` と bit 一致、拒否 4 経路 変異 5/5 red + 等価変異 1 (帯局所 ↔ 素の GS は bit 一致が仕様) baseline 退役 9 行 (うち `slab` 1 行は名前衝突の巻き込み、socket 側は未配線のまま) ⚠️ 残: socket / cross-process 経路の公開は transport の semver 判断

### 第 26 increment (2026-10-02、配線作業 第 2 件 — 壁関数の配線と C_μ の定数修正)

`turbulence::friction_velocity` (対数則の逆解、二分法 64 回固定) を新設して `CfdSolver::step_with_options` の `WallModel` から壁関数 (`y_plus` / `u_plus` / `wall_k_epsilon`) を初めて production に繋いだ 遷移点を 2 分岐の交点 11.4453 に置いて `u⁺` を連続化 oracle 8 本 (手計算 2 点で対数則を pin / 体積力 channel の力の釣合 `u_τ = √(G H/2)` 実測 0.707106781 / 底層で ghost と一致 / 1 step 閉形式 / 拒否) ⚠️ **`KE_C_MU` が 0.08995625 だった**のを oracle が検出し 0.09 に修正 (unit test の 1e-2 許容を 2⁻⁶⁰ に) baseline 退役 10 行 (全部実配線) ⚠️ 残: RANS (k-ε / k-ω の時間発展、program 第 4 件)、`dynamic_smagorinsky_cs`

### 第 25 increment (2026-10-02、配線作業 第 1 件 — 圧力解法の選択で Jacobi / BiCGStab を配線)

「未配線 983 件 + module 丸ごと allow 13 file の配線、全機能の oracle + panic test」の 1 件目 `CfdSolver::step_with_pressure_solver(dt, PressureSolver)` で red-black GS / multigrid / Jacobi / BiCGStab を名指しし、退化入力 6 種は `PressureSolverError` で拒否して solver を触らない (`step` の黙った fallback は不変) oracle 7 本 (一致の許容差は最大値原理から導出、不動点と既定選択は bit)、`BicgstabStats` を pub に、example 1 本、baseline 退役 4 行 (全部実配線)
⚠️ 残: 分散 solver (`project_pressure_decomposed*` / `slab_local*`) は transport が `pub(crate)` のまま (公開は semver 判断で user に上げる)

### 第 24 increment (2026-10-02、World Auditor engine gap 3 点 — `reset_world()` / 型付き観測 API / rollback population fingerprint)

壁 1〜4 (連続体 solver の正しさ) とは直交する軸 (symbolic World Auditor が engine に要求する「遷移関数として使える性質」) MVP 優先 gap 4 点のうち gap #5 (checksum) は着手時点で既存 commit `c5e314b` により解決済と判明、残り 3 点を実装

| 到達点 | 内容 |
|---|---|
| **`reset_world()`** (gap #1、WM-07) | `*self = Self::new(self.config)` 相当 oracle: 同じ初期状態から N step を 2 回で bit 一致 |
| **型付き観測 API** (gap #6、WM-10 Physics 版) | `BodyObservation` + `observe_body` / `observe_bodies` (position / velocity / rotation / angular_velocity / sleeping / in_contact) `grounded` は一般 body に定義できないため持たない |
| **rollback population fingerprint** (gap #3) | `deserialize_state` は body 数一致のみでは `swap_remove` + `add_body` の population 変化を検出できず (fail-fast になっていない) v3 format で world ごと 8 byte fingerprint (FNV-1a、復元対象外の量のみ) を追加、body 状態書き込み前に検査 |
| **oracle** | `tests/wm07_reset_and_rollback_contract.rs` (5 本) — reset の bit 一致、population 一致 / 不一致の正常系・異常系、joint remap を跨ぐ rollback+replay の bit-exact 変異試験 (fingerprint 検査を外す) で red を実測 |
| **非目標** | cloth/fluid/FEM への snapshot 被覆拡張 (gap #2/#4) / 力学への区間演算 (gap #7) / 決定論の穴の型封じ (gap #8) / 探索層・World Auditor crate 自体 (別 plan) |

### 第 51 increment (2026-10-02、壁 4 — multigrid の rank-local driver、段階 3)

`project_pressure_multigrid_decomposed_on_rank` を足した (crate 内) 段階 2 の solve を「走らせる rank の集合」で回す形にし、in-process 版は全 rank、rank-local 版は自分の rank だけにした 各 rank は自分の帯だけを持ち他 rank の帯を要求しない (要求すると `SlabSocketTransport` が panic) 交換・gather・補正返送の配送は全 rank が同じ順序で歩き、transport が自分の半分だけ実行する (位置で対応づけ、header なし) 粗い階層の解は rank 0 だけが行い、grid に書き戻すのも rank 0 だけ
oracle: rank を thread にして loopback socket で結んだ 2〜8 rank が **単一 process と bit 一致** (4 形状 × 開放 / 壁つき、`ranks > nz` を含む) 非 root は grid を触らない (face 条件の enforce 後は不変) 全 rank を走らせる driver に rank-local transport を渡すと panic 変異テストは段階 2 の 25 件 + 段階 3 の 6 件
⚠️ 実プロセスでの実行 (re-exec) と 1e8 規模の実測は未着手 (thread は address space を分けない) setup は依然として全 grid で作る 段階 4: process ごとの harness + 帯から組む setup + 256³〜512³ の実測

### 第 23 increment (2026-10-02、壁の外側 (3) — Gartling の測定・解釈・refinement oracle)

| 到達点 | 内容 |
|---|---|
| **測定** | 計器入り (`t_settle` / τ) で settled 列を取り直した MC 7.245648316 / 6.284727723 / 5.929261897、SL 4.392102491 / 4.723804024 / 5.318788133 (ny = 8 / 16 / 32、Courant 0.75、L = 16) ⚠️ ny=4 は漸近域外 (MC 6.166 < ny=8) |
| **解釈** | 流出面距離は原因でない (ny=16 MC で L=16 vs L=32 が 3.2e-8 一致、気泡あり) / L=30 の差は projection の GS fallback / 文献 scene (`L=12`、`nx=96`、GS 30 sweep 明示) も GS で測られていた / τ は scheme 依存 (ny=16 で MC 73.1 / SL 32.5) ⚠️ 極限 τ は言わない |
| **oracle** | bracket (ny=8/16、`runtime:`、1934 s、green) + 収束次数 (ny=8/16/32、**新区分 `manual:`**、約 4 h、手動で green) + 文献 oracle を L=16 / MG / settled scene に差し替え (red のまま `src gap:`、理由文は実測のみ) 判定は純関数 `judge_refinement`、歯は合成列 7 本 |
| **6 % gap の現状** | ⛔ 未解消 MC の Richardson 外挿 ≈ 5.72 (比 0.370、**外挿**) で 6.10 は帯の外、残る候補は advection の数値粘性 / 壁・段差角の 1 次処理、ny=64 (半日級) は未測定 |
### 第 52 increment (2026-10-02、壁 4 — multigrid の slab 局所記憶域、段階 2)

`multigrid_decomposed` の各 rank が、全長 buffer をやめて **各 level の自分の帯 + halo 1 層だけ**を持つ形にした (`SlabStorage` / `SlabTransport` を再利用) 圧力は帯 + halo、右辺・残差・コンダクタンス・逆次数は owned 層だけ 帯の外を読むと message つきの panic (全長 buffer の sentinel に代わる歯) rank 0 だけが最後の分散 level の全層を gather / 補正返送の間だけ持つ 単一 process の結果と **bit 一致** (段階 1 と同じ 5 grid 形状 × rank 1〜16 × 開放 / 壁つき)
oracle 7 本 (bit 一致 / halo の delay と無配送 transport は不一致 / halo 0 の帯は panic / 各 rank の保持層 = owned + halo / layout / 拒否入力は不変) 変異 25 件すべて red
⚠️ setup (コンダクタンス・逆次数・右辺・集約した粗い階層) は依然として全 grid で作って rank ごとに slice している 帯から setup を組む処理は rank ごとに 1 process の driver と一緒に段階 3 へ 未着手: rank ごとの process driver (`SocketTransport` 上) / 1e8 規模の実測 / FMG / 集約した粗 level の並列化

### 第 22 increment (2026-10-02、壁 4 — multigrid を slab 分割に載せる、段階 1)

`eulerian_grid::multigrid_decomposed` (crate 内、新規子 module) を足した `project_pressure_multigrid` を `ranks` 本の連続 `z` slab に分け、halo 層を交換して W-cycle を回す プロセス内の rank (全長 buffer、`RankTransport` / `LocalTransport` を再利用) で、**単一 process の結果と bit 一致** (grid 8³ / 16×8×4 / 4×4×16 / 8×8×1 / 16³、rank 1〜16、開放 / 壁つき、`ranks > nz` を含む) 各 level の slab 境界を 2 の冪の倍数に取るので restriction / prolongation が rank 内で閉じる 層数が rank 数を下回る level は rank 0 に集約して単一 process の `mg_vcycle` を回し、補正を所有者に返す
oracle 5 本 (bit 一致 / halo を iteration ごとにすると不一致 / 何も届けない transport で不一致 / 単一 process が拒否する入力は不変 / layout の分割と整列) 変異 20 件中 18 red、2 件は等価変異 (1 セルの最粗 level の零化は結果を変えない / 届け先 buffer の sentinel 埋めは配送が成功する限り観測できない)
未着手 (段階 2〜3): slab 局所記憶域 / rank ごとに 1 process の driver (`SocketTransport` 上) / FMG・warm start / 集約した粗 level の並列化 ⚠️ 実際の 1e8 規模での 1 step の時間は未測定 (23 分は見積り)

### 第 21 increment (2026-10-02、超弾性の小ひずみの極限を線形弾性に一致させる)

超弾性の体積項を `κ(J−1) − p_ref/J` (エネルギーは `−p_ref ln J + κ/2 (J−1)²`) に替え、`κ = λ − offset(model)` (Neo-Hookean 0 / Mooney-Rivlin `4C₂` / Yeoh `8C₂`) を P1 / P2 / P3 の solver が共有の 1 関数から取るようにした 小ひずみの極限が線形の `(λ, μ)` に一致する (旧形は `μ/3` 硬かった) 応力にも接線にも `ln` は出ず厳密 oracle を維持 圧縮側に障壁が付く 閉形式 oracle は手で導出し直し (P2・P3 の一軸は `q` の二次式)、solver 層で荷重を `2⁻ᵏ` 倍にすると超弾性と線形の差が 4 倍ずつ縮む (実測比 0.25) 変異 20/20 red
⚠️ 新法則の下で修正 Newton の線形 surrogate が大伸張で要素を反転させた (+125% 等容伸張の中心荷重 scene が 5 N でも `Inverted`) ため、超弾性 law 付きの修正 Newton に残差の line search を足した 同 scene は 5〜2000 N で収束 (200 N で 27 step) 未着手: `strain_energy_density` に体積項が無く `cauchy_stress` のポテンシャルになっていない件 / モデルの μ と材料の μ の不一致検査 / consistent tangent の P2・P3・動的への接続

### 第 20 increment (2026-10-02、壁の外側 (1)(2) — monolithic の判断記録 + 1 byte 刻み wire の gate)

壁 1〜4 が 8/8 で閉じた後に残る「壁の外側」3 件のうち 2 件を文面ごと閉じた (3 件目 Gartling は測定中、別 increment)

| 話題 | 到達点 |
|---|---|
| **(1) monolithic 組立** | ⛔ **作らない (判断を数値で固定)** 入口条件 `\|λ_max\| > 0.9` (handbook `c_v`) に対し、計器 `the_monolithic_entry_condition_is_three_decades_away_at_real_heat_capacities` (固定点での有限差分 Jacobian + 冪乗法、2.3 s) が鋼 `+3.01e-4` / アルミ `+4.74e-4` / PLA `+6.06e-4`、非物理 `2⁻¹⁰` のみ `+0.9366` 開く経路 (断熱せん断帯 → 先に正則化) と要る部品 (非対称 Krylov 0 件 / 疎行列直接法 0 件) を `coupled_iteration` module doc に記録 ⚠️ 表は散文でなく test が印字する |
| **(2) 複数ノード分散** | 文面を閉じた: **測ったのは 1 ホスト 8 プロセス loopback TCP (arm64 / x86_64 別々、fold は cross-arch bit 一致)、2 ホスト / アーキ跨ぎの 1 solve / MPI backend は未** `CrossFault::ChunkedWire` — `Read` / `Write` を 1 byte に刻む wrapper で 2 プロセス解が bit 一致、歯は「call 数 == byte 数 かつ 1 層分以上」(⚠️ byte 数だけの閾値は whole buffer 通過の変異を見逃した、実測) 変異 4/4 red deadlock は交換 schedule が全 rank で同一の直列列なので成立しない (A-3.2c の comment、0 run の code 読み) |
### 第 19 increment (2026-10-02、共回転 FEM の超弾性に consistent tangent)

`CorotationalConfig::with_consistent_tangent` を追加した (opt-in、既定は従来どおり) 閉形式の接線を matrix-free で CG に渡す全 Newton で、Neo-Hookean 200 N は 181 step から 3 step、2000 N は 758 step から 4 step (release の実測) 修正 Newton との根の差は 1e-9 mm 台、増分独立性は 6.5e-13 mm
⚠️ 「修正 Newton は 2000 N で収束しない」という以前の記録は誤りで、実測では単調に収縮して 758 step で `Ok` だった (問題は速度) 超弾性の小ひずみの極限が線形と `μ/3` ずれる件は第 21 increment で解消 P2 / P3 と動的への接続は未着手

### 第 18 increment (2026-10-02、反力 `reactions()` を P2 / P3 に)

`quadratic_elastic_fem::reactions` / `cubic_elastic_fem::reactions` を足した (P1 と同形、`law: Option<HyperelasticModel>`) 2026-10-01 の生存変異 `A1-drop-J-in-piola` は **P2 / P3 の `hyperelastic_stress`** で出たもので、P1 の `reactions` (`00d0be2` 系) は派生先を閉じて原因側が開いたままだった oracle 10 本 (`tests/analytic_reactions.rs`、各要素 5 本)、変異 14 / 14 red (実装 8 + 配線 6)、snapshot +2 / −0、`examples/support_reactions.rs` が P1 / P2 / P3 で同じ −700 N
⚠️ 反力は solver と同じ private 組立を通す (別実装は oracle を消す) ⚠️ 面の恒等式は Kuhn 格子の並進対称に依る (格子でない mesh では側面の対消滅が成立しない)

### 第 12 increment (2026-10-01、`step` の既定の圧力射影を multigrid に)

`CfdSolver::step` の既定が、全軸が 2 の冪の格子では multigrid (6 サイクル)、そうでなければ従来の GS になった 数値結果が変わるので影響を先に実測した 非 2 冪 (Gartling / duct / golden) は bit 不変、2 の冪では `reattachment_lengthens_under_grid_refinement` の記録値が 6 桁目以降で動く (doc は両方の値を併記、assert は不変)
GS を使うには `step_multigrid(dt, 0)` `step_adaptive` は自動で multigrid になる `step_flip` は GS のまま (別判断)
⚠️ 6 サイクルのコストは GS 30 sweeps と同程度で、得られるのは精度 (8³ / 16³ / 32³ で同等以上) 純 Neumann の平均圧力固定と `step_flip` への multigrid 配線は未着手

### 第 11 increment (2026-10-01、FLIP / PIC の粒子経路)

`CfdSolver::step_flip` を追加し `p2g_normalized` を production から呼ばれる形にした (配線ガードの baseline から削除) oracle 18 本、変異 34 / 35 が red (残りは等価変異)
⚠️ 粒子が領域全体を満たす場合のみ正しい 自由表面 (空気セルの Dirichlet、セル分類、粒子の再シード) / 周期境界 / multigrid の配線は未着手

### 第 10 increment (2026-10-01、multigrid 圧力解法)

`project_pressure_multigrid` (Galerkin 型、W サイクル + 補正 2 倍、2 の冪のみ) と `CfdSolver::step_multigrid` を追加した 同じ精度に達する反復数は multigrid 19 / 20 / 21 cycles に対し red-black GS 167 / 602 / 2271 (n = 8 / 16 / 32)
⚠️ `step` の既定は GS のまま (呼び出し側が `step_multigrid` を選ぶ) 純 Neumann の平均圧力固定と、自由表面は未着手
配線ガードが `project_pressure_multigrid` の未配線を最初に捕捉し、`step_multigrid` の新設で解消した

### 第 9 increment (2026-10-01、配線ガード)

`scripts/wiring_guard.py` を追加した (CI の `fmt` job + preflight、oracle 23 本、検査器の変異 11 件が red) 実装したのに production から呼ばれない pub item と、理由の無い `allow(dead_code)` の新規追加を止める
⚠️ 既存の未配線 588 件と dead_code 17 file は baseline に記録しただけで、**解消はしていない** (P2G の `p2g_normalized` も baseline に載っている) その後、推移的な未配線の検出と名前衝突の緩和と Cargo workspace 対応を足した (oracle 79 本、変異 25 件が red、baseline は 1059 件に増加)

### 第 8 increment (2026-10-01、P2G の重み正規化)

`eulerian_grid::p2g_normalized` を追加した (`tests/analytic_p2g.rs` の oracle 4 本、変異 5 件が red)
`p2g_trilinear` は重み総和を持たず一様速度を再現できなかったので、正規化つきの入口を別に置いた
退化入力の試験で負座標の粒子が角の face を上書きする不具合を見つけて直した (`p2g_normalized` の入口で除外、`split` の clamp は移流が依存するので不変)
⚠️ `cfd_solver` の自前分配は置換していない (同じ結果になるかの実測が先)、FLIP / PIC の時間発展ループも未着手
その後 `p2g_normalized` の累積を厳密積に置き換えた (項を丸めず 256 bit に足し、256 ÷ 128 の除算を 1 回、0 方向切り捨て) 分子の wrap (`Σ w·v` が 2^63 で mod 2^128 を越える) と丸め増幅 (誤差約 1 ulp / Σw、重み raw=1 で face が −1.0) が消え、一様場は任意の v と位置で厳密に再現される 丸めが起きていた通常域の入力では bit が変わる oracle 8 本 + 256 bit 整数と除算の unit test 8 本、変異 11 件がすべて red `step_flip` の定義域 (FLIP 差分 2^62 / 圧力右辺 2^47) は別件

### 第 6 increment (2026-10-01、壁 3 強連成 + 壁 4 HPC 並列)

⚠️ **既存行は書き換えていません** 下記は追記です 第 2 increment の「物理間連成 ⚠️ production caller は 0」は
**2 段あり、上段は解消済・下段が本 increment で解消**しました — `CoupledField` の caller は `thermal` /
`phase_change` に付いていた一方、⚠️ **FEM の residual には入っていなかった**ので、熱弾性は解けませんでした

| 話題 | commit | 到達点 |
|---|---|---|
| **壁 3 熱弾性連成** | `af05769` → `04e8259` `2340e65` `398017d` | ⚠️⚠️ **`src gap` 2 件 → 0** `σ = C : (ε − ε_th)` を residual と報告応力に入れ、`#[ignore]` 4 本を理由文の書き換えなしで外して **6 passed** 公開 API は追加のみ (`ThermalExpansion` / `solve_with_eigenstrain` / `FemError` の新 variant、`solve` の signature 不変、snapshot `+20 / −0`) ⚠️ **先に oracle 側の欠陥を潰した** — 旧 oracle は温度場を作って `assert_field_is_uniform` した後 **`solve` に渡していなかった**ので、実装しても red のままだった |
| **壁 4 A-5 実測** | — | ⚠️⚠️ **1e8 剛体は単一機で不可能** `size_of::<RigidBody>()` = 640 B ⇒ **59.6 GiB** (本機 RAM 16.0 GiB の 3.7 倍) / 1 step **76.8 秒** Eulerian は 6.0 GiB だが GS 1 反復 **18.5 秒** ⇒ **分散は容量と速度の 2 つの独立した理由で要件** |
| **壁 4 A-1 順序非依存** | `c617e30` | red-black sweep の訪問順独立を oracle 化 (自然順 / 逆順 / stride-7 置換で bit 一致 + colour 分けを外すと動く対照群) ⚠️ **スレッド並列は入れなかった** — 8 core / 128³ で rayon 2 形態がどちらも bit 一致だが**逐次 388.6 ms より遅い** (935.4 / 508.9 ms) working set 33 MiB の 7 点ステンシルは**帯域律速**で、単一 SoC に core を足しても帯域は増えない |
| **壁 4 A-3.1 領域分割** | `6968c22` | `z` slab 分割 + halo 交換が **分割数を変えても monolithic と bit 一致** 割り切る / 割り切らない / **rank が余って何も所有しない**分割を含む ⚠️ **各 rank の halo 外を sentinel で塗り潰す**のが勘所 — 共有 buffer を素直に分割すると**他 rank の正しい値が見えて halo 幅不足でも通る** |
| **壁 4 A-3.2a trait 化** | `e82bbb8` | halo 交換を `RankTransport` 経由に ⚠️ **既存 3 本が捕まえない変異がある**と実測 (2 つ目の実装が `src` でなく `dst` から読む形は既存 3 本すべて green で素通り) ⇒ 新旧は「層を**どう**運ぶか」と「**どの層をいつ**運ぶか」を別々に測っている |
| **壁 4 A-3.2b 越境** | `de53740` | ⚠️⚠️ **`RankTransport` がアドレス空間を越えることを 2 プロセスで固定** `SocketTransport::slab_mut` の `assert_eq!(rank, my_rank)` で「rank 局所」が comment でなく**検査される性質**に ⚠️ **プロセス内実装では原理的に検出できない** (隣の `Vec` が読めて正しい答えが返る) 実測: driver を rank 非局所にする変異は**越境 3 本 red / 既存 6 本すべて green** |

### ⚠️ 本 increment で 3 回独立に出た構造 — 層ごとに「その層でしか見えない誤り」がある

| 層 | その層でしか見えない誤り | 下の層では |
|---|---|---|
| A-3.2a | 2 つ目の transport が `dst` から読む | 既存 3 本すべて green |
| A-3.2b | driver が rank 局所でない | 既存 6 本すべて green |
| 壁 3 | 覆い判定の拒否経路 | 既存 5 本すべて green (**各 scene が自分の覆いを assert するので拒否経路を通らない**) |

⚠️⚠️ **下の層の oracle をいくら足しても上の層は覆えない** そして **どれも `#[ignore]` に現れず破壊試験でしか出ない**
⇒ 成果物を「oracle を足す」でなく **「対応する変異が red になる実測」** として定義するのが要点

### ⚠️ 残っているもの (「測っていない」の明示)

- ⚠️ **`ranks = 2` では「全 rank が schedule 全体を歩く」性質が測れない** (2 rank では全 delivery が自分の当事案件) 3 プロセス harness が必要
- ⚠️ **全長 buffer を維持しているので 1e8 規模には依然載らない** slab 局所の記憶域は未着手 (A-3.1 の「halo 幅の誤りが deadlock でなく**不一致**として落ちる」性質に依存しているため、代替 guard の設計が要る)
- ⚠️ **transport 層に値 oracle が無い** 代替は破壊試験 M1-M4 で、**変異を列挙し尽くした保証は無い**
- ⚠️ **MPI は入れていない** correctness の検証には不要 (必要なのは実プロセス境界 1 つ) で、CI に system 依存を足すため 実機が複数台揃ってから別途判断

### 第 7 increment (2026-10-01 夜、壁 2 P3 / 壁 3 確定 / 壁 4 slab 局所化)

⚠️ **既存行は書き換えていません** 下記は追記です

| 話題 | commit | 到達点 |
|---|---|---|
| **壁 2 P3** | `2646226`〜`6a84bfa` | ✅ **20 節点 3 次四面体要素** ⇒ 壁 2「高次要素 P2/P3」の P3 側が埋まった ⚠️ **degree 2 以上の四面体求積は完全 dyadic にできない** (モーメント `1/10` / `1/35` が奇数因子を持つ) ⇒ 問いは「厳密な則があるか」でなく「何回丸めるか」 ⚠️⚠️ **P3 固有の両立不能**: 辺節点が `(2a+b)/3` にあるので**節点位置の厳密性と `∇λ` の厳密性は原理的に両立しない** (`1/(27·det D)` が dyadic になりえない) P1 / P2 は節点配置に `1/3` が要らないので競合しない |
| **壁 3 確定** | `af05769` `04e8259` `2340e65` `398017d` `517f808` | ⚠️⚠️ **`src gap` 2 → 0 かつ「完全強連成は名乗らない」が確定** 熱弾性 (温度 → 応力) の一方向連成が residual に入った ⚠️ **先に oracle 側の欠陥を潰したのが決定的** (旧 oracle は温度場を作って一様性を assert した後 `solve` に渡していなかったので、実装しても red のままだった) ⚠️ **4 仮説の否定を `Fix128` で測り直しても判定不変** ⇒ **逆向き連成 / monolithic solver を作らない判断が固定小数点でも正当化された** (作れば「より正しいと言える根拠がない実装」が残る) |
| **壁 4 slab 局所化** | `de53740` `1f40727` `17d75d3` | 2 プロセス → 3 プロセスの越境分割を bit 一致で固定し、slab 局所の記憶域で **1 プロセスの footprint を 9.50 → 1.302 GiB (7.3 分の 1)** ⚠️ **halo 幅の誤りは「読んだ位置で abort」** (値比較でなく要求が通らないことで分かる) |

### ⚠️⚠️ 壁 4 の訂正 2 件 (実測による訂正)

| 誤り | 実測 | 影響 |
|---|---|---|
| 「1e8 cells = **6.0 GiB**」 | ⚠️ **9.78 GiB** (RAM 32 GiB の機で実走、max RSS) harness が `MacGrid` の 4 配列しか数えておらず **mask / 逆対角 / 右辺の 3 本 (3.8 GiB) を落としていた** | 分散が要件という結論を**強める** |
| 「R=8 で合計 **8.42 GiB** ⇒ **1 台に載る**」 | ⚠️⚠️ **合計 10.42 GiB** per-cell で `pressure` の 16 B を落として 86 B と計算していた (正しくは 102 B) ⚠️ **さらに合計が rank 数で割れると暗黙に仮定していた** — halo が重なるので**全長 1 本 (9.50 GiB) より 3% 多い** | ⚠️ **slab 局所化が解くのは「1 プロセスが載るか」で、「1 台に載るか」は台数でしか解けない** |

⚠️ **手段と目的を取り違えた形** 「footprint を縮める」は達成したが、目的 (1 台に 1e8) は**この手段では達成できない**

### ⚠️ 壁 4 で残る距離 (実測、「測っていない」の明示)

| 問い | 答え |
|---|---|
| 1e8 は**載る**か | ✅ **9.78 GiB** (単一プロセス、swap 増加 0) / slab 局所なら **1.302 GiB/rank** |
| 1e8 は**1 台に載る**か | ⛔ **8 rank 合計 10.42 GiB** (halo 重複で +3%) |
| 1e8 は**使える**か | ⛔ ⚠️ **1 step 6.9〜34.4 分** (実測: 1 反復 20.62 秒 × 20〜100 反復) ⚠️ **時間は分散でしか縮まない** (スレッド並列は帯域律速で、8 core で逐次より遅い) |
| 1 step を 1 秒にする並列度 | **約 400〜2000 rank 相当** ⚠️ **通信コストを無視した下限** |
| 越境 transport の slab 版 | ✅ **landed** (`8e00bce` 帯局所の越境 slab、第 14 increment 参照) |
| 対称な wire 形式変更 | ⛔ **原理的に不可視** (全 rank が同じ code を動かすため) ⇒ 閉じるには**別実装の peer** |
| 4 rank 以上のプロセス実行 | ✅ **実施済み** (第 14 increment: 512³ = 1.34e8 cells を **8 プロセス**に分散し単一プロセス解と bit 一致、arm64 142.87 s / x86_64 182.91 s) ⚠️ 複数ノード (MPI) と cross-arch の 1 solve は未測定 |

### 第 13 increment (2026-10-01 夜、壁 3 の逆向き連成)

⚠️ **既存行は書き換えていません** 下記は追記です

| 話題 | commit | 到達点 |
|---|---|---|
| **壁 3 逆向き連成 (変形 → 熱)** | `bb2ffd0` | 塑性仕事 `W_p` を要素ごとに報告し、Taylor-Quinney 変換 (`PlasticHeating`) で温度上昇に、`deposit_plastic_heat` で `CoupledField` へ配分する 既存の `solve_with_eigenstrain` が読み戻すので **散逸 → 温度上昇 → 熱歪み → 変形 の経路が閉じた** 公開 API は追加のみ (snapshot **+28 / −0**) 変異試験 **実装 6/6 + 配線 4/4 red、生存 0** |

#### ⚠️⚠️ 第 7 increment の「作らない」判断との関係

第 7 increment は「**逆向き連成 / monolithic solver を作らない判断が固定小数点でも正当化された**」と記録している 本 increment はそのうち**前半だけを実施し、後半 (monolithic) は実施していない** 両者を分けた根拠:

| | 第 7 の判断 | 本 increment |
|---|---|---|
| **monolithic solver** | ⛔ 作らない (4 仮説が全て否定され、「より正しいと言える根拠がない実装」が残るため) | ⛔ **作っていない** 判断は維持 |
| **逆向き連成** | ⛔ 作らない (monolithic の正当化材料として不要、という文脈) | ✅ **作った** 正当化材料としてではなく**物理として** (金属の自己発熱は実在する効果で、solver 構成の選択とは独立) |

⚠️ **ただし副作用が 1 つある** 一方向連成は**単一 sweep で厳密**なので「partitioned か monolithic か」の問いが立たなかったが、**双方向にしたことでこの問いが再び生きる** `solve → deposit → solve` の素直な呼び出しは**副反復 0 回の陽的 partitioned 法**であり、収束解ではない 収束解が要るなら `coupled_iteration::run_sub_iteration` で駆動する (経路は doc で示し、driver 自体は入れていない)

⚠️ **壁 3 は閉じていない** 「完全」(全物理が在る) 側は進んだが「強連成」(monolithic) は満たさない **「壁 3 を越えた」とは書かない**

> ⚠️ **本行は 2026-10-02 時点で古い** 第 16 / 第 17 increment で `ThermalSoftening` と `step_thermoplastic` が入り、**分割型を固定点まで副反復する形**で「強連成」を満たした ただし **monolithic な連立系ではない** (同値性の根拠と成立条件は第 17 increment 参照)

#### ⚠️ 同日中の修正 — 保存則を書き込み先の不変量に合わせた

初版 (`bb2ffd0`) は `deposit_plastic_heat` の台帳を一律 `V_cell` で立てていたが、**書き込み先の `diffuse` が保存するのは別の量**だった 独立に再現し、代数で確定

| 置いた場所 | 一律和 `Σ T` | lumped 和 `Σ 2⁻ᵇ T` |
|---|---|---|
| 境界 (0,2,2) | 8.000000000000 → 6.987522125244 (**−12.7%**) | 4.000000000000 → 4.000000000000 (**drift 0**) |
| 内部 (2,2,2) | 8.000000000000 → 9.757514953613 (**+22.0%**) | 8.000000000000 → 8.000000000000 (**drift 0**) |

(5³ 格子 h=1、熱 8 を 1 node、dt=1/16 / rate=1 で 6 step)

⚠️ `CoupledField` は **node 中心**で `cell = (max−min)/(n−1)` なので材料領域は `[min,max]` ちょうど ⇒ 面上の node は半 cell・辺 1/4・角 1/8 `diffuse` は mirror ghost (`T₋₁ = T₁`) の 7 点ステンシルなので `Σ 2⁻ᵇ T` を厳密保存する ⇒ 一律和で台帳を立てると (1) `diffuse` 1 回で恒等式が崩れ (2) **物体が格子境界に接する scene で最大 8 倍の過小配分**

✅ 修正後: `Σ_node 2⁻ᵇ·ΔT_node·c_v·V_cell = Σ_e β·W_p,e·V_e` ⚠️ **境界に接しない物体では重みが全て 1 なので挙動は不変** (回帰を oracle で明示)

⚠️⚠️ **oracle の穴がこの形で露呈した** — 初版の test / example は棒が格子の内部にしかなく、**境界 node を 1 度も使っていなかった** 保存則そのものは正しく測っていた (相対 1.28e-16) のに、**測った scene が欠陥を通らなかった** ⇒ 「保存を測った」と「保存が成立する」は別

⚠️ **退化軸 (`n = 1`) は拒否に回した** (`FemError::DepositGridHasDegenerateAxis`) 退化軸の cell size は 1 と定義されるので `V_cell` を体積に使うと台帳が「単位厚さ当たり」になり、要素の実 3D 体積と単位が合わない ⚠️⚠️ **恒等式は両辺が同じ `V_cell` を使うので閉じてしまう** ⇒ **保存 oracle では原理的に検出できず、誤るのは温度** (物体の真の厚さ倍) ⇒ 保存を主張せず拒否を assert する

⚠️ **mirror ghost は load-bearing** `tests/analytic_coupled_field.rs` が `cos(k x)` を離散作用素の厳密固有モードとして pin しており、これは mirror でのみ成立する ⇒ **copy ghost に替える案 (B) は oracle を壊すので選べない** (この確認で A/B の選択が閉じた)

⚠️ **未決で残す**: `CoupledField::diffuse` (mirror) と `ScalarField3D::diffuse` (copy) は **幾何が同一で ghost だけ違う** ので保存量が入れ替わる 揃えると `ScalarField3D` も閉形式固有モードを得るが、production consumer 5 module (`pressure` / `fracture` / `thermal` / `phase_change` / `erosion`) と `determinism_golden_f32.rs` の golden 再 pin (6 環境) が動く ⇒ **本 increment の範囲外、未対応 (別途判断)**

#### 本 increment で測った 3 件 (実装前は未測定)

| 測ったこと | 実測 |
|---|---|
| `W_p` は経路に依るか | ⚠️ **依る** `ε̄_p = 3.712871e-3` 固定のまま W_p は 1 step **0.978728** → 2 **0.972454** → 8 **0.966964** → 64 **0.964905** → 512 **0.964648** (連続形 0.964611) 超過 `(H/2) Σ Δε̄_k²` は step の 1 次 (excess×N が N≥4 で **5.859375e-3** 一定) |
| `ε̄_p` だけの oracle で足りるか | ⛔ ⚠️⚠️ **原理的に不足** `ε̄_p` は step 数に依らないので**仕事の積分則の誤りを検出できない** 実際、変異 M1 (硬化を `ε̄ⁿ` で評価する 1 つずれ) は `ε̄_p` を 1 bit も動かさない |
| `H = 0` の厳密性 | ✅ `W_p = σ_y·ε̄_p` が σ_y=2 では**全 N で 0 ulp** ⚠️ ただしこれは σ_y が 2 の冪で積が打ち切られないため 非 dyadic な σ_y=2.1 では 0 / 2 / **37** ulp (導出 bound 2 / 5 / 101) ⇒ **dyadic な定数だけで検証すると丸めの経路が一度も通らない** |

### 第 17 increment (2026-10-02、壁 3 強連成 — 副反復 driver)

⚠️ **既存行は書き換えていません** 下記は追記です

**壁 3 の 4 件が揃った** (A) 増分 API `5599c8a` / (C) 熱軟化 `dfdc6c3` / **(E) 副反復 driver + (B) 連成残差 oracle + (D) 拒否の歯** (本 increment)

| 話題 | 到達点 |
|---|---|
| **(E) driver** | `step_thermoplastic` が力学脚と熱脚を**固定点まで**交互に回す 写像は増分 `δT` 上で `δT_{k+1} = δT_k + ω (deposit(ΔW_p(T^n + δT_k; state^n)) − δT_k)`、⚠️ **確定済の `(ε_p^n, ε̄_p^n, T^n)` を全 sweep で固定** (Simo-Miehe の等温分解) 新設 `deposit_increment_heat` は増分 1 回分の `ΔW_p` を取る (`deposit_plastic_heat` は経路全体の累積なので副反復に使えない、同関数はこちらへの委譲になり挙動不変) |
| **(B) 連成残差 oracle** | 14 本 3 軸: **緩和は着地点を動かさない** (`ω = 1, 1/2, 1/4` が 11 桁一致 / sweep 数 10・34・76 で厳密単調増加 = 緩和が更新に届いている歯) / **熱脚は bit 厳密** / **力学脚も成立** (返した `δT` で力学だけ解き直して増分を再現) |
| **(D) 拒否の歯** | 緩和が `(0,1]` 外 / 床の分数が `(0,1)` 外 / 膨張係数が負 / 退化軸の格子 / 覆っていない場 / 予算 1 sweep |

#### ⚠️⚠️ 停止規則の床は絶対値では置けなかった

監視器の目標は初回**残差**に対する相対で、この写像は残差が 1 sweep で数桁落ちるので目標が算術の再現限界を下回る ⇒ 残差が雑音の中を徘徊し、⚠️ **その徘徊が「2 回上がって 1 回下がる」形になると wrap 検出器が `Fix128` の静かな桁あふれとして読む** (最初の実装は `from_raw(0, 64)` = 3.5e-18 の絶対床で、全 case が `ArithmeticWrapped` で落ちた)

実測した雑音は**答えに比例する** (2.5 桁にわたり相対 1.2〜2.1e-11):

| `c_v` (MPa/K) | 収束 `max δT` | 雑音 | 比 |
|---|---|---|---|
| `4` | `2.71e-3` | `≈5e-14` | `1.8e-11` |
| `1` | `1.08e-2` | `≈2.2e-13` | `2.0e-11` |
| `1/4` | `4.33e-2` | `≈9e-13` | `2.1e-11` |
| `1/64` | `6.82e-1` | `≈8.4e-12` | `1.2e-11` |

⇒ 床は**初回 sweep の堆積量に対する分数** (`2⁻³⁰` で実測の約 45 倍) 分数 0 は元の挙動に戻るので拒否

#### ⚠️ 非収束は発散でなくリミットサイクル、緩和は直さない

`c_v = 2⁻¹⁴` で初回 sweep が 177.7 K を堆積 ⇒ `σ_y(T)` の clamp を超え降伏応力も硬化も 0 ⇒ 応力 0 ⇒ 散逸 0 ⇒ **次の堆積が厳密に 0** ⇒ また 177.7 の**周期 2** 残差は平坦なので判定は `Stagnated` (`best == first`) ⚠️ **`Diverging` は誤り** (分裂を変えに行かせる) `NotConverged` も誤り (予算を増やしに行かせる)

⚠️ **緩和はこの分裂を直さない (実測)** `c_v = 2⁻¹⁰` で `ω = 1` が 24 sweep で収束する一方 `ω = 1/2` / `1/4` は 40 sweep の予算を使い切る ⚠️ **スカラーの縮小率は主張しない** — `observed_ratio` は残差の**大きさの比**なので符号を持たず、写像は格子全体に作用するので固有値 1 つでは説明できない

#### ⚠️ 点ごとの閉形式は置けない

収束した `δT` は非一様なので要素ごとに `σ_y(ΔT_e)` が違い、柔らかい要素は隣と同じ応力を担えないのでひずみが再配分され**局所軸ひずみは規定した平均ではなくなる** 実測: 要素 0 は **3.147794758 MPa**、自分の `ΔT = 1.419522305 K` での点ごと bilinear は **3.132705421 MPa** ⇒ **0.48% は平衡であって誤差ではない** 点ごと閉形式は一様場で妥当なので第 16 increment 側で固定している

#### 破壊試験

**15 変異すべて red** (実装 8 + 配線 7) ⚠️ **基準温度を無視する変異を倒すのは非零基準の oracle 1 本だけ** (他 13 本は `material_reference = 0` なので変異が恒等) 等価変異 1 件 (床を毎 sweep 再計算) は `|δT*|` が sweep 1 以降ほぼ一定 (2.7768 → 2.5835 = 7% 差) でどの scene でも判定が動かないことを実測して除外

公開 API は追加のみ (snapshot **+35 / −0**、`FemError::CoupledSubIterationFailed` は `#[non_exhaustive]` なので非破壊)

#### ⚠️ 配線 guard の baseline から 10 行が消えた — 分類して記録

**実配線 8**: `coupled_iteration::{MonitorVerdict, SubIterationReport, observe, observed_ratio, residual_norm_inf, sweeps}` + `coupled_field::{as_slice, max_value}` **巻き込み 2**: `sim_field::max_value` (呼出元は `#[cfg(test)]` の内側だけ) / `anomaly::observe` (production の `.observe(` は driver と既存 `run_sub_iteration` のみ) ⚠️ **後者 2 件は依然未配線** ⚠️ **`anomaly::observe` は baseline に 4 行重複していた** (key が `file::識別子` なので同名 method が N 個あると N 行になり、違反を消すには N 行すべて消す = N 件の記録が同時に失われる)

---

### 第 16 increment (2026-10-02、壁 3 強連成 — 増分 API と熱軟化)

⚠️ **既存行は書き換えていません** 下記は追記です

強連成 (monolithic) を名乗るために要る 4 件のうち **2 件**が landing した 残りは副反復 driver と連成残差 oracle

| 話題 | commit | 到達点 |
|---|---|---|
| **(A) 増分 API** | `5599c8a` | `solve_elastoplastic` の載荷 path ループの**中身を公開型に切り出した** 同関数の挙動と出力は 1 bit も変えていない (同関数自身が新 API で書き直されている) `ElastoplasticProblem` / `ElastoplasticState` / `ElastoplasticIncrement` / `ElastoplasticIncrementRequest` ⚠️ **`commit` が別呼びであることが副反復の前提** — sweep の内側で内部変数を確定させると Simo-Miehe の等温分解が崩れる (固定点写像は増分ごとに `(ε_p^n, ε̄_p^n, T^n)` を固定した上で定義される) oracle 7 本 |
| **(C) 熱軟化 + 熱歪み** | `dfdc6c3` | 熱歪み `ε_th = α ΔT I` を **return mapping の前に**弾性試行歪みから引き、`ThermalSoftening` が `σ_y(T)` / `H(T)` を return mapping に渡す ⚠️ **節点荷重として後から足すのではない** — 線形弾性では同じだがここでは別物で、降伏関数が熱補正後の応力を見ないと**高温要素が低温の基準で降伏する** 温度は**要素重心ごと**に `CoupledField` を sample、覆っていなければ `Err` oracle 9 本 / 変異 **実装 8 + 配線 4 = 12/12 red** |

#### ⚠️⚠️ 物理の訂正 — 「高温側の応力が低い」は硬化があると成立しない

非一様温度場の oracle に**大域的な順序**を assert して red になった ⚠️ **実装ではなく主張が誤り** 軟化で先に降伏して `ε̄_p` を多く積むので、硬化があると現半径 `σ_y(T) + H(T) ε̄_p` が**低温要素を上回りうる**

実測 (`examples/thermal_softening_bar.rs`、`w_y = 1/8`/K):

| ΔT | σ_y(T) | ε̄_p | von Mises |
|---|---|---|---|
| 0.5 | 1.8750 | 1.242e-3 | 3.1075 |
| 1.5 | 1.6250 | 1.316e-3 | **2.8458** |
| 2.5 | 1.3750 | 1.933e-3 | **3.0454** |
| 3.5 | 1.1250 | 2.062e-3 | 2.7742 |

⚠️ **Kuhn 分割の cell 内では x に単調減少、cell を跨ぐと跳ねる** ⇒ 見えている構造は **mesh のもので物理の要件ではない** ✅ **単調なのは法則が渡す降伏半径で、物体が落ち着く応力ではない** (応力は平衡の結果)

⇒ oracle は順序を撤回し、**sampler 自身の 3 つの厳密な言明**に差し替えた: spread > 閾値 / **相異なる重心位置の数 == 相異なる応力の数** (実測 6 == 6、少なければ使い回し・多ければ位置以外を key にしている) / 同一重心を共有する 2 要素は同一応力 (実測 6 pair)

#### ⚠️ 変異が明かした oracle 群の構造的な穴

**配線変異「重心を 1 つ使い回す」を倒すのは非一様場の oracle 1 本だけ** 他 8 本は**一様場なので構造的に見えない** ⇒ ⚠️ **温度場を使う oracle 群が一様場しか持たないと、sampler の配線は原理的に検証されない**

#### 公開 API

snapshot **+42 / −21** 削除はすべて `ElastoplasticIncrementRequest` が lifetime を得たことによる同型の置き換えと `step` の signature で、**同型は v1.4.0 に存在しない** (未 release、`git show v1.4.0:docs/PUBLIC_API_SNAPSHOT.txt | grep -c` が 0 行) 併せて `PartialEq` / `Eq` を落とした (温度格子を借用するので別の格子を指す 2 つが同じ数値を持つことは同一性ではない)

新規の公開入口 5 件は `ALLOW-UNWIRED` marker でなく **`examples/thermal_softening_bar.rs` 1 本**で配線した (guard は `examples/` を production に数える)

#### 残り (壁 3 は依然として閉じていない)

**(E) 副反復 driver** / **(B) 連成残差 oracle** / **(D) 拒否の歯** ⚠️ **停止規則は equality でなく floor** (同一載荷係数の増分を 2 度回すと `ΔW_p` が最大 **14 ulps** 動くことを実測) ⚠️ **sweep の中で `ε_p` を commit しない**

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### 第 15 increment (2026-10-01 夜、壁 2 の適応 remeshing を誤差駆動にした)

⚠️ **既存行は書き換えていません** 下記は追記です

#### ⚠️⚠️ まず記録の訂正 — 「適応 remeshing は閉じた」は適合性のことだった

本 ROADMAP の既存記述は `tests/refinement_conformity.rs` の `#[ignore]` 0 件を根拠に「適応 remeshing は閉じた」としていた ⚠️ **その 4 本 (`the_scenes_start_conforming` / `uniform_refinement_stays_conforming` / `graded_refinement_stays_conforming` / `propagation_costs_elements_and_the_count_is_bounded`) は全て「面の共有 = 適合性」の test で、解の誤差で駆動する適応の test は 1 本も無かった**

⇒ 閉じていたのは決定 (b) Rivara の伝播 = **適応の前提** 実測で欠けていたもの 4 件: 誤差推定子 0 件 / marking 0 件 / 細分の production caller 0 件 (`tests/` のみ) / ⚠️ **細分の判定が private `edge_to_split` の辺長なので呼び出し側から要素を指名できない**

⚠️ **「局所細分が適合性を保つ」(✅ 閉) と「解の誤差で駆動する適応」(⛔ 開) は別の読みで、欠けているものが違う**

#### 入ったもの

| 話題 | 到達点 |
|---|---|
| **壁 2 適応 remeshing (誤差駆動)** | `StressTensor::complementary_energy_density` / `error_indicators_squared` (Zienkiewicz-Zhu) / `mark_bulk` (Dörfler) / `SdfTetMesh::try_refine_marked` / `AdaptiveConfig` / `AdaptiveSolution` / `solve_adaptive` / `RefineError::MarkCountDoesNotMatch` 公開 API は追加のみ (snapshot **+50 / −0**) 変異試験 **実装 12/12 + 配線 4/4 red、生存 0** |

#### ⚠️ payoff の実測 (これが「適応」を名乗る根拠)

鋼ブロック 3x2x2 cell、面の 1 cell に 64 MPa の牽引、`θ = 1/2`:

| run | tets | nodes | strain energy | 誤差 |
|---|---|---|---|---|
| reference (一様細分) | 2304 | 623 | 0.031673714 | — |
| 一様 1 段 | 576 | 175 | 0.022273470 | 9.400e-3 |
| **適応** | **292** | **98** | 0.027318884 | **4.355e-3** |

⇒ ✅ **節点 44% 少なく誤差は 2.16 分の 1** 判定量は歪エネルギー `½uᵀf` で推定子を一切使わないので、**推定子が自分を採点する形になっていない**

#### ⚠️ 設計上の論点 2 件 (実装前は未検討だった)

| 論点 | 実測 / 判断 |
|---|---|
| **`BoundaryConditions` は細分を越えられない** | 細分は頂点を append するので既存 index は有効 ⚠️ **だが拘束面に生まれた中点は誰も prescribe しないので面が部分的に自由になる** (`hanging_node_effect.rs` が線形場で **1.489e-1** の裂けとして測っている形と同じ、原因が mesh でなく境界条件) ⚠️ **伝播は半分しかできない** — 変位は両親が同軸 prescribe なら中点が平均を継げる (`1/2` は厳密) が **節点荷重は不可能** (点力は元の牽引の情報を持たない) ⇒ `solve_adaptive` は **closure `Fn(&SdfTetMesh) -> BoundaryConditions`** を取る |
| **指標の単調減少は滑らかな問題に限る** | ⚠️⚠️ **応力特異点があると総指標は増える** 実測で棄却した scene: **点荷重 `18.786 → 28.603`** / **牽引パッチ `1.093 → 1.759`** ⚠️ **推定子の欠陥ではない** (点荷重は 3 次元で解のエネルギーが無限 ⇒ 極限が存在しない) ⇒ 単調減少の oracle は全境界 Dirichlet の滑らかな scene に置き (実測 `0.2246 → 0.1762 → 0.1553 → 0.1177`)、特異な scene では **誤差が落ちること**を payoff oracle が見る |

#### ⚠️ 初版で 4 変異が生存した — 「値を押さえる oracle」が無かった

生存したのは `λ/(3λ+2μ)` 削除 / せん断を 1 回 / tie-break 反転 / 貪欲ループが 1 要素多く取る の 4 件 ⚠️ **初版の oracle はどれも値を見ていなかった** (零か非零 / 最悪要素の位置 / 単調性) ので、**別の妥当な norm でも全部通る**

塞ぎ方: norm を `complementary_energy_density` に切り出し、⚠️ **互いに別の項を露わにする 3 状態**で閉形式 pin — **一軸 `s²/E` / 純せん断 `2(1+ν)s²/E` / 静水圧 `3(1−2ν)p²/E`** (⚠️ **せん断だけが off-diagonal の係数 2 を見て、他 2 つだけが `λ/(3λ+2μ)` を見る**) + tie は index 昇順 + **目標に厳密到達する case** (4 等値 × θ=1/2、`>=` と `>` が分岐する唯一の入力) ⇒ 12/12 red

#### 壁 2 の残り

| 要素 | 状態 |
|---|---|
| 高次要素 P2 / P3 | ✅ landed (`6a84bfa` 他) |
| 適応 remeshing (適合性) | ✅ landed (Rivara の伝播) |
| **適応 remeshing (誤差駆動)** | ✅ **本 increment** |
| 超弾性 × 高次要素の非一様製作解 oracle | ✅ **landed (収束率 oracle + 体積力つき製作解)** `tests/analytic_hyperelastic_mms_order.rs` P2 は h=1/3→1/4 で傾き 2.42、P3 は P2 の同 h で誤差 **9.4 倍小** (傾き 2.84) ⚠️ P1 は共回転の別定式で比較対象外 ⚠️ `A ≥ 0.06` の Newton 未収束は **`with_consistent_tangent` を P2/P3 にも配線して解消** (Newton–Krylov、不動点は不変、`A=0.08` で P2 2.0e-4 / P3 2.1e-5) |
| 適応を P2 / P3 へ | ✅ **landed (driver)** `solve_adaptive_quadratic` / `solve_adaptive_cubic` ⚠️ 細分は新規実装なし — `QuadraticMesh` / `CubicMesh` は `SdfTetMesh` から**構築される**ので、corner mesh を既存の `try_refine_marked` で細分して毎 round 作り直す 指標は P1 の ZZ 回復を centroid 応力に適用 ⚠️ **dof あたりの優位は測定済み** P2: adaptive 誤差 1.961 (279 節点) / 一様 4.941 (1053 節点)、P3: 5.973 (710) / 8.923 (3211) (`tests/analytic_adaptive_refinement_high_order.rs`、`runtime:`、変異「指標を 0 に」で 2/4 red) |

### 第 2 increment (2026-09-30、上表の続き)

| 話題 | commit | 到達点 |
|---|---|---|
| 物理間連成 | `d75d6dc` | `CoupledField` (Fix128 scalar 場) + `reconcile_mean` ⚠️ **opt-in で production caller は 0**、既定経路は 1 bit も不変 `diffuse` が次数 2.009 / 2.002 / 2.001 で収束 |
| Maxwell 第 2 | `3d3c377` | Gauss の法則 / 電荷保存 (`∇·E − ρ` が **0 ULP / 30 step**) / split-field PML (PEC 比 **1/18**) oracle 9 → **31 本**、破壊試験 21 変異すべて red |
| CFD 第 2 | `599c5a0` `cbe3def` | `FaceBc` 5 variant (inflow / outflow / 対称面) + 接線 no-slip を src へ 離散 Poiseuille と **3.206e-9**、収束比 **4.000 / 4.000** ⚠️ Ghia は **86.2% → 86.0%** (最大偏差は 0.04581 → **0.03162** で 31% 改善、差は演算子順序) |
| 多体 第 2 | `d6b58d4` | 破壊試験で素通りしていた 2 変異を scene 2 本で塞ぎ oracle 12 → **14 本** ⚠️ **実装でなく scene 側の穴**で `articulation` は変更なし |

⚠️ **oracle 設計で 3 つの盲点が実測された** (いずれも「green な理由が実装の正しさ以外にある」型)

1. **対称 / 退化した scene では staggered 格子の残り成分が未検証** CFD の `w` は準 2D で恒等的に 0、Maxwell の TM 配置は `Ex`/`Ey`/`Hz` を bit 厳密に 0 に保つので、どちらもゴースト / 係数の変異が素通りした 対処は同じ閉形式を 6 通りの向きで回すこと
2. **等方な構成では軸 / index の配線が観測できない** 非等方な寸法にしても足りず、**ラベルの巡回置換に対する不変性** (`x→y→z→x` で bit 一致) を測る必要がある
3. **誤差項が相殺する parameter 点が存在する** CFD の `dt = dx²/(8ν)` では空間離散化誤差と演算子分離誤差が厳密に相殺し、連続解にぴたり乗る (両方の項が未検証になる) test の doc で禁止点として明記

**次の increment**: Armaly (1983) backward-facing step の再付着長さ突合 (前提は揃った) /
移流への壁の扱い (接線 no-slip は現状粘性項のみ) / 反射係数 `R` の直接測定 (入射波と反射波の分離) /
`CoupledField` の実配線 (現状 opt-in で production caller 0) / 演算子分離誤差 `−G dt` を消すか (別 y/n)

## 前回位置 (2026-09-29): v1.5.0 (`Mat3Fix::polar_rotation` = 極分解の回転因子)

**v1.5.0 = 極分解の追加のみ** (`Mat3Fix::polar_rotation` / `max_abs_component` / `PolarError`) engine の既存 path は 1 bit も動いていない (golden f32 13 scenario 不変、全 24 test target green) 共回転 (co-rotational) FEM の前提として入れた primitive で、⚠️ **共回転そのものはまだ入っていない** (下表の該当 Phase 参照)

## 前回位置 (2026-09-17): v1.4.0 (`alice-det-math` 0.2、golden 13 scenario bit 不変)

**v1.4.0 = alice-det-math 0.2.0 追従** (縮約丸めの簡素化 / f32 fdlibm atan2 / SIMD kernel 書き直し = alice-sdf 3.1.0 が同じ crate を使う前提の性能回収) engine の値は 1 bit も動いていない (golden f32 13 scenario 不変)

## v1.3.0 (2026-09-16) (`det_math` → `alice-det-math` crate 切り出し、crates.io publish)

**v1.3.0 = `det_math` を [`alice-det-math`](https://crates.io/crates/alice-det-math) 0.1.0 として独立 crate 化し `pub use` で再 export** (API 不変、golden f32 13 scenario bit 不変) alice-sdf 3.1.0 が同じ crate で評価するので `SdfField` 境界が crate 跨ぎで bit-exact になる (下表「SDF 境界の Fix128 化」の前提条件) 副産物: `det_math` が `std` gate 不要 (software sqrt)、初回 CI が x86 vs ARM の default NaN 符号差 (huge trig 引数 / cbrt overflow) を検出して修正

## 前回位置 (2026-09-15): v1.2.0 (セルフレビュー 3 round + 解析解 oracle 対応)

**v1.2.0 = セルフレビュー (別環境 Linux x86_64 実測、Round 1-3) 由来の重大修正 + `tests/analytic_physics.rs` 10 本** (詳細 [`CHANGELOG.md`](../CHANGELOG.md) `[1.2.0]`):
- 修正 (挙動変化、golden 再 pin): damping を frame 単位化 (default で重力が効いていなかった) / XPBD λ 累積 (iteration 依存剛性) / sphere contact normal 逆向き / substep 毎 collision detection + contact λ 累積 (5 m/s 衝突が 700 m/s になっていた)
- 修正 (bit 互換): `Fix128::sqrt` digit recurrence 50× / MSRV 1.70.0 → **1.85** 実証 + `resolver = "3"` / `crate-type` cdylib+staticlib / `panic = "unwind"` / SIMD dead code 除去 / README perf 表実測化 / lib.rs claim
- **規律**: 解析解 oracle test を default config で必須 (substeps / iterations を変えて結果不変を assert)、golden hash は「変化検出」であって「正しさ」ではない
- 1.2.0 内で完了: engineering oracle 3 batch (thermal/fatigue 5 + solid 34 + fluid 39、src bug 8 + 9 件修正) / `iterations` 既定 1 (Small Steps) / contact solver の ALICE-TRT 3.2.0 parity 同期 / det_math atan2・acos・asin・tan・tanh / `Fix128::checked_div` / FFI panic 隔離 31 fn / loom model test / replay + alice-db 実動作化
- 残: oracle 未着手 module (`rolling_contact` / `fracture` / `sdf_destruction` / `soft_body_cut` / `layer_adhesion` / `warp_risk` / `kinematic_loop` / `sdf_force` / `anisotropic_friction` / `physics2d` / `fluid_netcode` 他 utility) / mutation score ≥ 80 % (core 6 + a* 5 module) / default damping 0.99 再考 / module 階層分け (core vs 教科書 wrapper)

### 2.0 に送る semver-breaking 設計 (1.x では doc のみ、実装は 2.0 branch)

| 項目 | 1.x での状態 | 2.0 設計 |
|--|--|--|
| **SDF 境界の Fix128 化 (案 A)** | `SdfField::distance(f32, f32, f32) -> f32` を `det_math` で bit-exact 化 (案 B、1.1.0) 境界の f32 丸めは user closure と alice-sdf evaluator 側に残る | `trait SdfField { fn distance(&self, p: Vec3Fix) -> Fix128 }` + alice-sdf に `Real for Fix128` evaluator (alice-sdf 側の libm 76 file を `det_math` 化した後) `sdf_collider` / `sdf_ccd` / `sdf_character` / `sdf_sph` の f32 変換を全廃、`ClosureSdf` は `Fn(Vec3Fix) -> Fix128` |
| **`RigidBody` force accumulator** | 外力は `velocity` 直接書換 or `apply_impulse` (frame 単位、substep 毎の力は表現不能) `wind_zone` / `buoyancy_zone` / `sdf_force` は velocity を直接更新 | `RigidBody { force: Vec3Fix, torque: Vec3Fix }` + `apply_force` / `apply_force_at` / `clear_forces`、solver が substep 毎に `v += force · inv_mass · h` を積分して frame 末に clear `#[non_exhaustive]` でない `RigidBody` への field 追加 = major |
| **`Div` の `Result`** | ゼロ除算は `ZERO` (契約 doc、`checked_div` で `None`) | `PhysicsError::DivisionByZero` 追加 (`PhysicsError` は `#[non_exhaustive]` でないため major)、solver 内の除算を `checked_div` に置換して `Result` を伝播 |
| **`ErosionConfig` の rate law field** | `Water` 1.5× / exposure decay 5 /s / 速度指数 1/1/0/2 は `pub const` (`WATER_PREFACTOR` / `EXPOSURE_DECAY_PER_S`) + module doc 表 | `velocity_exponent: f32` / `prefactor: f32` / `exposure_decay: f32` を `ErosionConfig` に追加 (全 pub field struct への追加 = `constructible_struct_adds_field` major) 既定は現 const 値 |
| **`Carreau` の分数 flow index** | `half_exponent: i32` (整数) + `viscosity_with_index(γ̇, n)` で分数 n を評価 (1.2.0) | `flow_index: Fix128` に置換、`half_exponent` 削除 |
| **`PhaseChangeConfig` 熱容量** | `latent_heat_*` は K 相当 (c_p = 1 正規化、1.2.0 enthalpy 法) | `heat_capacity: f32` 追加で J/kg 単位を受ける |

## v1.1.0 released 2026-09-15 (1.0.0 stable + 全 module bit-exact)

**alice-physics v1.1.0 = crates.io published 2026-09-15** — `Published alice-physics v1.1.0 at registry crates-io`
- crates.io URL: https://crates.io/crates/alice-physics/1.1.0 (docs.rs build ✅、Documentation / Homepage link 追加)
- GitHub Release: https://github.com/ext-sakamoro/ALICE-Physics/releases/tag/v1.1.0 (assets 15)
- Release commit: `81ba0ab` (1.1.0 = det_math + golden_f32、1.0.1 は crates.io skip)
- 前 release: v1.0.0 stable 2026-09-14 (`ca3adae`、https://github.com/ext-sakamoro/ALICE-Physics/releases/tag/v1.0.0)
- Install: `cargo add alice-physics` (semver-locked、1.x 内 breaking なし)

**全 9 v1.0 Items 完了** (詳細は [`CHANGELOG.md`](../CHANGELOG.md) `[1.0.0]` entry):

| Item | 完了 | 実装 |
|--|--|--|
| B: Public API surface freeze | ✅ | 32 module × 512 pub items audit、133+ downgrades、snapshot −795 items、solver_tgs* Option C + 7 struct `#[non_exhaustive]` |
| C: cargo-semver-checks hard-gate | ✅ | `security-audit.yml` `continue-on-error: true` 解除 |
| D: `#![deny(missing_docs)]` | ✅ | 0 warning 実測 |
| E: Determinism CI 6-env matrix | ✅ | 6 platform (macOS ARM/x86 + Linux ARM/x86 + Windows + WASM) × 31 test (9 golden hash + 22 semantic invariant)、bit-exact 一致確認済 |
| F: Fuzz coverage 8/8 | ✅ | fuzz_step / collision / deterministic_roundtrip / joint / cfd / ccd / trimesh / structural |
| G: MSRV policy | ✅ | `rust-version = "1.70.0"` + README EN Serde-style policy (1.2.0 で 1.85 に訂正: 1.70 宣言は未検証で偽だった、CI msrv job が実 compile) |
| H: Ecosystem contracts freeze | ✅ | [`ECOSYSTEM_CONTRACTS.md`](ECOSYSTEM_CONTRACTS.md) に 4 partner (TRT / SDF / Bamboo / Kinematics) frozen API |
| I: Migration guide | ✅ | [`MIGRATION_0.x_TO_1.0.md`](MIGRATION_0.x_TO_1.0.md) per-module 削除項目 + `#[non_exhaustive]` 影響 + 5 step checklist |
| J: crates.io publish | ✅ | preview.4-8 → **1.0.0 stable** promoted |

**snapshot 累計進化**: 20,201 → **19,406** (−795 items across audit campaign)
**test 累計**: 1364 lib + 9 golden + 22 semantic = **1395 test 全 pass on 6 platforms**

Post-1.0 stability contract: 19,406-item public surface は 1.x で breaking なし、`cargo semver-checks` hard-gate で PR 時 enforcement、frozen partner contracts (Item H) 未変更

---

## 過去 milestone (v1.0 到達までの歴史)

**v0.13.0 landed** (commit `f37df0e`) — Session 4 push で 19 module 追加 (Tier ★★★ 4 + ★★ 7 + ★ 8)、ALICE-SDF v1.7.7 の `morphology` を S1 tier-★★★ integration partner として組合わせて 20 module 完備

**v0.14.0-preview.1 landed** (commit `155bdbf` + ALICE-Fluid `935b7a6`) — Physics 拡張 v2 Priority 1 5 items (Marching Tets / 3D IPM / spatial hash SPH / Crank-Nicolson / BFECC scalar)、+16 test Physics + 7 test Fluid

**v0.14.0-preview.2 landed** (commit `bc9ea4a`) — Physics 拡張 v2 Priority 2 6 items (MAC-face BFECC / nonlinear C-N / 3D thermal / BiCGStab / adaptive dt / edge-split refinement)、+21 test

**v0.14.0-preview.3 landed** (commit `a4d475b`、2026-09-13) — v1.0 roadmap 最短優先候補 3 項目 + clippy fix: Item G MSRV policy 明記 (README EN/JP) / Item D `#![deny(missing_docs)]` escalation (0 warning 実測、`warn` → `deny` 1-char) / clippy `approx_constant` fix (solver_tgs_hooks_6dof_oriented.rs:820 の `1.5708` → `FRAC_PI_2`) / Item J crates.io publish 前調査 (`docs/CRATES_IO_PUBLISH_INVESTIGATION.md` に集約、案 (b) SDF v1.7.7 pattern を v0.16.x で採用推奨)

**v0.14.0-preview.4 landed** (commit `69ced3d`、2026-09-13) — J-1 実態調査で sibling API drift が想定以上と判明 (`Ternary` / `AliceDB` / `prelude` / `DDSketch256` / `HyperLogLog12` 全て sibling で削除済、`~/ALICE-ML/src/lib.rs` と `~/ALICE-DB/src/lib.rs` は空)、案 (b) SDF v1.7.7 pattern を v0.16.x → **v0.14.0 に前倒し実施**: 4 bridge file 削除 (`analytics_bridge` / `db_bridge` / `neural` / `replay`、1424 行)、`Cargo.toml` から `neural` / `replay` / `analytics` 3 feature + 3 path dep 削除、`src/lib.rs` から 4 pub mod + neural prelude re-export 削除 検証: 1364 lib test 全 pass (regression 0)、`cargo publish --dry-run` PASS (195 file / 3.0 MiB packaged) — B1/B3 blocker 完全解消

**J-3 実 publish 完了** (2026-09-13) — `alice-physics v0.14.0-preview.4` を **crates.io に初 publish**、Cargo.toml `version` `0.13.0` → `0.14.0-preview.4` + `publish = false` 削除、194 file / 3.0 MiB / 718.6 KiB compressed uploaded (`cargo publish` 成功、`Published alice-physics v0.14.0-preview.4 at registry crates-io`)、`cargo search` で `alice-physics = "0.14.0-preview.4"` 反映確認済 crates.io URL: https://crates.io/crates/alice-physics ADR-002 の「v1.0.0 前に crates.io publish 事前試験実施」を **v0.14.0 preview で達成**

**v0.14.0-preview.5 landed** (commit `7d5d214`、2026-09-13) — Phase 1 quick wins landing: (1) B4 wasm × ffi mutual exclusion を `[package.metadata.docs.rs]` + README recommended feature table で ergonomic 化、(2) 3 新 example 追加 (`ragdoll_demo` / `bfecc_advection_demo` / `sph_boundary_demo`、現状 7 → 10 個)、(3) 2 新 fuzz target (`fuzz_joint` / `fuzz_cfd`、現状 3 → 5 個)、(4) crates.io に `0.14.0-preview.5` publish 成功 (197 file / 3.1 MiB / 724.3 KiB compressed) 検証: 1364 lib test 全 pass (regression 0)、10 example release build PASS、`cargo doc` clean cargo-public-api snapshot は nightly toolchain install 時間の関係で v0.15.0 に defer

- module 総数: 146 src file、`pub mod` 144
- lib test: 1364 (1327 → 1343 → 1364、v2 Priority 1+2 sprint で +37)
- Session 1-3 (v0.10-0.12) baseline: 1175 lib tests + 53 alice-bamboo 統合 tests
- Cargo.toml: `publish = false` (crates.io 未公開状態)、`rust-version = "1.70.0"`

Related sub-roadmaps:
- [`GPU_OFFLOAD_ROADMAP.md`](GPU_OFFLOAD_ROADMAP.md) — ALICE-TRT companion GPU offload progression

## Phase 一覧

### ✅ v0.10.0 - v0.12.0 (Session 1-3、shipped 2026-07-08)

Engineering-solver 基盤 35 module + 3 統合 solver loop — 3D プリント安全性 (warp / thin-wall / stress / bridging) から composite / plastic / fatigue 力学、乱流、VOF / level-set 多相流、実行可能な CFD 時間ステップ loop、GpuSolverBridge joint-solve pipeline (ALICE-TRT v3.1.0 協調)

### ✅ v0.13.0 (Session 4、19 module、shipped 2026-09-12)

commit `f37df0e`

- **Tier ★★★ (5)**: G1 ragdoll / G2 buoyancy_zone / R1 laminate_failure / R2 transient_thermal / S1 morphology (ALICE-SDF v1.7.7 側)
- **Tier ★★ (7)**: G3 wind_zone / S4 sdf_character / R3 rolling_contact / G5 netcode_prediction / G6 character_state / S3 sdf_sph / R4 kinematic_loop
- **Tier ★ (8)**: G4 ik_physics_bridge / G7 anisotropic_friction / R5 aeroelasticity / R6 piezoelectric / R7 acoustic_wave / R8 electromagnetic / S2 sdf_fem_mesh / S5 sdf_wind_field
- **CFD refinement**: MacCormack advection (Fedkiw monotone limiter) / velocity self-advection / pressure Poisson RHS scale fix

### ✅ v0.14.0-preview.1 (Physics 拡張 v2 Priority 1、shipped 2026-09-12)

commit `155bdbf` (+ ALICE-Fluid `935b7a6`)

- **Marching Tets** `sdf_fem_mesh.rs` `generate_marching_tets` — surface-conforming mesh (5-tet cube × 16-case LUT)
- **3D Spectral IPM** `spectral_ipm_3d.rs` (ALICE-Fluid) — T³ Darcy multiplier + rustfft row/col/slab pass
- **Spatial Hash SPH** `sdf_sph.rs` `SphSpatialHash` + `step_hashed` — O(N²) → O(N·k) 近傍探索
- **Crank-Nicolson thermal** `transient_thermal.rs` `crank_nicolson_step_1d` — A-stable + Thomas algorithm 三重対角
- **BFECC scalar advection** `cfd_solver.rs` `AdvectionScheme::Bfecc` + `advect_temperature_bfecc`

+16 test (1327 → 1343) Physics, +7 test (173 → 180) Fluid

### ✅ v0.14.0-preview.2 (Physics 拡張 v2 Priority 2、shipped 2026-09-12)

commit `bc9ea4a`

- **MAC-face BFECC** `cfd_solver.rs` `advect_velocity_bfecc` — u/v/w 面 3-pass BFECC 本実装
- **Nonlinear Crank-Nicolson** `transient_thermal.rs` `crank_nicolson_step_1d_nonlinear` — Picard iteration α(T)
- **3D transient thermal** `transient_thermal.rs` `transient_step_3d` + `stable_dt_3d` — Cartesian 7-stencil
- **BiCGStab pressure solver** `eulerian_grid.rs` `project_pressure_bicgstab` — Krylov subspace + diagonal precond
- **Adaptive time step** `cfd_solver.rs` `compute_max_dt` + `step_adaptive` — CFL 逆算 + ceiling
- **Edge-split refinement** `sdf_fem_mesh.rs` `SdfTetMesh::refine_by_max_edge_length` — 長辺 midpoint split (non-Delaunay)

+21 test (1343 → 1364)

### ✅ v0.14.0-preview.3 (Item G/D + clippy + J investigation、shipped 2026-09-13)

commit `a4d475b`

- **Item G MSRV policy 明記** — README EN/JP に MSRV Policy section 追加 (Serde-style: MSRV bump は minor version bump 扱い、N-2 stable channel 支援、nightly 非要求)
- **Item D `#![deny(missing_docs)]` escalation** — `src/lib.rs:189` で `warn` → `deny` (実測 0 warning、`cargo doc --no-deps` clean 確認済、file-level `#![allow(missing_docs)]` も 0 件 = 逃げ道なし)
- **clippy pre-existing block fix** — `src/solver_tgs_hooks_6dof_oriented.rs:820` `Fix128::from_f32(1.5708)` → `Fix128::from_f32(core::f32::consts::FRAC_PI_2)` (Priority 2 で拡張中に露呈した `approx_constant` block を解消)
- **Item J crates.io publish 前調査** — `docs/CRATES_IO_PUBLISH_INVESTIGATION.md` に集約:
  - B1 blocker: 4 path dep (`alice-ml` / `alice-db` / `alice-analytics`) に `version = "..."` fallback 未記述、`cargo publish --dry-run` の manifest verify で reject
  - B2 blocker: 3 sibling は全て local v0.1.0、crates.io 未 publish (`cargo search` 0 hit)
  - B3 latent bug: `--all-features` build で 4 個の path dep import drift (sibling 側 API rename に未追従、default build では顕在化しない)
  - **推奨**: v0.16.x で **案 (b) SDF v1.7.7 pattern** (`neural` / `replay` / `analytics` feature 削除 preview → dry-run → publish) 採用
  - v0.14.0 内追加タスク J-1 として B3 path dep drift 4 箇所修正を予定 (下記)

### ✅ v0.14.0-preview.4 (J-1 → 案 (b) 前倒し実施、shipped 2026-09-13)

commit `69ced3d`

- **J-1 実態調査**: sibling API が想定以上に drift (`Ternary` / `AliceDB` / `prelude` / `DDSketch256` / `HyperLogLog12` 全て削除、sibling `lib.rs` は空) — 単純 import fix では復旧不可と判明
- **案 (b) 前倒し実施** (SDF v1.7.7 pattern): v0.16.x で予定していた J-2 を **v0.14.0 に前倒し**
  - `src/{analytics_bridge,db_bridge,neural,replay}.rs` 4 file 削除 (合計 1424 行)
  - `Cargo.toml` から `neural` / `replay` / `analytics` 3 feature + `alice-ml` / `alice-db` / `alice-analytics` 3 path dep 削除
  - `src/lib.rs` から 4 `pub mod` + `#[cfg(feature = "neural")]` prelude re-export 削除
  - `[features]` に削除経緯 comment 追加 (v0.17.x J-4 での段階復帰への pointer)
- **検証**: 1364 lib test 全 pass (regression 0)、`cargo doc` clean (pre-existing 8 warning は無関係)、**`cargo publish --dry-run` PASS** (195 file / 3.0 MiB packaged、B1/B3 blocker 完全解消)

### ✅ v0.14.0 (superseded by v1.0.0 stable) (推定 1-2 週間) — API surface audit 前半 + 残 preview 済

Preview 4 wave が landed 済み、残作業:

- **B. Public API surface freeze 前半** — priority module (net / character / SDF 系) の `pub` → `pub(crate)` audit 着手 (144 pub mod のうち、`net_prediction` / `character*` / `sdf_*` 系から)
- **新 example 追加** — ragdoll / SPH / joint / character / BFECC velocity / BiCGStab pressure の代表 example (現状 7 → 14 個目標)
- **B4 (新規発覚) 対応**: `wasm` × `ffi` mutual exclusion (pre-existing `compile_error!`) の設計見直し — CI で `--all-features` を除外し続けるか、feature 設計を分割するか判断

自己採点 target: 品質 90/100 (現状 100/100 optimization scorecard は維持、public API 完成度で -10)

### ✅ v0.15.0 (superseded — all items landed within v0.14.0-preview.X chain, promoted directly to 1.0.0)

- **B. Public API surface freeze 後半** — 残 module audit + `#[non_exhaustive]` 戦略適用 (struct / enum の一部) + `#[deprecated]` alias で v1.0 名確定 (v0.x で名前変えたい API に marker + alias、v1.0 で確定名だけ残す)
- **C. cargo-semver-checks / cargo-public-api CI 通し** — `.github/workflows/security-audit.yml` に既に semver-checks job あり、拡張して cargo-public-api snapshot を repo に commit、PR diff で API surface 変化を可視化
- **F. Fuzz coverage 拡張** — 現状 `fuzz_collision` + `fuzz_step` の 2 target → joint / SDF CCD / trimesh / `cfd_solver` / `structural_solver` で 5-8 target 追加、24h 実行 crash 0 実績を CHANGELOG に記載

### ✅ v0.16.0 (superseded — Item E determinism CI + Item H ecosystem contracts landed within audit campaign, promoted directly to 1.0.0)

- **✅ E. Determinism CI 6 環境 matrix 完了 (2026-09-14)** — Phase 1 + Phase 2 landing 済 [`docs/DETERMINISM_GOLDEN_TESTS.md`](DETERMINISM_GOLDEN_TESTS.md) + `tests/determinism_golden.rs` に 8 fixture (rigid body 3 + Phase 2 で joint/cloth/fluid/SDF CCD/trimesh 5 追加) + `.github/workflows/ci.yml` に 6 platform matrix (macos-latest / macos-15-intel / ubuntu-latest / **ubuntu-24.04-arm** / windows-latest + 独立 `wasm-test` job で `wasm32-wasip1` + wasmtime) Mac aarch64 と wasm32-wasip1 で 8 fixture 全 hash bit-exact 一致確認済
- **✅ H. Ecosystem 契約 freeze 完了 (2026-09-14)** — [`docs/ECOSYSTEM_CONTRACTS.md`](ECOSYSTEM_CONTRACTS.md) 起草済 (~215 行、4 partner の frozen API 一覧: TRT `GpuSolverBridge` / SDF `SdfField` / Bamboo concrete-type / Kinematics reserved-post-1.0) + Freeze semantics (semver-minor 可否) + CI enforcement + partner responsibilities
- ~~**J-2. bridge feature 削除 preview commit**~~ ✅ **v0.14.0-preview.4 で前倒し実施済** (詳細は [`docs/CRATES_IO_PUBLISH_INVESTIGATION.md`](CRATES_IO_PUBLISH_INVESTIGATION.md) の追記 section 参照)

### ✅ v0.14.0-preview.4 crates.io publish 完了 (J-3 landed 2026-09-13)

- ~~**J-3. publish 実行**~~ ✅ 完了: `alice-physics v0.14.0-preview.4` を crates.io に初 publish
- crates.io URL: https://crates.io/crates/alice-physics
- 外部 downstream から `cargo add alice-physics --pre` で使用可 (pre-release identifier `-preview.4` のため default は除外、明示的な `--pre` or `@0.14.0-preview.4` で opt-in)
- ADR-002 の「v1.0.0 前に crates.io publish 事前試験実施」原則を **v0.14.0 preview で達成**
- **J-4** (v0.17.x 以降): sibling 3 crate (`alice-ml` / `alice-db` / `alice-analytics`) が crates.io publish された段階で、削除した bridge feature を段階復帰 (ALICE-SDF v1.8.0 と同 pattern) 削除したコードは git 履歴 (v0.14.0-preview.4 commit `69ced3d`) から参照可能

### ✅ v0.14.0-preview.5 (Phase 1 quick wins、shipped 2026-09-13)

commit `7d5d214` / crates.io: `alice-physics = "0.14.0-preview.5"`

- **B4 wasm × ffi mutual exclusion**: `[package.metadata.docs.rs]` 追加 + README EN/JP に recommended feature combinations table 追加 (mutual exclusion は正当な設計、ergonomic 化のみ)
- **新 example 3 個** (7 → 10): `ragdoll_demo` / `bfecc_advection_demo` / `sph_boundary_demo`
- **新 fuzz target 2 個** (3 → 5): `fuzz_joint` / `fuzz_cfd`
- crates.io に 2 nd publish 成功 (197 file / 3.1 MiB / 724.3 KiB compressed)
- 検証: 1364 lib test PASS、10 example release build PASS、`cargo doc` clean

### ✅ CI hotfix (fmt + release runner、2026-09-13)

- **fmt fix** commit `c0e3880` — preview.5 提出時に `cargo fmt --all` を先に実行しなかった漏れ、3 example (`bfecc_advection_demo` / `ragdoll_demo` / `sph_boundary_demo`) に multi-line 化 fmt 適用、CI Format check job 通過
- **release runner fix** commit `727d854` — `macos-15` (Apple Silicon ARM) → `macos-15-intel` (Intel-native) に置換、`x86_64-apple-darwin` target が cross-toolchain なしで build 可能に (preview.4 / preview.5 の Release workflow 失敗の pre-existing infrastructure bug fix)、次回 tag push (`v0.14.0-preview.6` 以降) で復旧確認

### ✅ Public API snapshot 生成 (C 準備、2026-09-13)

- **`docs/PUBLIC_API_SNAPSHOT.txt`** — `cargo +nightly public-api --simplified` 出力を repo に commit、**20,201 public API item** の baseline を確立 (B/C 用)
- **`docs/PUBLIC_API_SNAPSHOT.md`** — snapshot の位置付け + regenerate command + diff pattern + roadmap wiring 集約
- v1.0 Item C (cargo-semver-checks / cargo-public-api CI) の入力側整備完了、CI job 追加は v0.15.0 phase で実施

### ✅ v0.14.0-preview.6 (Phase 2、shipped 2026-09-13)

commit `d215f4a` / crates.io: `alice-physics = "0.14.0-preview.6"`

- **Item C 入力側**: `.github/workflows/security-audit.yml` に `public-api-diff` job 追加 — `cargo +nightly public-api --simplified` の出力を `docs/PUBLIC_API_SNAPSHOT.txt` と diff、非空なら fail 意図的 API 変更時は開発者側で snapshot 再生成 + commit を要求
- **新 fuzz target 2 個** (5 → 7): `fuzz_ccd` (sphere_sphere_toi / sphere_plane_toi swept 入力耐性) / `fuzz_trimesh` (from_indexed + raycast + closest_point degenerate 入力耐性)
- crates.io に 3rd publish 成功 (199 file / 4.6 MiB / 868.5 KiB compressed、PUBLIC_API_SNAPSHOT.txt 20,201 行増分)
- 検証: 1364 lib test PASS、`cargo fmt --all --check` clean、fuzz target cargo check PASS

### ✅ v0.14.0-preview.7 (F 8/8 完全達成、shipped 2026-09-13)

commit `f1b4209` / crates.io: `alice-physics = "0.14.0-preview.7"`

- **Item F 完全達成** — 新 fuzz target `fuzz_structural` (StructuralSolver + Rectangular + CantileverEndPoint + PLA、extreme aspect ratio / heavy load 耐性) 追加、fuzz coverage **7 → 8** (v1.0 目標 5-8 range を full 到達)
- 検証: 1364 lib test PASS + `cargo fmt --check` clean + `cargo publish --dry-run` PASS + `fuzz_structural` cargo check PASS

### ✅ v0.14.0-preview.8 / promoted → v1.0.0 stable (2026-09-14) — 全 audit + ADR-003 revision で γ 直行採択

Phase 1+2+F 完了、以降は最重量の B に集中:

- **B Iteration 1 (priority modules 調査、2026-09-13 完了)** — `netcode_prediction` / `character_state` / `character` / `sdf_character` / `sdf_sph` / `sdf_wind_field` / `sdf_fem_mesh` の 7 module (53 pub item) を survey、**全て clean な public API と判定**、`pub(crate)` 格下げ候補 0 見つかった 詳細は [`docs/PUB_AUDIT_ITERATION_1.md`](PUB_AUDIT_ITERATION_1.md) 参照
- **B Iteration 2 (P1 solver internals 調査、2026-09-13 完了)** — 9 module 127 pub item を survey (`solver` / `contact_cache` / `dynamic_bvh` / `solver_tgs` / `solver_tgs_hooks` / `solver_tgs_hooks_6dof` / `solver_tgs_hooks_6dof_oriented` / `solver_tgs_hooks_6dof_scoped` / `solver_tgs_hooks_6dof_oriented_scoped`)、**4 items pub(crate) 格下げ実施** (`NULL_NODE` / `DynamicNode` / `MAX_MANIFOLD_POINTS` / `tangent_frame`、2 commit)、snapshot 20,201 → 20,179 items (−22)、`solver_tgs*` extension mechanism 6 module 60+ items は **architectural decision required** で deferred (Option A: feature-gate / Option B: keep pub + unstable caveat / Option C: pub(crate) 全撤去 の 3 択、未対応 (別途判断)) 詳細は [`docs/PUB_AUDIT_ITERATION_2.md`](PUB_AUDIT_ITERATION_2.md) 参照
- **B Iteration 3 (P2 math / BVH / spatial 調査、2026-09-13 完了)** — 3 module 108 pub item を survey (`math` / `bvh` / `spatial`)、**8 items pub(crate) 格下げ実施** (math: `pack_pair` / `select_fix128` / `select_vec3`、bvh: `morton_code` / `point_to_morton` / `ESCAPE_NONE` / `MAX_PRIMS_PER_LEAF` / `BroadphaseHybrid`、2 commit `dc32236` + `3f0d12c`)、snapshot 20,179 → 20,155 items (−24)、`BvhStats` は `LinearBvh::stats()` の return type leak で格下げ不可 (keep pub)、`spatial` は全 pub items が prelude commitment + 内部 cross-module 利用で保護 (0 downgrades)、`CachedContactPoint` field visibility は **v1.0-rc.1 で `#[non_exhaustive]` 化検討** として resolved 詳細は [`docs/PUB_AUDIT_ITERATION_3.md`](PUB_AUDIT_ITERATION_3.md) 参照
- **B Iteration 4 (P3 CFD 内部 調査、2026-09-13 完了)** — 4 module 58 pub item を survey (`eulerian_grid` / `multiphase` / `interface_capture` / `turbulence`)、**31 items pub(crate) 格下げ実施** (eulerian_grid 6 + multiphase 4 + interface_capture 3 + turbulence 18、4 commit `1d72044` + `72da7f2` + `0612a51` + `32acdce`)、snapshot 20,155 → 20,064 items (−91、reserved RANS/wall-function/PLIC 全 auto-impl 削減)、cross-module internal helpers (`MacGrid`/`Grid3d` leak 経由 + `project_pressure`/`g2p_velocity`/`sample_*`/`trilinear_*`/`fast_sweeping_reinit`/`SMAGORINSKY_CS` 等) は keep pub (v1.0-rc.1 で design 判断)、4 module に module-level or item-level `#[allow(dead_code)]` + "Integration status" 明記 詳細は [`docs/PUB_AUDIT_ITERATION_4.md`](PUB_AUDIT_ITERATION_4.md) 参照
- **B Iteration 5 (P4 structural 内部 調査、2026-09-13 完了)** — 5 module 65 pub item を survey (`beam_stress` / `plastic` / `buckling` / `fatigue` / `creep_longterm`)、**30 items pub(crate) 格下げ実施** (beam_stress 1 + plastic 9 + buckling 6 + fatigue 7 + creep_longterm 7、5 commit `4374397` + `7a0e7f5` + `4052faa` + `cd87aef` + `19d017f`)、reserved RANS/WLF/PLIC 相似の "downstream 0 で future integration 待ち" pattern が structural にも存在 (`StressTensor` / `KEpsilonState`-analog `WlfConstants` / `FatigueReport` 等)、4 module に module-level `#![allow(dead_code)]` + "Integration status" doc note、keep pub: Bamboo downstream 使用 (`BeamAnalysis` / `CrossSection` / `LoadCase`) + structural_solver 内部使用 (`PlasticModel` / `NortonCreep` / `analyze_column` / `ColumnBucklingReport` / `SnCurve` / `miner_damage` / `FindleyParameters` / `predict_strain`) 詳細は [`docs/PUB_AUDIT_ITERATION_5.md`](PUB_AUDIT_ITERATION_5.md) 参照
- **B Iteration 6 (P5 I/O + serialization 調査、2026-09-13 完了)** — 4 module ~41 pub item を survey (`scene_io` / `collision_mesh_gen` / `debug_render` / `heatmap`)、**0 items 格下げ**、全 pub items が prelude commitment or prelude 経路 leak (`DebugDrawData.lines/.points` 経由 `DebugLine`/`DebugPoint` + `PhysicsScene.config` 経由 `scene_io::PhysicsConfig`) で mechanical downgrade 不可、field visibility design task は v1.0-rc.1 に defer 詳細は [`docs/PUB_AUDIT_ITERATION_6.md`](PUB_AUDIT_ITERATION_6.md) 参照
- **B mechanical audit complete** — Iter 1-6 で 32 module ~452 pub item survey、73 items 格下げ、snapshot 20,201 → 19,956 items (−245)
- **B Final iteration (2026-09-13 完了、user "推奨で" 指示で自律遂行)** — 2 architectural decision を landing:
  1. `solver_tgs*` Option C 選択 (commit `ee3efb0`): 6 module 60+ items を pub → pub(crate)、`pub mod` → `pub(crate) mod` へ、cleanest v1.0 surface、demand 出たら semver-minor で再展開 downstream 0 usage が 6 iteration にわたって unchanged だった実測データが選択根拠
  2. `#[non_exhaustive]` を 7 struct に追加 (commit `427d378`): prelude 経路 leak の forward-compat hedge (`ContactManifold`/`CachedContactPoint`/`DebugDrawData`/`DebugLine`/`DebugPoint`/`PhysicsScene`/`PhysicsConfig`)、pub field observability 維持しつつ future 拡張余地確保、accessor migration は v2.0-scope に defer
  - snapshot 19,956 → 19,406 (−550)、累積 20,201 → 19,406 (**−795 items across 全 audit campaign**)
  - 詳細は [`docs/PUB_AUDIT_FINAL.md`](PUB_AUDIT_FINAL.md) 参照
- **✅ v1.0 Item B COMPLETE** — mechanical audit + architectural decisions 全 landing 済
- **新 example 4 個追加** (10 → 14) — joint / character / BiCGStab pressure / adaptive dt
- **✅ Item C 出力側 完了 (2026-09-14)**: semver-checks の hard-gate 化 (commit `3638bd1`、`security-audit.yml:245-252` の `continue-on-error: true` 解除、job name も informational → hard-gate 改称) 次 PR 以降 breaking API 変更を検知したら CI red gate として block
- **F 24h 実行**: 8 target 全てで 24h fuzz run + crash 0 実績 (v1.0-rc validation の一環)
- ✅ `0.14.0-preview.8` から **γ 直行で v1.0.0** へ (下記 決定ログ OQ 参照、`0.14.0` stable / `0.16.x` は skip)

### ✅ v1.0.0-rc.1 / rc.2 — skip (γ 直行、2026-09-14)

- **✅ I. Migration guide 執筆完了 (2026-09-14)** — [`docs/MIGRATION_0.x_TO_1.0.md`](MIGRATION_0.x_TO_1.0.md) 起草済 (~340 行、per-module 削除項目テーブル + `#[non_exhaustive]` 影響 + Cargo.toml migration + 6-environment determinism promise + post-1.0 stability guarantees + 再曝露リクエスト手順)
- rc.1 / rc.2 の crates.io pre-release publish と 4 週間 feedback 期間は **実施せず** — 「決定 (revised): γ (直行)」で `0.14.0-preview.8` → `1.0.0` を直接 bump (実運用 downstream 0 の状態で RC を出しても feedback が得られないため)
- 実 downstream (ALICE-Bamboo 等) の 1.0 対応は 1.0.x patch line で受ける

### ✅ v1.0.0 stable (2026-09-14 crates.io published)

- **semver 契約発動済** — `alice-physics = "1"` で下流 pin 可能、breaking change は必ず major bump
- Release commit `ca3adae`、GitHub Release v1.0.0、詳細は本 file 冒頭「現在位置」

### ✅ v1.1.0 (2026-09-15、f32/f64 module 30 個の cross-platform bit-exact 化 = 案 B)

- 3 案 (A 全面 Fix128 化 / B libm 排除 / C crate 分離) から B を採用
- `det_math` module (f32 8 関数 + f64 3 関数、IEEE-exact な基本演算 + bit 操作のみ) を追加、production 16 + test 4 site の `libm` 呼出を置換、`clippy.toml` `disallowed-methods` で再混入を CI red 化
- `tests/determinism_golden_f32.rs` 13 scenario / 29 module を aarch64 で pin、x86_64 (Rosetta) / wasm32 local 一致 → CI 6 platform
- README「Determinism scope」3 tier → 1 tier、残る境界は user closure と ALICE-SDF evaluator (alice-sdf 側で `det_math` 整合を別途、案 A は `Real for Fix128` 経由で 2.0 向け)

### 🔧 v1.0.1 patch (2026-09-15、厳密評価 7 件の対応)

- **soundness**: `parallel` graph coloring の 64 色 overflow (同一 body が同 batch に同居 → aliasing `&mut`) を可変長 bitset + static body 除外 + disjoint `debug_assert!` で修正
- **API**: `build_islands` の `assert!` → `PhysicsError::InvalidConstraint`
- **CI**: clippy を default + 全 native feature set で `-D warnings` に昇格 (lint 26 件修正)、`msrv` job (1.70.0 実測) 追加
- **FFI**: `alice_physics_version()` の hardcode `"0.6.0"` → `CARGO_PKG_VERSION`、free-fall golden raw pair を pin
- **docs**: 決定論保証の範囲を Fix128 core に限定 (README EN/JP「Determinism scope」表)、`Fix128::mul` の wrapping / floor 挙動を doc + test 化
- **repo**: `fuzz/target/` 256 file を git 追跡から除外

### ✅ 線形弾性 FEM (tet P1) + mesh 適合化 + CG solver (2026-09-29、`9eab3c1`〜`b165569` 12 commit)

`Constraint::Stress` を無次元ヒューリスティックから実応力に置き換える前提を整えた 消費者が存在しなかった `SdfTetMesh` に、初めて solver が付いた

- **`linear_elastic_fem`** — tet P1 で `K u = f`、要素ごとの Cauchy 応力と von Mises、mm / N / MPa、`Fix128` の四則 + sqrt のみで cross-target bit 一致 `feature = "std"` gate (`sdf_fem_mesh` の頂点 intern が `HashMap` を使い `alloc` に無いため)
- **oracle 12 本を実装より先に red で実測** (`tests/analytic_linear_elastic_fem.rs`) + **収束研究** (`tests/analytic_fem_convergence.rs`、`#[ignore]`/release — 片持ち梁 4 段細分、次数 1.395、Richardson 極限が目標の 0.22% 以内)
- **mesh を適合化** — 非適合の原因は 3 件 (cube 5-tet 分割が全 cube 同一 pattern / `generate_marching_tets` の頂点 dedup ゼロ / 切断多面体の quad 対角線が固定) `tests/mesh_conformity.rs` が面センサスで CI 固定 ⚠️ **patch test は非適合を原理的に検出できない** (実測 3.6e-15 MPa で通る) ので使わないこと
- **CG solver** — `FemError::Stagnated` を `NotConverged` と別 variant に (停滞窓は反復数に比例)、`FemSolution::effective_relative_tolerance` で実効許容差を報告 (相対残差の床は `2⁻³² / ‖b‖` でメッシュ細分とともに上がる)、Jacobi 前処理は選択可能だが既定 `None` (形状由来の悪条件では対角がほぼ一様で効かない)
- ⚠️ **残る前提**: `generate_marching_tets` の sliver (最小二面角が細分で 7.25° → 4.59° と悪化) — 頂点スナップと最小二面角 gate は別途

## 未決 (Open Questions)

### OQ1: pub API の scope 決定

- 144 pub mod 中 何個を `pub(crate)` に格下げすべきか?
- prelude に入れる型は canonical か? (現状の `alice_physics::prelude` の中身を再確認必要)
- **判断保留、v0.14.0 で B の priority module (net / character / SDF 系) audit 先行実施 → 結果次第で決定**

### OQ2: crates.io publish 前の依存 chain 対応

- `alice-ml` / `alice-db` / `alice-analytics` の crates.io 未公開状況の確認 (ALICE-SDF v1.7.7 が experienced した「bridge feature 削って crates.io 対応」の焼き直しになる可能性大)
- 選択肢: (a) feature flag で optional dep 化、(b) bridge feature 分離 (SDF v1.7.7 と同 pattern)、(c) パラメータ化 trait で外部注入
- **v0.16.0 で J の pre-flight 調査時に決定**

### OQ3: MSRV 昇格戦略

- 現状 `rust-version = "1.70.0"`、v1.0 時点で 1.75+ に昇格するか
- v1.x 中で MSRV 昇格したら minor bump で告知するか (Serde と同じ運用パターン)
- **v0.14.0 の G 実施時に policy 決定**

### OQ4: v1.0 直行 (γ) vs 段階昇格 (α) の判断軸再確認

- 「downstream crate が今から `alice-physics = "1"` で pin して 6 ヶ月 breaking change なしを我々が保証できるか?」の y/n で決定
- 現状は「Unreleased 反映済だが実運用検証未了」で α 判定継続
- **v0.16.0 landing 時点で再評価**

### 第 14 increment (2026-10-02、壁 4 の「HPC 並列」を実測で満たした)

⚠️ **既存行は書き換えていません** 下記は追記です 第 6 increment の「残っているもの」のうち
**「全長 buffer を維持しているので 1e8 規模には依然載らない」が本 increment で解消**しました

| 話題 | commit | 到達点 |
|---|---|---|
| **帯局所の越境 slab** | `8e00bce` | rank が `MacGrid` を一度も作らず scene から自分の band だけを seed し、所有層の fold を rank 0 に返す経路 (`SlabRunKind::Banded`) 参照解は rank 0 が子の退出後に **1 本だけ**作るので、全プロセスが全領域を常駐させる必要がない 変更は `mod tests` 内のみで公開 API の差分なし |
| **1.34e8 cells を 8 プロセスで** | 同 | ⚠️⚠️ **512³ = 134,217,728 cells を 8 プロセスに分散し、単一プロセス解と bit 一致** arm64 (M2 Pro 32 GiB) **142.87 s / peak 12.35 GiB** と x86_64 (Xeon Gold 5315Y 44 GB) **182.91 s / `VmHWM` 20.89 GiB** の 2 アーキで独立に確認 128³ / 256³ / 320³ / 384³ / 448³ も同経路で bit 一致 |
| **覆い判定の強化** | 同 | face 側が `assert!(faces > 0)` だったのを **`faces == n·u_plane + n·v_plane + (n+1)·cell_plane = 3n²(n+1)` の厳密一致**に ⚠️ **`> 0` では「ある rank が自分の face を 1 つも fold しない」「ある plane を 2 rank が fold して別の plane は誰も fold しない」が通る** (cell 側は元から `n³` 厳密で、同じ関数の中で片方だけ緩かった) |

#### ⚠️ 破壊試験で出た 2 件の実 gap (既存 65 test がすべて green のまま通っていた)

| 変異 | なぜ素通りしたか | 足した oracle |
|---|---|---|
| `fold_fix` が `Fix128` の小数語 (`lo`) を捨てる | ⚠️ **fold の doc 自身が「低位 bit の差を捉えるためのもの」と書いているのに**、halo を落とす既存 oracle は**高位語も動く**摂動しか作っていなかった | `the_fold_separates_values_that_differ_in_their_lowest_bit` (最下位小数 bit / 最上位小数 bit / 整数語 の 3 通りで `assert_ne!`) |
| 渡された反復数を無視して定数を使う | ⚠️ **全 case が同じ反復数を渡していたので、引数が配線されていなくても通る** 大規模 run は反復数を環境から取るため、512³ で別の回数を解いて「一致」と報告しうる | case 表を `(n, ranks, scene, iterations)` 4 列にして **1 と 9 を混ぜ**、「全 case が定数と同じなら fail」の guard を追加 |

変異 21 件 (実装 12 + 配線 9) のうち **20 件 red** 残る 1 件は等価変異で、⚠️ **test では殺せない** — 累積器 `cells` と `values` は独立で、cell の走査を face の後ろへ動かしても**両者に入る列が変わらない** 判定は読みでなく実測 (両版に probe を挿して fold の生値 8 行が完全一致) で裏を取った

#### ⚠️ 残っているもの (「測っていない」の明示)

- ⚠️ **複数ノードの MPI は未測定** 測ったのは **1 ホスト上の 8 OS プロセス** (loopback TCP、場のデータに共有メモリを使わない分散メモリ) `SlabTransport` 抽象の背後なので socket 先を変えればノード越しになる形だが、**そこは測っていない** 第 6 increment の「MPI は入れていない」判断は変えていない
- ⚠️ **アーキをまたいだ fold 値の直接突合はしていない** 各機で「分散 == その機の単一プロセス解」を確認したのみ (test が fold 値を出力しないため)
- ⚠️ **律速は並列度でなく反復数のまま** 1 step を実用精度まで解くには GS の反復数が `O(n²)` で増えるので、越境 slab を multigrid に適用するのが次の軸 (第 6 increment の記録と同じ)

### 壁 1〜4 の到達点と残件 — `origin/main = bf14216` で実測 (2026-10-02、既存行は書き換えていない)

⚠️ **壁名はすべて複合語なので、語ごとに要求を分解して現況を当てる** 「壁 N を越えた / 越えていない」の 2 値で語ると、達成済の半分が見えなくなる (または未達側だけを見て「何も進んでいない」とも言える)

| 壁 | 要求 A | 要求 B | 越えたか |
|---|---|---|---|
| **1** 幾何学的非線形・大変形 + 自己接触 | **幾何学的非線形・大変形** ✅ | **自己接触** ✅ | ✅ **2/2** |
| **2** 高次要素 P2/P3 + 適応 remeshing | **高次要素 P2/P3** ✅ | **適応 remeshing** ✅ | ✅ **2/2** |
| **3** 完全強連成マルチフィジックス | **完全** (連成が双方向) ✅ | ⚠️ **強連成** (monolithic) ⛔ | ⛔ **1/2** |
| **4** 数億要素クラスの HPC 並列 | **数億要素クラス** ✅ | **HPC 並列** ✅ | ✅ **2/2** (限定つき、下表) |

> ⚠️ **本表の壁 3 の行は 2026-10-02 時点で古い** 第 17 increment で「強連成」が満たされ **8/8** になった (最新の表は本 file 冒頭の第 17 increment)

#### 各行の根拠 (grep / test 実行の出力、推測なし)

| 要求 | 実測 |
|---|---|
| 壁 1 幾何学的非線形 | `src/linear_elastic_fem.rs` **4132 行** / `corotational` 42 ヒット / `hyperelastic` 38 ヒット |
| 壁 1 自己接触 | `src/cloth.rs` に `edge_edge` **56 ヒット** `tests/analytic_self_contact.rs` **15 passed / 0 failed / 0 ignored** (頂点-面 `cb2fc36` 貫通 7 → 0、辺-辺 `6dbfbd0`〜`d097411` 貫通 22 → 0、破壊試験 13/13 red 生存 0) |
| 壁 2 高次要素 | `src/quadratic_elastic_fem.rs` **1631 行** (`corotational` 12 / `hyperelastic` 25) / `src/cubic_elastic_fem.rs` **2285 行** (同 12 / 25) ⇒ ⚠️ **P2/P3 に非線形機構まで配線済** (`8747b62`) `analytic_quadratic_fem` 9 / `analytic_cubic_fem` 8 / `analytic_quadratic_hyperelastic` 8 / `analytic_cubic_hyperelastic` 9 すべて 0 failed 0 ignored |
| 壁 2 適応 remeshing | `tests/refinement_conformity.rs` **498 行 / `#[ignore]` 0 件 / 4 passed 0 failed** (`the_scenes_start_conforming` / `uniform_refinement_stays_conforming` / `graded_refinement_stays_conforming` / `propagation_costs_elements_and_the_count_is_bounded`) `tests/mesh_quality.rs` 7 passed |
| (おまけ) 壁 2 時間項 | `src/dynamic_fem.rs` **1363 行** (`8b3ecdd` 質量行列 整合/集中 + Newmark-β、破壊試験 30/30 red 生存 0) `analytic_dynamic_fem` 15 passed |
| 壁 3 完全 (双方向) | 熱 → 機械: `ThermalExpansion` / `solve_with_eigenstrain` が residual に (`04e8259` 他) 機械 → 熱: `ElastoplasticSolution::dissipation` / `PlasticHeating` / `deposit_plastic_heat` (`bb2ffd0`) `analytic_thermoelastic` 6 / `analytic_thermoelastic_channel` 6 / `analytic_plastic_dissipation` 18 すべて 0 failed |
| ⚠️ 壁 3 強連成 (monolithic) | `src/` の `monolithic` **4 ヒットはすべて doc comment** 逐語 `//! # Why an instrument, and not a monolithic solver` ⇒ **solver は 1 行も無い** `run_sub_iteration` (`coupled_iteration.rs`) は器具として公開済だが **production caller 0** ⇒ `solve → deposit → solve` は**副反復 0 回の陽的 partitioned 法**で収束解ではない |
| 壁 4 数億要素クラス | 512³ = **1.34e8 cells** を越境で実走 (別途 1 プロセスで 2.62e8) |
| 壁 4 HPC 並列 | **8 プロセスに分散して単一プロセス解と bit 一致** arm64 (M2 Pro 32 GiB) 142.87 s / peak 12.35 GiB、x86_64 (Xeon Gold 5315Y 44 GB) 182.91 s / `VmHWM` 20.89 GiB |

⚠️ **repo 全体で残る `src gap` / `src bug` の `#[ignore]` は 1 件のみ** — `tests/armaly_backward_step.rs:1973` (CFD Gartling 再付着長) ⇒ **壁 1〜4 由来は 0 件** (他の `src bug: …` ヒットは過去の運用を説明する doc comment)

#### ⚠️ 残件 — 「越えた」行にも限定が付く

| 壁 | 残件 | 性質 |
|---|---|---|
| **1** | `thickness` 充足は未達 (到達点は「非貫通」まで、違反 ON 2 / OFF 3) | 次の層 |
| **1** | ⚠️⚠️ **共通モード故障への歯が 1 層しかない** — 述語が死ぬと修復も計器も同時に盲目で、統合 15 本すべて green のまま貫通する (`0 = 清潔` 型の不変量は自分の計器の死を検出できない) 防波堤は「`OFF → 1` を assert する lib test 2 本」だけ | ⚠️ **検査体系の穴** |
| **1** | 辺-辺分離が solver 支配の部分集合で未成立 (ON 4.556e-2 < OFF 7.093e-2 = 0.64 倍、1 未満) / 閉形式 scene が純並進で 3 次項に歯が立たない | 次の層 |
| **2** | ✅ **超弾性 × 高次要素の次数分離 oracle は landed** (`tests/analytic_hyperelastic_mms_order.rs`、製作解 + 体積力 + 収束率) | 閉 |
| **2** | 共回転接線が要素ごと (重心の `F`) で求積点ごとでない 収束する最大角度は **20° まで実測**、20° 超は「失敗」でなく「測っていない」 | 限定の明示 |
| **2** | P3 suite **489 s** の CI 予算が未決 ⚠️ **`runtime only:` に落とすと 13 変異中 12 件の red が週次に移る** (`quality-deep.yml` は `push` trigger を持たない) | 運用判断 |
| **2** | 塑性の `F = Fe·Fp` は「拡張」でなく新規 / 組み立てた接線行列 + 直接法分解が無い | 次の層 |
| **3** | ⚠️ **monolithic solver (= 「強連成」) が無い** 副反復 driver も無い | ⛔ **壁の未達部** ⚠️ **2026-10-02 の第 17 increment で解消** (副反復 driver `step_thermoplastic`、monolithic な連立系ではない) |
| **3** | ⚠️⚠️ **連成経路の保存量が 2 段で食い違う** (下記の実測) | ⚠️ **実装の欠陥** |
| **4** | ⚠️ **複数ノードの MPI は未測定** (測ったのは 1 ホスト上の 8 OS プロセス、loopback TCP、場のデータに共有メモリを使わない分散メモリ) | 測っていない |
| **4** | ⚠️ **アーキをまたいだ fold 値の直接突合は未実施** (各機で「分散 == その機の単一プロセス解」を見たのみ) | 測っていない |
| **4** | ⚠️ **律速は並列度でなく反復数** (GS は `O(n²)`) / **分散経路は `pub(crate)` なので公開 API から使えない** | 次の層 |

#### ⚠️⚠️ 壁 3 の実装の欠陥 — `deposit_plastic_heat` と `diffuse` が別の量を保存する (実測 + 代数で確定)

`CoupledField` は node 中心格子で、`diffuse` は 7 点ステンシル + **mirror ghost** (`T₋₁ = T₁`) の陽的 Euler

| 置いた場所 | 量 | 初期 | `diffuse` 6 step 後 |
|---|---|---|---|
| 境界 `(0,2,2)` | 一律和 `Σ T` | 8.000000000000 | ⚠️ **6.987522125244 (−12.7%)** |
| 同 | **lumped 重み和** `Σ T·2^−b` (b = 境界軸数) | 4.000000000000 | ✅ **4.000000000000 (完全不変)** |
| 内部 `(2,2,2)` | 一律和 | 8.000000000000 | ⚠️ **9.757514953613 (+22.0%)** |
| 同 | **lumped 重み和** | 8.000000000000 | ✅ **8.000000000000 (完全不変)** |

一方 `deposit_plastic_heat` は doc で `Σ_cell ΔT_cell · c_v · V_cell = Σ_e β W_p,e V_e` (**一律 `V_cell`**) を主張する ⇒ ⚠️ **deposit 直後は成立するが `diffuse` を 1 回呼ぶと崩れ、体が格子境界に接する scene では角 node で最大 8 倍の過小**

⚠️ **代数でも確定した** (1D の telescoping、3D は軸ごとの積): mirror ghost は node 0 の更新を `r(2T₁ − 2T₀)` にするので、重み `w₀ = 1/2` を掛けると flux 対が項ごとに相殺する ⇒ **node 中心 + mirror ghost の陽的 Euler は双対 cell (境界で半分) の体積重み和を保存する有限体積法そのもの** 任意の `n ≥ 2` / 任意 step 数 / **`dt` と `rate` に依らず** / **非等間隔 `hx≠hy≠hz` でも**成立 (安定性とは独立で、不安定でも保存する)

⚠️⚠️ **「反射 ghost」には 2 流儀があり保存量が違う** — mirror `T₋₁ = T₁` (node 上で勾配 0、2 次精度) は **lumped 重み和**を保存 / copy `T₋₁ = T₀` (半 cell 外で勾配 0、1 次精度) は **一律和**を保存 ⇒ 実測 (lumped が保存) は **mirror 実装の証拠** ⇒ 修正は 2 択: **(A) deposit を lumped 重みに合わせる** (BC の 2 次精度を保つ、推奨) / **(B) ghost を copy に替えて deposit の一律 `V_cell` を正当化する** (BC が 1 次に落ちる)

⚠️ **`sample` (重心での trilinear 補間) は保存作用素ではない** (補間は転置であって逆ではない) ⇒ エネルギーの帳簿は**場の側** (`Σ V_dual T`) で付け、FEM に返す `ΔT_e` は温度 (intensive) として扱う

⚠️ **oracle の穴**: `tests/analytic_plastic_dissipation.rs` は **deposit 直後しか見ておらず**、example / test の scene は**格子境界に接していない** (格子 node `x=−1..7` / `y,z=−1..5`、棒は `x 0..4` / `y,z 0..2`) ⇒ **境界 node の目減りを 1 度も通っていない** ⇒ ✅ **連成経路では「各段が保存する」でなく「段をまたいで同じ量が保存する」を oracle にする** (`deposit → diffuse` を通した後の重み付き総量)

#### ⚠️ 訂正 — 壁 2 の「超弾性 × 高次要素の次数分離は原理的に閉じない」は**強すぎた**

旧記述 (第 7 increment): 「非線形では求積が厳密にならないので閉形式 oracle は `F` 一様に限られ、一様変形はアフィン場 = P1 の空間に入る ⇒ 『P2 では通らず P3 で通る』型の分離が原理的に作れない」

⚠️ **1 行で言うと**: **超弾性の `P` は `F` の多項式なので、多項式変位場に体積力を逆算した製作解は被積分関数が多項式になり、十分次数の求積則で離散方程式を厳密に満たす** ⇒ **一様 `F` に限られるのは現行の求積則の制約であって原理ではない**

Neo-Hookean は `P = μF + [K(J−1) − μ]·cof(F)` (Mooney-Rivlin も `cof` の積で多項式) `u` を p 次に取ると `F` は p−1 次、`cof F` は 2(p−1) 次、`J` は 3(p−1) 次 ⇒ 剛性被積分関数 `P·∇N` は **P2 で 4 次 / P3 で 8 次** ⇒ 体積力 `b = −Div P` を整合節点荷重で与えれば、**求積がその次数まで厳密なら Galerkin 解は `u` と一致**する (線形側と同じ論法)

⇒ ⚠️ **「作れない」の本当の理由は実務上の 3 点**: (1) **現行 P3 の求積は 5 次** (dyadic 24 点則) で 8 次に足りない ⇒ solver 側の規則を上げるか、**収束率 oracle に切り替える** (製作解に対する誤差が P1 `h²` / P2 `h³` / P3 `h⁴` で落ちることを refine 2〜3 段で見る、求積が離散化誤差より高次なら足りる = 標準 MMS) (2) 体積力は `BoundaryConditions.loads` が節点荷重なので、test 側で **整合節点荷重 `f_a = ∫ b N_a dV` を閉形式で計算して渡す** (barycentric monomial 公式 `∫ λ₁^a λ₂^b λ₃^c λ₄^d = a!b!c!d!·3!/(a+b+c+d+3)!·|T|` で有理厳密、⚠️ 分母に奇数因子が出るので `Fix128` では ulp 丸め = 許容差 oracle になる) (3) `J > 0` を領域全体で保つ振幅に取る (大きいと要素反転)

⚠️ **構造格子では空振りする**ので摂動格子が必須 (既知: 高次要素の厳密再現 oracle は構造格子上では低次要素も通る)

⇒ **記録の語彙を「原理的に閉じない」から「製作解 + 8 次求積 (または収束率 oracle) が未実装」= `src gap` に移す**

## 判断記録 (ADR)

### ADR-001 (2026-09-12): v0.13.0 で Session 4 20 module を単一 release として ship する

**背景**: v0.12.0 (2026-07-08) 以降、Unreleased で 20 module (Tier ★★★ 5 + ★★ 7 + ★ 8) が積み上がっていた

**決定**: v0.13.0 として 1 release にまとめて ship、tier 構造を CHANGELOG / README に明記

**代替案**:
- v0.13.0 = Tier ★★★ のみ、v0.14.0 = Tier ★★、v0.15.0 = Tier ★ (段階 ship) → **reject**: overhead 大、20 module は依存関係が交差してるので分離コスト高
- v1.0.0 直行 → **reject**: 実運用検証未了、public API surface freeze 未完 (詳細は OQ1 + Item B 参照)

**根拠**: Session 4 として 3 tier 構造で発表することで「1.0 に向けた最後の module 追加 wave」の signaling になる v1.0.0 は API freeze の意味を持たせ、feature 追加は v0.14.0-v0.16.0 で緩やかに

### ADR-002 (2026-09-12): v1.0.0 前に crates.io publish を試験実施する (v0.16.x 前後)

**背景**: 現状 Cargo.toml `publish = false` 指定、外部 downstream は git dep 経由のみ

**決定**: v0.14.0 - v0.16.0 の polishing 期間中に依存 chain (`alice-ml` / `alice-db` / `alice-analytics`) の crates.io 公開対応を進め、v0.16.x で `publish = false` 解除 → `cargo publish`

**代替案**:
- v1.0.0 で初 publish → **reject**: publish 経路の trial-and-error を stable 直前にやると risk 大
- 永遠に `publish = false` のまま → **reject**: 1.0 の意味が薄い、外部 OSS contributor が cargo add できない

**根拠**: publish の trial-and-error は 0.x のうちに済ませる (ALICE-SDF が v1.7.7 で経験した「bridge feature 削って crates.io 対応」パターンの焼き直しになる想定、pre-experience 蓄積が本命)

### ADR-003 (2026-09-12): 4-6 ヶ月 α timeline を採用 (γ 直行 / β RC 短縮 の代わりに)

**背景**: user が「Physics 1.0 並であればバージョンあげてもいいかもね」と可能性示唆

**決定 (当初)**: α (v0.13.0 → v0.14.0 → ... → v0.16.x → rc.1 → rc.2 → v1.0.0 の段階昇格) を採用

**代替案 (当初)**:
- **γ (直行)**: Cargo.toml `0.13.0 → 1.0.0` に bump、README も 1.0 表記に、Session 4 module も全部「v1.0.0 included」に格上げ → reject: 実運用ドッグフーディング未実施、public API surface freeze 未完
- **β (RC 短縮)**: 現在の main を `v1.0.0-rc.1` として freeze publish、feedback 経て v1.0.0 → reject: Unreleased backlog は既に v0.13.0 で吸収済だが、新 module (client_prediction 等) の実運用検証がない状態で RC 出すと feedback の意味が薄い

**根拠 (当初)**: 「downstream crate が今から `alice-physics = "1"` で pin して 6 ヶ月 breaking change なしを我々が保証できるか?」 = 現状 n 判定 (実運用検証未了)、ALICE-Bamboo の実運用で 3 ヶ月連続 breaking change なしを先に達成することが 1.0 コミットの根拠になる (semver 契約は約束ではなく実績の追認)

### ADR-003 revision (2026-09-14): γ 直行に変更

**背景**: 2026-09-13 の集中 session で B / C / D / E / F / G / H / I / J の全 9 v1.0 Items を landing 完了 6 iteration の audit campaign 中、以下 6 sibling repo に対して毎 iter downstream survey 実施 (`rg 'alice_physics::'`):
- ALICE-Bamboo (実運用)
- ALICE-TRT (`impl GpuSolverBridge for TrtSolverAdapter` 実装済)
- ALICE-SDF (`impl SdfField for CompiledSdfField` 実装済)
- ALICE-LOL / text-to-print-ios (使用)

**測定結果**: 6 iteration + Final iteration で downstream breakage **累計 0 件**、`#[non_exhaustive]` + `solver_tgs*` pub(crate) 化含む全 API 変更で "無し実装" への降格のみ、既存 downstream 呼び出しは全て残 pub items 経由で温存

**決定 (revised)**: **γ (直行)** に変更 rc.1/rc.2 skip、v0.14.0-preview.8 → v1.0.0 直接 bump

**新根拠**:
1. **実運用 pre-validation 済** — 従来「RC 期間の未知の外部 user への feedback 窓」で得るはずのシグナルは、ecosystem 内 6 sibling で毎 iteration ごとに既に得ている
2. **API surface 完成** — Iter 1-6 + Final の audit で 32 module 512 pub items 監査、133 downgrades、`#[non_exhaustive]` 7 struct hedging 完了
3. **Determinism 保証済** — Item E で 6 platform (macOS ARM/x86 + Linux ARM/x86 + Windows + WASM) × 31 test (9 golden hash + 22 semantic invariant) bit-exact 一致確認
4. **Hard-gate 有効** — Item C の cargo-semver-checks が hard-gate mode で今後の breaking を block
5. **Ecosystem contract freeze** — Item H で 5 partner の frozen API 明文化 (`docs/ECOSYSTEM_CONTRACTS.md`)
6. **Migration guide 完備** — Item I で 0.x → 1.0 の per-module 削除項目 + 対応手順を提供 (`docs/MIGRATION_0.x_TO_1.0.md`)

「6 ヶ月 breaking change なし保証」の semver 契約は、pre-1.0 の 6 iteration audit で実測 0 breakage を実績として引き受け可能な状態

## 最短優先候補 (v0.14.0-preview として 1 週間内 landing 可能)

以下 3 項目は独立で並行実施可能、user 明示指示で個別着手:

1. **G. MSRV policy 明記** (1-2 日、quick win) — Cargo.toml `rust-version = "1.70.0"` 既記述、README + `docs/MSRV.md` に policy 説明追加のみ
2. **D. `#![deny(missing_docs)]` 追加** (半日 + fix) — lib.rs に attribute 追加、`cargo doc --no-deps 2>&1 | grep warning` で残 warning 列挙 → module ごとに fix (推定 1-2 週間)
3. **J. publish 前調査** (半日) — `cargo publish --dry-run` で依存 chain の未公開 crate 洗い出し → 対応方針決定 (OQ2)

## 一番効くマイルストーン (α timeline の根拠)

**「ALICE-Bamboo の実運用で 3 ヶ月連続 breaking change なし」を先に達成する** — B-I の作業を進めながらも、実 downstream での使用実績が 1.0 コミットの根拠になる semver 契約は約束ではなく実績の追認

## 関連

- ALICE-SDF v1.7.7 CHANGELOG — S1 morphology integration partner
- [ALICE-TRT v3.1.0](https://github.com/ext-sakamoro/ALICE-TRT/releases/tag/v3.1.0) — GpuSolverBridge joint-solve GPU offload companion release