numeric-conformance-packs

Numeric Conformance Packs（数值一致性包）是一个用于GoldenFloat（GF）系列phi结构浮点格式的精确位一致性测试数据集。该数据集由Trinity S3AI（t27）维护，旨在为第三方内核实现者提供二进制级别的参考向量，以验证其实现与规范的一致性，使用绝对误差作为衡量标准，而非视觉近似。数据集包含10个独立的配置包：gf4、gf8、gf12、gf16、gf20、gf24、gf32、goldenfloat_family、phi_identity和phi_ratio，每个包对应一个JSONL文件。数据总规模小于1K，各包行数从1到37行不等，反映了不同格式的测试覆盖密度。每个数据样本包含格式名称、位宽、格式规范、位布局、防篡改密封哈希以及形式化证明引用（如适用）等字段。数据集源自gHashTag/t27仓库的镜像，其中GF16配置已通过硅验证（TTGF26a / GF180MCU流片）。该数据集属于三层数值格式语料库中的Tier 1（便携式JSON包），其配套数据集playra/numeric-format-catalog提供了完整的80格式目录。主要适用于GF或phi算术内核的验证、硅启动期间的自定义解码器交叉检查、phi结构非IEEE格式的精确位舍入行为教学，以及算术审计和可重复性研究。数据集明确排除了IEEE P3109 OFP8、NF4/NF8、MXFP4/MXFP6、Posit/Takum/LNS等其他数值格式的覆盖，也不包含端到端内核基准测试。已知限制包括包大小不均、仅支持绝对误差指标、GF格式主导、单语言模式且无社会偏见维度。数据集采用MIT许可证，版本为v2.0（2026-06-10），并附有相关的预印本论文引用。Numeric Conformance Packs is a precise bit-consistency test dataset for the GoldenFloat (GF) family of phi-structured floating-point formats. Maintained by Trinity S3AI (t27), this dataset aims to provide third-party kernel implementers with binary-level reference vectors to verify the consistency between their implementations and specifications, using absolute error as the evaluation metric rather than visual approximation. The dataset contains 10 independent configuration packages: gf4, gf8, gf12, gf16, gf20, gf24, gf32, goldenfloat_family, phi_identity, and phi_ratio, each corresponding to a JSONL file. The total size of the dataset is less than 1K, with the line count of each package ranging from 1 to 37, reflecting the test coverage density of different formats. Each data sample includes fields such as format name, bit width, format specification, bit layout, tamper-proof sealed hash, and formal proof citations (where applicable). The dataset is sourced from a mirror of the gHashTag/t27 repository, and the GF16 configuration has passed silicon validation and tapeout (TTGF26a / GF180MCU). This dataset belongs to Tier 1 (portable JSON packages) in the three-tier numeric format corpus, and its supporting dataset playra/numeric-format-catalog provides a complete catalog of 80 formats. It is mainly applicable to the validation of GF or phi arithmetic kernels, cross-checking of custom decoders during silicon bring-up, teaching the exact-bit rounding behavior of phi-structured non-IEEE formats, arithmetic auditing and reproducibility research. The dataset explicitly excludes coverage of other numeric formats including IEEE P3109 OFP8, NF4/NF8, MXFP4/MXFP6, Posit/Takum/LNS, and does not include end-to-end kernel benchmark tests. Known limitations include uneven package sizes, exclusive support for absolute error metrics, dominance of GF formats, single-language mode, and no social bias dimension. The dataset is licensed under MIT License v2.0 (2026-06-10) and is accompanied by relevant preprint paper citations.

原始信息汇总

数据集概述：Numeric Conformance Packs (Trinity S3AI / t27)

数据集地址： https://huggingface.co/datasets/playra/numeric-conformance-packs

许可协议： MIT

语言： 英文

数据集大小： < 1K 条数据

任务类别： 其他

维护者： Trinity S3AI ([e-mail], ORCID: 0009-0008-4294-6159)

版本： v2.0 (2026-06-10)

1. 数据集简介

本数据集是 GoldenFloat (GF) 系列 phi 结构浮点格式 的比特精确一致性测试向量集，包含两个参考包（phi_identity 和 phi_ratio），用于验证 phi^2 + phi^-2 = 3 恒等式。其主要目的是允许任何第三方内核实现者通过 abs_error（绝对误差）而非“图形近似”来检查二进制级别的符合性。

2. 数据集构成与配置

数据集包含 10 个配置（Config），每个配置对应一个 JSONL 文件，用于特定格式的一致性测试。

配置名称	文件名	行数	SHA-256 (首8位)	用途
gf4	gf4.jsonl	1	dd264387	GF4 参考向量
gf8	gf8.jsonl	1	44e27c75	GF8 参考向量
gf12	gf12.jsonl	1	682e824d	GF12 参考向量
gf16	gf16.jsonl	1	a7935733	GF16 参考向量（冻结硅验证）
gf20	gf20.jsonl	34	8bec16f1	GF20 参考向量
gf24	gf24.jsonl	34	546019d0	GF24 参考向量
gf32	gf32.jsonl	37	0dbb3a9c	GF32 参考向量
goldenfloat_family	goldenfloat_family.jsonl	25	a6660f43	系列级不变量与交叉检查
phi_identity	phi_identity.jsonl	3	88563e4e	phi^2 + phi^-2 = 3 参考点
phi_ratio	phi_ratio.jsonl	1	90a183f4	带有十六进制容差的标准 phi 值 (f64)

附加文件：

• SHA256SUMS.txt：完整的 SHA-256 校验清单
• manifest.json：机器可读的模式（Schema）和每个包的清单

3. 数据的来源与溯源

• 本数据集是 镜像数据集，并非主要源头。主要来源是 gHashTag/t27 仓库。
• 规格文件： gHashTag/t27 -> specs/numeric/ (.t27 单一事实来源)
• 一致性生成器： gHashTag/t27 -> conformance/ + tools/gen_*.py
• 硅验证锚点： GF16 已在 TTGF26a / GF180MCU 流片项目中进行端到端验证（35/35 向量，运行于 323 MHz）。

4. 数据字段与结构

每行 JSONL 数据包含以下关键字段：

• format_name / format_bits / format_spec：格式的规范标识
• bit_layout / format_spec：精确的位宽字段
• seal：行负载的 SHA-256 哈希，用于防篡改
• formal_proof (适用时)：coq/Kernel/* 中的 Coq 引理名称

5. 数据在更广泛体系中的定位

数据集属于三层数值格式语料库的 第一层（Tier 1）：

• 第0层（Tier 0） 单一事实来源：specs/numeric/formats_catalog.t27
• 第1层（Tier 1） 可移植 JSON 包：本数据集
• 第2层（Tier 2） 硅验证 ROM：tt-trinity-corona 80-格式 ROM + 19个 RTL 解码器

6. 使用建议与范围

推荐用途：

• 验证第三方 GF 或 phi 算术内核是否符合固定参考
• 在硅片启动期间交叉检查自定义 GoldenFloat 解码器
• 教学：非 IEEE phi 结构格式的比特精确舍入行为
• 审计和 phi 结构算术的可复现性研究

不适用场景：

• IEEE P3109 OFP8、NF4/NF8 (NormalFloat)、MXFP4/MXFP6、Posit/Takum/LNS 等其他格式
• 混合精度矩阵乘法（GEMM）基准测试（此为单格式一致性数据集）

7. 已知限制与偏差

限制：

• 包大小不均匀： 某些包仅有 1 行（锚点），其他有 34-37 行（扫描），行数反映测试方式而非格式重要性。
• 仅使用 abs_error： 分布度量（如 PCC、FID）明确不在范围内。
• 偏向 GF 格式： 反映维护者的研究重点。
• 单语言方案： 所有向量和清单仅支持英文。
• 无社会偏差维度： 数值格式一致性不属于公平性敏感任务。

偏差：

• 每个簇同等权重： 包分布反映维护者的研究优先级，并非 AI 加速器格式的代表性样本。
• 强调 phi 结构： 所有标记为 goldenfloat 的格式均围绕闭式规则 e = round((N-1)/phi^2) 设计，这是构建方式，而非发现属性。

8. 引用信息

bibtex @misc{vasilev2026numericrulercatalog, title = {Eighty Formats and a Ruler: A Comprehensive Numeric Format Catalog for Phi-Structured and IEEE Floating-Point Arithmetic}, author = {Vasilev, Daniil and {Trinity S3AI}}, year = {2026}, eprint = {2606.09686}, archivePrefix = {arXiv}, primaryClass = {cs.AR}, url = {https://arxiv.org/abs/2606.09686} }

@misc{vasilev2026goldenfloatidentity, title = {GoldenFloat: A Phi-Structured Floating-Point Family with Closed-Form Field Widths from the Identity Phi^2 + Phi^-2 = 3}, author = {Vasilev, Daniil and {Trinity S3AI}}, year = {2026}, eprint = {2606.05017}, archivePrefix = {arXiv}, primaryClass = {cs.AR}, url = {https://arxiv.org/abs/2606.05017} }

@misc{trinitys3ai2026numericpacks, title = {Numeric Conformance Packs}, author = {{Trinity S3AI}}, year = {2026}, publisher = {Hugging Face}, url = {https://huggingface.co/datasets/playra/numeric-conformance-packs} }

9. 维护与变更日志

日期	版本	变更内容
2026-04-07	v1.0	初始 10 包发布
2026-06-10	v2.0	更新了审计公开模式、SHA-256 清单、锚点预印本
2026-06-13	v2.1	添加了目录预印本交叉链接，符合 FAIR / Datasheets / Data Cards 规范更新了 README

更新频率： 不固定。当新 GF 阶被验证或通过 gHashTag/t27 issues 请求新的一致性合约时，会添加新包。现有行不可变。

联系方式： [e-mail]

10. 相关数据集

• 配套数据集：playra/numeric-format-catalog（本包实例化的 80 格式标尺，包含完整目录、簇、位宽和 phi 距离元数据）

搜集汇总

数据集介绍

构建方式

该数据集源于Trinity S3AI团队对phi结构化浮点格式的深入研究，作为t27仓库中规格文件与测试生成脚本的镜像产物而构建。数据集的基石源自GoldenFloat（GF）系列格式，其核心设计遵循phi² + phi⁻² = 3的封闭恒等式，通过数学推导确定指数字段宽度。构建过程从gHashTag/t27仓库的权威规格文件出发，经由专用生成器脚本自动化产出符合位精确要求的测试向量。每个向量均以JSONL格式封装，包含格式标识、位宽布局及防篡改的SHA-256密封值，部分条目还关联了Coq形式化验证的引理名称，确保了从数学定义到具体实现的严谨追溯。GF16格式更是通过了TTGF26a硅片流片的端到端验证，实现了理论到硬件的完整闭环。

特点

数据集最显著的特质在于其为phi结构化算术提供了业界罕见的位精确符合性测试标杆，而非停留于近似或视觉吻合的层面。每个测试向量均包含明确的abs_error容差阈值，使得第三方内核实现者能够以绝对的二进制级别校验其设计正确性，彻底摆脱了仅凭曲线图表判断的模糊性。数据集合涵盖从4位到32位的七种GF格式，以及用于验证phi恒等式的参考包，形成了一套层次分明、可横向对比的符合性测试体系。此外，所有行数据均不可变，任何规格变更都将通过SHA-256清单追踪差异，这种不可篡改的设计哲学赋予了数据集在审计与复现研究中的高度可信性。

使用方法

使用者可通过HuggingFace Datasets库便捷地按配置名称加载特定格式的测试包，例如使用`load_dataset('playra/numeric-conformance-packs', 'gf16', split='vectors')`即可获取GF16的参考向量。加载后，每个样本以字典形式提供hex位表示、期望的f32数值及其容差，用户仅需调用自身解码器将十六进制位解析为浮点数，通过计算与期望值的绝对误差并与容差比较，即可判定实现是否达标。数据集同时附带了机器可读的manifest.json文件，详细说明了每包的调用契约与模式定义，配合完整的SHA-256校验和清单，为自动化测试与CI/CD流水线的集成提供了坚实的技术支撑。对于更深入的格式间一致性检查，goldenfloat_family配置提供了跨家族的不变量验证，而phi_identity与phi_ratio则专注于核心恒等式的数学校准。

背景与挑战

背景概述

Numeric Conformance Packs 是由 Trinity S3AI 研究团队于2026年创建的高精度数值一致性验证数据集，以 Vasilev Daniil 为主要维护者，并关联两项核心预印本（arXiv:2606.09686 与 arXiv:2606.05017）。该数据集致力于为 GoldenFloat 家族等 phi 结构浮点格式提供位精确的一致性测试向量，解决非标准浮点算术在芯片验证、算法审计与可复现性研究中的基准缺失问题。通过引入黄金比例闭式字段宽度规则，该数据集填补了传统 IEEE 标准之外的新型数值格式的验证空白，对低精度推理加速器、音频编解码及形式化验证等前沿领域具有重要影响力。

当前挑战

当前数据集面临的核心挑战包括：第一，领域问题层面，新型非 IEEE 浮点格式（如 phi 结构）缺乏统一的跨平台一致性检验标准，导致硬件实现与软件模拟间的偏差难以量化，传统'视觉近似'方法无法满足位精确性要求；第二，构建过程中，数据集的非均匀规模设计（如部分格式仅含单个锚点向量）虽反映测试焦点，但可能影响统计代表性，同时基于绝对误差（abs_error）而非分布度量的验证策略限制了其在复杂系统级评估中的应用；第三，格式偏向性明显，GoldenFloat 家族占主导，对 NF4、MXFP4 等主流量化格式的覆盖不足，且缺乏多语言本地化支持，制约了其跨学科推广与社区采纳。

常用场景

经典使用场景

该数据集专为GoldenFloat（GF）系列phi结构浮点格式及其他相关算术实现提供位精确的一致性校验向量。用户可通过加载特定配置的向量包，结合给定的hex位宽与预期f32值，利用绝对误差阈值验证自定义解码器或算术内核是否符合二进制级别的规范要求。每个向量都附带加密签名与形式化验证的Coq引理引用，确保校验过程的权威性与可追溯性，适用于接口一致性测试与硬件验证。

衍生相关工作

该数据集衍生了多项关键学术工作，包括对GoldenFloat家族格式的正式规范文件、可机器验证的Coq形式化证明、以及在TTGF26a/GF180MCU流片中完成端到端硅验证的35个向量。此外，其伴生的数值格式目录数据集收录了84种格式的聚类与phi距离元信息，支撑了非IEEE格式的交叉映射研究，为未来phi结构化算术在AI加速器中的量化、混合精度计算以及新数值系统的标准化提供了可复现的参考基础。

数据集最近研究

最新研究方向

该数据集聚焦于GoldenFloat（GF）家族的fi-structured浮点格式的位精确一致性验证，为第三方内核实现者提供二进制级别的一致性测试基准。其前沿研究方向体现在基于黄金比例φ的浮点格式的正式验证与审计，以及通过phi_identity和phi_ratio等参考包确保φ²+φ⁻²=3恒等式的可复现性。该工作与arXiv:2606.05017和arXiv:2606.09686论文紧密关联，通过Coq形式化证明和硅验证（如TTGF26a/GF180MCU tape-out）确立了可靠性。这一数据集的意义在于为新兴的phi-structured算术提供标准化验证工具，填补了非IEEE浮点格式在严格一致性测试方面的空白，尤其在AI加速器和高保真音频编解码领域具有潜在影响，推动数值格式从经验性对比转向精确性验证。