Regularne strumienie.
Determinizm u podstawy.
RetractorDB scala i resampluje regularne szeregi czasowe bez błędu przybliżenia. Jego kluczowe operatory są dowiedzione jako poprawne w arytmetyce liczb wymiernych - oparte na ciągach Beatty’ego i twierdzeniu o podziale Fraenkla. Odtwórz nagranie, a za każdym razem otrzymasz te same dane.
arXiv:2607.07730 · licencja MITKażda kolumna to jeden rekord n strumienia str1 (Δ = 1/10). Krotka core1 trwa dwa sloty, więc łączy się z dwiema kolejnymi krotkami core0. Przy n = 8 plik datafile2.dat (8 rekordów) zaczyna się od pierwszej wartości.
str0 łączy oba źródła dokładnie jak w simple; str1 = str0.max zachowuje większe pole każdej krotki str0; str2 = str0 + str1 niesie oba obok siebie.
core@(1,2) przesuwa okno dwóch wartości po ciągu a, b, a, b… (krok 1), więc win ma Δ = 1/20, a core[_] rozwija się w oba sloty okna. peak = MAX(win) zachowuje większą z nich. gap[2] to generator strumieni: $ = 0 i 1 dają gap$0 = peak − a oraz gap$1 = peak − b.
Scalenie, które zawsze można cofnąć
Regularny strumień to po prostu zegar - punkt startowy i stały odstęp między taktami. Dwa zegary działające z różną częstotliwością można utkać w jeden połączony strumień, zachowując kolejność, bez straty danych.
Dokładność
Kluczowe operatory są dowiedzione w arytmetyce liczb wymiernych. Bez dryfu zmiennoprzecinkowego, bez przybliżeń - dla dowolnej pary regularnych odstępów.
Odwracalność
Połączony strumień zawsze da się rozdzielić na dokładnie te dwa zegary, z których powstał. Scalanie i rozdzielanie są operacjami odwrotnymi; znak nożyc to narysowane rozdzielenie.
Powtarzalność
Odtwórz to samo nagranie dwa razy, a wynik będzie identyczny co do bitu - właściwość stale sprawdzana w CI.
Formalny dowód znajduje się w artykule. Sprawdź reguły sam, używając operatorów interlace i sum.
Każda maszyna, która strumieniuje dane, każdy sygnał, który się liczy
RetractorDB jest neutralny domenowo. Działa na brzegu sieci, tuż przy czujnikach, i zamienia surową telemetrię o różnych częstotliwościach próbkowania w dokładne, zredukowane, stabilne przy odtwarzaniu strumienie, zanim trafią do historiana, TSDB lub chmury.
Lotnictwo
Telemetria z lotów testowych i awioniki: setki czujników o niezgodnych częstotliwościach scalane deterministycznie, z odtwarzaniem identycznym co do bitu na potrzeby analiz powypadkowych i po locie.
Częstotliwości deklaruje się raz, w zapytaniu, jako dokładne ułamki; jednostka inercyjna 400 Hz i pozycja GPS 1 Hz spotykają się na wspólnej osi czasu bez zgadywania przy przepróbkowaniu. Ten sam zapis odtworzony po roku daje te same bajty, więc wniosek z analizy lotu da się odtworzyć i sprawdzić.
Motoryzacja
Sygnały ECU i magistrali pojazdowej wyrównywane bez dryfu zmiennoprzecinkowego; powtarzalne przebiegi do walidacji, analityki floty i homologacji.
Ramki CAN, LIN i Ethernet przychodzą z niezwiązanymi okresami. Strumienie są wyrównywane arytmetyką wymierną zamiast znaczników czasu zaokrąglanych do milisekund, więc przebieg walidacyjny i jego odtworzenie zgadzają się rekord w rekord — między kompilacjami, maszynami i kampaniami testowymi.
Monitoring przemysłowy
Monitorowanie stanu maszyn i utrzymanie predykcyjne: drgania, prąd i temperatura redukowane na brzegu sieci do dokładnych, porównywalnych cech.
Redukcje okienkowe, takie jak średnie, ekstrema i sumy, działają tuż przy czujniku, a z urządzenia wychodzą tylko cechy. Ponieważ każda granica okna jest dokładna, cechy z różnych maszyn i różnych dni pokrywają się i można je porównywać wprost.
Energetyka i sieci
Synchrofazory, stacje elektroenergetyczne, turbiny wiatrowe: każda częstotliwość jest wymierną wielokrotnością częstotliwości sieci, a analiza powawaryjna wymaga dokładnych, odtwarzalnych zapisów.
Strumienie próbkowane z wielokrotnością 50 lub 60 Hz przeplatają się bez pełzania fazy. Zapisy zakłóceń trzymają każdą wartość w jej slocie, a brakujące próbki są jawnie oznaczane, a nie po cichu interpolowane — to ważne, gdy zdarzenie trzeba odtworzyć.
Audio i nadawanie
44,1 ↔ 48 kHz to dokładnie 147:160 — wymierna konwersja, którą algebra wykonuje bez skumulowanego dryfu, zachowując dokładność sample'i w długich łańcuchach.
Konwersja częstotliwości jest operatorem planu, a nie przybliżeniem ukrytym w bibliotece filtrów. Łańcuch konwersji można obejrzeć, a plan pokazuje dokładnie, które próbki zasilają które wyjście, więc długie łańcuchy nadawcze pozostają wyrównane bez okresowej korekty.
Radio definiowane programowo
Łańcuchy decymacji i interpolacji z wymiernymi współczynnikami to codzienność SDR; tutaj są dokładnymi, deklaratywnymi i inspekcjonowalnymi operatorami zapytań.
Decymacja przez 5, a po niej interpolacja przez 3, to zapytanie kompilowane do planu i sprawdzane przed uruchomieniem. Ta sama deklaratywna postać dokumentuje łańcuch, więc odbiornik wykonuje dokładnie ten potok, który przejrzał projektant.
Robotyka i stanowiska testowe
Sygnały enkoderów, IMU i siły łączone między różnymi częstotliwościami pętli sterowania; testy hardware-in-the-loop odtwarzane bit po bicie na potrzeby testów regresyjnych i certyfikacji.
Pętle sterowania 1 kHz, czujniki 200 Hz i logika nadrzędna 10 Hz dzielą jedną dokładną podstawę czasu. Nagrane sesje ze stanowiska odtwarzają się deterministycznie, więc test regresyjny oblewa, bo zmieniło się oprogramowanie, a nie taktowanie.
Biomedycyna
Potoki przetwarzania sygnałów życiowych — pierwotna domena silnika i przykład użyty w artykule — szczególny przypadek tej samej algebry.
Silnik wyrósł z przetwarzania EKG: wykrywania zespołów QRS w sygnałach zapisanych z różnymi częstotliwościami próbkowania. Przykład na tej stronie — i w artykule — to właśnie ten potok, zapisany jako kilka zapytań ciągłych.
Ten sam wzorzec powtarza się wszędzie tam, gdzie regularna telemetria spotyka ślad audytowy: rejestratory danych kolejowych i morskich, sieci sejsmiczne, monitoring stanu konstrukcji mostów i budynków, sieci czujników środowiskowych.
Trzy programy, jeden deterministyczny potok
Zadeklaruj strumienie źródłowe i ciągłe transformacje w RQL, deklaratywnym języku zapytań realizującym tę algebrę. Kompilator sprowadza każdy strumień do wymiernego interwału i buduje graf zależności DAG; silnik wykonawczy planuje sloty na wymiernej osi czasu.
xretractor
Parser, kompilator i silnik wykonawczy dla planów RQL. Tryby tylko-kompilacji i zrzutu planu do inspekcji.
xqry
Odpytuje działające strumienie na żywo przez IPC — surowo lub sformatowane, gotowe do przekierowania do gnuplot.
xtrdb
Inspekcja i edycja artefaktów binarnych: schemat, metadane null/luk, deterministyczne dane testowe.
Jeden przykład, ta sama algebra wszędzie
Przykład z artykułu to dłuższy łańcuch tych samych operatorów: detektor zespołów QRS Pan–Tompkinsa na danych EKG MIT-BIH, od początku do końca w tej algebrze. Zamień współczynniki, a ten sam łańcuch policzy obwiednię drgań albo cechę sygnału z magistrali. Bez funkcji użytkownika, bez proceduralnych furtek.
- 01Filtr pasmowy 5–15 Hz
- 02Pochodna
- 03Kwadrat
- 04Całkowanie w oknie ruchomym
- 05Próg adaptacyjny
Stulecie matematyki, jeden silnik
-
1926
Beatty pokazuje, że dwa ciągi ⌊np⌋, ⌊nq⌋ dzielą ℕ dla niewymiernych p, q.
-
1969
Fraenkel uogólnia kryterium podziału na parametry wymierne — przypadek obliczalny.
-
2003
Algebra operatorów i deklaratywny język zapytań zostają zdefiniowane w kontekście monitorowania płodu [JMIT t. 5–6].
-
2006
Most między systemami pokryć a wyrównywaniem strumieni zostaje ustanowiony w recenzowanej publikacji [Annales UMCS Informatica t. 4] — dziś na arXiv:2607.10444.
-
2026
Pełna formalna semantyka, dowody i raport z silnika: arXiv:2607.07730.