docs(design): main.py 推理入口 + 初始 Prompt 集设计

Co-Authored-By: Claude Opus 4.6 (1M context) <noreply@anthropic.com>

research-wiki/designs/2026-07-09-main-inference-entry-design.md

@@ -0,0 +1,246 @@
+---
+id: main-inference-entry
+title: main.py 推理入口 + 初始 Prompt 集设计
+type: design
+status: approved
+created: 2026-07-09
+---
+
+# main.py 推理入口 + 初始 Prompt 集设计
+
+## 1. 目标
+
+完成第一版 900 道题推理基线，具体交付：
+
+| 交付物 | 说明 |
+|--------|------|
+| `main.py` | CLI Composition Root，本次仅实现 infer 模式 |
+| `app/harness/deps_router.py` | 按 video_id 懒加载 InferenceDeps 的路由器 |
+| `app/ports.py` 扩展 | 新增 `ToolDispatchFactory` / `PromptBuilderFactory` Protocol |
+| `app/harness/runner.py` 小改 | `__init__` 注入 factory，替换 noop 占位 |
+| `store/skills/v1/` | 14 个 skill（从 TRM4 v1 精简 + 注入 TRM5 card 字段） |
+| `store/prompts/v1/` | 目录重组（从 `store/prompts/` 扁平结构迁入） |
+| 配置变更 | concurrency=24, max_steps=40, breaker_threshold=48 |
+
+## 2. 架构
+
+### 2.1 依赖流（Clean Architecture Composition Root）
+
+```
+main.py (Composition Root — 最外层)
+  │
+  ├─ 构建 adapters ──────────────────────────────┐
+  │   CircuitBreaker                             │
+  │   RedisResponseCache (可选，降级为 None)       │ adapters/
+  │   SQLiteTelemetryRecorder                    │
+  │   GovernedLLMClient (search)                 │
+  │   GovernedLLMClient (evolve, 本次传同一实例)   │
+  │   GovernedVLMClient                          │
+  │   LocalEmbeddingProvider                     │
+  │   MonkeyOCRClient (可选)                      │
+  │                                              │
+  ├─ 构建 InferenceDepsRouter ───────────────────┤
+  │   接收: store_dir, embed, llm, vlm, ocr      │ app/harness/deps_router.py
+  │   复用: factory.build_inference_deps()        │
+  │                                              │
+  ├─ 构建 Runner ────────────────────────────────┤
+  │   注入: config, llm, evolve_llm, vlm,        │ app/harness/runner.py
+  │         telemetry,                           │
+  │         tool_dispatch_factory,               │
+  │         prompt_builder_factory               │
+  │                                              │
+  └─ asyncio.run(runner.infer()) ────────────────┘
+```
+
+依赖只向内：`main.py` → `adapters/` + `app/` → `core/`。
+
+### 2.2 InferenceDepsRouter
+
+**位置**：`app/harness/deps_router.py`
+
+**职责**：将 Runner 的全局统一 dispatch/prompt_builder 接口路由到 per-video 的 `InferenceDeps`。
+
+```
+prompt_builder(qa)          ← 先调用，注册 qid→vid 映射
+    ↓
+AgentLoop.run()
+    ↓
+dispatch(tool, args, ctx)   ← 后调用，通过 ctx["session_id"] 查映射
+```
+
+核心伪代码：
+
+```python
+class InferenceDepsRouter:
+    _deps_cache: dict[tuple, InferenceDeps]   # (vid, skills_dir, prompts_dir) → deps
+    _qid_to_vid: dict[str, str]               # question_id → video_id
+
+    def create_dispatch(self, *, skills_dir=None):
+        async def _dispatch(tool_name, args, *, context):
+            vid = self._qid_to_vid[context["session_id"]]
+            deps = self._ensure_deps(vid, skills_dir, ...)
+            return await deps.tool_dispatch_fn(tool_name, args, context=context)
+        return _dispatch
+
+    def create_prompt_builder(self, *, skills_dir=None, prompts_dir=None):
+        def _builder(qa):
+            self._qid_to_vid[qa.question_id] = qa.video_id  # 注册映射
+            deps = self._ensure_deps(qa.video_id, skills_dir, prompts_dir)
+            return deps.prompt_builder(qa)
+        return _builder
+
+    def _ensure_deps(self, video_id, skills_dir, prompts_dir):
+        key = (video_id, str(skills_dir or ""), str(prompts_dir or ""))
+        if key not in self._deps_cache:
+            self._deps_cache[key] = build_inference_deps(...)
+        return self._deps_cache[key]
+```
+
+**时序保证**：`run_inference()` 中每道题先调 `prompt_builder(qa)` 构建 prompt，再启动 AgentLoop（调 dispatch）。映射注册总先于使用。
+
+### 2.3 Runner 改动
+
+`__init__` 新增 2 个可选参数（向后兼容）：
+
+```python
+def __init__(self, config, *, llm, evolve_llm, vlm, telemetry,
+             tool_dispatch_factory=None,
+             prompt_builder_factory=None):
+```
+
+`_make_tool_dispatch_fn` / `_make_prompt_builder` 优先用注入值，缺省保留 noop fallback。
+
+### 2.4 Protocol 定义
+
+`app/ports.py` 新增：
+
+```python
+class ToolDispatchFactory(Protocol):
+    def __call__(self, *, skills_dir: Path | None = None) -> Callable[..., Any]: ...
+
+class PromptBuilderFactory(Protocol):
+    def __call__(self, *, skills_dir: Path | None = None,
+                 prompts_dir: Path | None = None
+    ) -> Callable[[GeneratedQuestion], tuple[str, str]]: ...
+```
+
+### 2.5 main.py 结构
+
+使用 argparse（复用 `RunConfig` + `load_config()` 的 YAML/CLI 三层合并逻辑）。
+
+```python
+def _build_parser():       # CLI 参数定义，与 TRM4 main.py 保持一致
+def _build_adapters():     # 从 .env 构建全套 adapters，返回 NamedTuple
+def _log_result():         # 输出推理结果摘要
+def main():                # Composition Root：load_config → adapters → router → runner
+```
+
+本次只实现 `mode == "infer"` 分支，其余模式 `raise SystemExit("尚未实现")`。
+
+## 3. 初始 Prompt 集
+
+### 3.1 设计原则
+
+```
+进化能学到的 → v1 留框架、去细节（给进化留空间）
+进化学不到的 → v1 用人类版（否则永远缺失）
+```
+
+依据 TRM4 进化历史（v1→v40）：skills 进化 39 轮（主力），system prompt 仅 1 轮，tool prompts 未变。
+
+### 3.2 三类 Prompt 处理
+
+| 类别 | 是否进化 | v1 来源 | 处理 |
+|------|---------|---------|------|
+| system.md | 微量 | TRM5 现有版本 | 保留（已含 card 字段说明，是基础设施） |
+| skills/v1/ (14个) | 主力 | TRM4 v1 精简 + TRM5 注入 | 见 §3.3 |
+| extract/verify (8个) | 不变 | TRM5 现有版本 | 保留（已适配 card 结构） |
+
+### 3.3 Skills v1 内容策略
+
+每个 skill 文件的改造规则：
+
+| 内容层次 | 进化能学到？ | v1 处理 |
+|----------|------------|---------|
+| YAML frontmatter（task_type） | 否 | 保留原版 |
+| Step 标题 + 一句话基本意图 | 否 | 保留原版 |
+| reflect/plan/action JSON schema | 否 | 保留原版 |
+| **TRM5 card 字段索引** | **否** | **新增**（注入各层字段名及适用场景） |
+| 数据驱动统计 | 是 | 移除 |
+| 步骤间精确转换条件 | 是 | 移除 |
+| 详细操作性规则 | 是 | 移除 |
+| 大多数自检信号 | 是 | 移除（保留最基本 1 条） |
+| 特定失败模式陷阱 | 是 | 移除（保留 1-2 条通用警告） |
+
+**card 字段索引表**（注入每个 skill）：
+
+| 层级 | 字段 | 适用场景 |
+|------|------|---------|
+| L1 | scene_summary | 整体概况 |
+| L1 | key_entities | 查找人物/物体 |
+| L1 | main_actions | 主要动作 |
+| L1 | temporal_flow | 时间线概览 |
+| L1 | topic_keywords | 主题定位 |
+| L2 | event_description | 事件因果 |
+| L2 | entities / actions | 实体和动作细节 |
+| L2 | state_changes | 状态转变 |
+| L2 | spatial_relations | 空间关系变化 |
+| L3 | frame_summary | 精确视觉证据 |
+| L3 | visible_entities | 具体物体确认 |
+| L3 | ongoing_actions | 正在发生的动作 |
+| L3 | spatial_layout | 精确空间位置 |
+| L3 | visual_attributes | 光照、色调、机位 |
+| 全层 | visible_text | 画面文字（OCR） |
+| 全层 | subtitle | 字幕转写 |
+
+### 3.4 store/ 目录重组
+
+```
+store/
+  prompts/
+    v1/                          ← 新建（从 store/prompts/*.md 移入）
+      system.md
+      observe_frame_extract.md
+      observe_frame_verify.md
+      search_similar_extract.md
+      search_similar_verify.md
+      view_node_extract.md
+      view_node_verify.md
+      view_node_children_extract.md
+      view_node_children_verify.md
+  skills/
+    v1/                          ← 新建（14 个文件）
+      default-strategy.md
+      action-reasoning.md
+      action-recognition.md
+      attribute-perception.md
+      counting-problem.md
+      information-synopsis.md
+      object-reasoning.md
+      object-recognition.md
+      ocr-problems.md
+      spatial-perception.md
+      spatial-reasoning.md
+      temporal-perception.md
+      temporal-reasoning.md
+```
+
+## 4. 配置变更
+
+| 参数 | 原值 | 新值 | 位置 |
+|------|------|------|------|
+| concurrency | 12 | 24 | config/default.yaml |
+| max_steps | 15 | 40 | config/default.yaml |
+| breaker_threshold | 5 | 48 | .env |
+
+熔断器行为：所有 24 并发 agent 共享同一 CircuitBreaker 实例，`record_success()` 归零计数。48 = 连续 2 波全失败才触发开路，间歇抖动不会误触。
+
+## 5. 拒绝的方案
+
+| 方案 | 拒绝原因 |
+|------|---------|
+| Runner 子类覆盖 `_make_*` | Template Method 反模式，违反依赖反转 |
+| 绕过 Runner 直接调 `run_inference` | 不复用 workspace 管理、日志、报告逻辑 |
+| 照搬 TRM4 v1 skills | 进化空间不足，且缺少 TRM5 card 字段知识 |
+| 极简骨架 skills | 基线质量过低，可能不收敛 |
+| typer CLI | 需重写 `RunConfig` 的 YAML/CLI 合并逻辑，ROI 不值 |

research-wiki/graph/edges.json

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       "id": "plan:question-gen-synth",
       "label": "赛题生成工具实现计划",
       "type": "plan"
+    },
+    {
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   "links": [

research-wiki/index.md

@@ -1,13 +1,15 @@
 # Research Wiki 索引
 
-> 自动生成，更新时间：2026-07-09 09:05 UTC
+> 自动生成，更新时间：2026-07-09 12:41 UTC
 
-## design (13)
+## design (15)
 - [2026-07-06-core-agent-adapters-llm-design](designs/2026-07-06-core-agent-adapters-llm-design.md) `design:2026-07-06-core-agent-adapters-llm-design`
 - [2026-07-07-app-harness-design](designs/2026-07-07-app-harness-design.md) `design:2026-07-07-app-harness-design`
 - [2026-07-07-core-evolution-design](designs/2026-07-07-core-evolution-design.md) `design:2026-07-07-core-evolution-design`
 - [2026-07-08-tree-repair-resilience-design](designs/2026-07-08-tree-repair-resilience-design.md) `design:2026-07-08-tree-repair-resilience-design`
 - [2026-07-09-paper-main-figure-design](designs/2026-07-09-paper-main-figure-design.md) `design:2026-07-09-paper-main-figure-design`
+- [main.py 推理入口 + 初始 Prompt 集设计](designs/2026-07-09-main-inference-entry-design.md) `design:2026-07-09-main-inference-entry-design`
+- [main.py 推理入口 + 初始 Prompt 集设计](designs/main-inference-entry.md) `design:main-inference-entry`
 - [出题模块迁移设计（question_gen）](designs/2026-07-07-question-gen-design.md) `design:2026-07-07-question-gen-design`
 - [建树修复管线：熔断根因修复 + 断点续跑 + 并发改造](designs/tree-repair-resilience.md) `design:tree-repair-resilience`
 - [建树模块竖切设计：数据结构 + 建树 + 修复 + 迁移](designs/2026-07-07-tree-module-design.md) `design:2026-07-07-tree-module-design`

research-wiki/log.md

@@ -33,3 +33,5 @@
 - [2026-07-09 09:05 UTC] 新增 plan: 赛题生成工具实现计划 (plan:question-gen-synth)
 - [2026-07-09 09:05 UTC] 新增边: plan:question-gen-synth --implements--> design:question-gen-synth
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+- [2026-07-09 12:41 UTC] 新增 design: main.py 推理入口 + 初始 Prompt 集设计 (design:main-inference-entry)
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