lyapunov_verdict tool v0.1

STEP: 1509 / 公開日: 2026-08-28 / Test: 35/35 PASS / Lean 4: 9 theorem zero sorry / Type: STEP 1497 制御理論 arc candidate #1 実装

V(t) 系列 → 安定性 verdict: 単調減少 → TRUE (Lyapunov 安定)、 fixpoint 到達 (全等) → SELF、 発散 → FALSE、 振動 → NEITHER、 既に 平衡 (0) → ZERO。

STEP 1399 Tang Nano 9K fixpoint_relax_v1 hardware evidence 抽象化: 「不動点 緩和機械」 の V(t) 減衰 pattern を 静的 identity 化。

7 姉妹 verdict tool 目 (STEP 1350/1371/1376/1499/1506/1507 に 続く)。 制御理論 側 の 第 1 号 実装。

1. 決定表

#ConditionVerdictReason
1empty or length < 2NEITHERinsufficient_series
2negative value (NaN/-1)NEITHERnegative_value
3all zero (V(0)=0 かつ 全 0)ZEROalready_equilibrium
4all equal non-zeroSELFfixpoint_reached ★
5strictly decreasingTRUEasymptotically_stable
6weakly decreasing (plateaus)TRUElyapunov_stable
7strictly/weakly increasingFALSEunstable_divergence
8mixed up/downNEITHERoscillating_marginal

2. 使用例

import { lyapunovVerdict } from './src/mcp/lyapunov-verdict';

// A: 単調減少 → TRUE (asymptotic)
lyapunovVerdict({ series: [10, 8, 5, 3, 1] });
// { verdict: 'TRUE', reason: 'asymptotically_stable', strictDecreases: 4, ... }

// B: fixpoint 到達 → SELF
lyapunovVerdict({ series: [5, 5, 5] });
// { verdict: 'SELF', reason: 'fixpoint_reached', ... }

// C: STEP 1399 relaxation 抽象化 → TRUE (Lyapunov, plateau at end)
lyapunovVerdict({ series: [100, 80, 50, 20, 5, 1, 1, 1] });
// { verdict: 'TRUE', reason: 'lyapunov_stable', ... }

// D: 振動 → NEITHER (oscillating)
lyapunovVerdict({ series: [5, 3, 7, 4, 6] });
// { verdict: 'NEITHER', reason: 'oscillating_marginal', ... }

3. Lean 4 (9 theorem zero sorry)

lyap_both_zero_gives_zero        : (0,0) → ZERO
lyap_zero_start_diverge_false    : (0,b>0) → FALSE
lyap_fixpoint_gives_self         : (a,a) a>0 → SELF
lyap_decrease_gives_true         : ba → FALSE
all_dec_empty / all_dec_single   : 空/単一 → true
all_dec_pair / all_dec_pair_up_false : 2 要素 pair 単調性

4. Test coverage (35/35 PASS)

CategoryTests
Guard (NEITHER)4 (empty, singleton, negative, NaN)
ZERO / SELF5 (equilibrium, fixpoint, diverge from 0)
TRUE (stable)10 (strict/weak decrease, relaxation)
FALSE (unstable)7 (strict/weak increase)
NEITHER (oscillating)4
Determinism5

5. 姉妹 verdict tool 群 (更新後 7 tool)

#tool入力STEP
1d8_verdict_from_measurementSNR1350
2d8_verdict_from_multi_trialp-values1371
3d8_verdict_from_sample_pair2 samples1376+1379
4shannonEntropyVerdictfrequency1499
5peaceAxiomVerdictpayoffs1506
6hammingDistanceGatebit strings1507
7lyapunovVerdictV(t) series1509

6. Honest scope

❶ 単純 順序判定のみ (real Lyapunov theorem や LaSalle invariance principle は 未 embed)。 実数 精度 vs Nat 精度 の 選択は 呼び出し側。

❷ STEP 1399 hardware evidence の 抽象化 identity のみ、 実 hardware run replay は 別 tool candidate。

❸ 「世界初」 なし = Lyapunov 1892 既知 の D-FUMT₈ verdict mapping。 novelty = 7 姉妹 tool 統一 API 拡張。

❹ 累計 defer 45 → 44 (本 tool 実装)。