baram2584/FESADev
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97ffe46f63d27f2ec28e282bb47d7a3d3efeba3b
FESADev/HANDOFF.md
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KOKO\Mimi 97ffe46f63 docs: append verified HHT progress to handoff
2026-09-22 21:41:48 +09:00

20 KiB
Raw Blame History

HHT implicit dynamics 인수인계

최초 작성: 2026-09-22. 이 문서는 중단·재개를 위한 작업 상태 기록이다. 기능 완료 보고서가 아니며, 미실행·진행 중·INCONCLUSIVE를 PASS로 해석하면 안 된다. 후속 작업은 아래 실행 일지에 덧붙인다. Feature의 공식 acceptance/checklist 원본은 PRD다.

1. 사용자 요청과 권한

사용자는 HHT implicit 동적 해석의 requirement/research, formulation, numerical review 이후 consistent mass를 선택했고, 이어서 I/O definition, implementation, physics evaluation gate를 모두 수행하도록 요청했다. 이후 Git에 커밋하면서 진행, 이번에는 HANDOFF.md 작성 후에도 계속 진행하며 추가 결과를 기록하도록 요청했다.

  • 승인 범위: 기존 격리 worktree에서 구현, 테스트, 지정 reference 해석·비교, 독립 수치·물리 검토, 로컬 커밋.
  • 외부 Abaqus 실행, reference 입력/CSV 수정, push, release는 승인되지 않았다.
  • reference는 외부 수치 비교 대상이다. Abaqus 내부 알고리즘 동등성을 주장하지 않는다.
  • 원래 MITC4 논문 재현/eigen 실험과 현재 HHT 기능은 구별한다. 현재 작업에서 기존 static/eigen 질량 계약을 변경하지 않는다.

2. 저장소와 커밋

  • 작업 worktree: C:/Users/baram/orca/workspaces/FESADev/hht-implicit-dynamics
  • branch: hht-implicit-dynamics
  • 원본 저장소: C:/git/FESADev — 해당 dev 작업 트리는 건드리지 않는다.
  • 시작 commit: 23b37ca644563b51472654af3b22811f077f15f6
  • 1dbd8cc docs: define consistent-mass HHT dynamics contracts: Feature 계약 15개 문서.
  • 0820259 feat: map fixed-step HHT shell dynamics input: 입력/semantic model 및 parser tests.
  • 이 문서 작성 시점에서 관성·적분·procedure·state·writer·대부분 테스트와 comparator는 아직 미커밋이다. 파일은 공유 worktree에 존재한다. 다음 담당자는 reset/clean/전체 stage로 잃거나 생성 결과를 섞지 말 것.
  • main만 stage/commit한다. Agent들은 source/doc/test 파일만 수정했다.

3. 우선 읽을 계약

Feature 지침, PRD, ADR, 정식화, 관성 정식화, 수치 기준, 검증 C01–C12, I/O 계약, reference 계약.

공통 TOLERANCE, ARCHITECTURE, CODINGSTYLE, 프로젝트 AGENTS.md를 따른다. 프로젝트 PRD/ADR/AGENTS는 일반 Feature 작업에서 읽기 전용이다. Feature 문서는 한국어로 작성한다.

고정된 수학·지원 범위

  • Original negative-alpha HHT: alpha=-.05, beta=.275625, gamma=.55.
  • physical endpoint acceleration a와 auxiliary acceleration A를 분리한다.
  • A0=a0, A_(n+1)=(1+alpha)a_(n+1)-alpha*a_n.
  • q_p=q_n+h*v_n+h²*(.5-beta)*A_n, v_p=v_n+h*(1-gamma)*A_n.
  • A=(q-q_p)/(beta*h²), v=v_p+gamma*(q-q_p)/(beta*h), a=(A+alpha*a_n)/(1+alpha).
  • Endpoint residual: I(q,v,a)+f_int(q)-F(t).
  • Tangent: Kint+DqI+gamma/(beta*h)*DvI+M/((1+alpha)*beta*h²).
  • Current configuration consistent kinetic mass. 임의 drilling 질량, epsilon, mass-null cutoff, pseudoinverse-only initialization 금지.
  • 초기 a는 positive physical range 식을 푼 뒤 differentiated drilling constraint로 null 성분을 결정한다.
  • 단일 NLGEOM shell *DYNAMIC,DIRECT, 균일 고정 dt, zero 초기 q/v, homogeneous fixed BC, constant translational CLOAD만 공개 지원한다.
  • Newton100/no cutback. Residual와 correction/rate 각각1e-10, linear backward1e-12. 모든 scale은 계약대로 dimensionally consistent, finite-first, zero-scale exact branch.
  • HHT-ADR-010: Newton 시작 좌표를 q_n으로 명시 변경했다. Constant-A 외삽은 지정 큰 dt에서 최초 geometry를 무효화했다. HHT predictor/rate/tangent와 dt/tolerance는 그대로다. 수렴 후 또는 trial 실패 시 retry/clamp는 없다. 독립 reviewer는 이 변경이 physics/scheme 변경이 아닌 시작값 선택임을 확인했고, N2 문구도 갱신했다.

4. 구현 현황과 파일 소유권

입력/semantic — 커밋됨

include/fesa/model/{model_types,domain}.h, src/fesa/model/domain.cpp, src/fesa/io/abaqus/domain_mapping_context.cpp, tests/unit/io/abaqus/hht_dynamic_domain_test.cpp.

DynamicStepDefinition, step/domain accessor, rho 연결, schedule/INC 검증, fail-closed unsupported controls, 원본 reference 무수정 mapping을 구현했다. 원본의 0.1,10., 끝 빈 field도 허용한다. 추가 nonempty field는 거부한다. 기존 static/frequency 입력 의미는 유지한다.

적분과 procedure — main

  • include/fesa/analysis/hht_time_integration.h
  • src/fesa/analysis/hht_time_integration.cpp
  • include/fesa/analysis/hht_dynamic_procedure.h
  • src/fesa/analysis/hht_dynamic_procedure.cpp
  • src/fesa/analysis/hht_dynamic_internal.h
  • src/fesa/analysis/hht_dynamic_assembly.cpp
  • include/fesa/analysis/prepared_analysis.h, src/fesa/analysis/prepared_analysis.cpp
  • src/fesa/app/fesa_application.cpp

별도 dynamic lifecycle로 parse→initial a→full Newton→전체 accepted history→atomic HDF5를 연결했다. 기존 static lifecycle에 동적 분기를 누적하지 않았다. Deterministic local parallel evaluation 뒤 stable source reduction을 한다. Physical reaction은 full endpoint residual constrained selector, moment balance는 Jl^-T 공간 moment로 검증한다.

관성 및 대수 제약 — hht_inertia_completion

  • include/fesa/elements/nonlinear_mitc4_inertia.h
  • src/fesa/elements/nonlinear_mitc4_inertia.cpp
  • src/fesa/analysis/hht_dynamic_algebra.cpp
  • tests/unit/elements/nonlinear_mitc4_inertia_test.cpp
  • tests/unit/analysis/hht_dynamic_algebra_test.cpp
  • tests/unit/analysis/hht_temporal_verification_test.cpp
  • tests/unit/analysis/hht_energy_verification_test.cpp

Exact director D1/D2/D3, I/M/c/DqI/DvI, T/P/L/rates, analytic moving null, scaled positive complement, local conditioning, global SPD factorization, W-scaled regularity, P/Z Gram, 초기 hidden constraints를 구현했다. 독립 검토에서 찾은 inverse cofactor 이중 부호와 c=I-Ma cancellation은 수정했다. 물리 20차원 local mass/rcond 및 partial-BC actual-free checks가 있다.

기존 nonlinear shell 확장 — main

include/fesa/elements/nonlinear_mitc4_shell.h, src/fesa/elements/nonlinear_mitc4_shell.cpp, tests/unit/elements/nonlinear_mitc4_shell_tangent_test.cpp.

  • physical/drilling force, drill energy/tangent/metric 분리.
  • exact directional third energy variation으로 D²f[v,v].
  • 작은각 ExpSkew D3 cancellation을 stable series의 추가 directional derivative로 수정.
  • 영변형 산술 수정: decimal 좌표에서 초기 drill force가 약1.7e-9 생기고 normalized residual1이 되는 반례를 확인했다. Covariant increment에서 Green strain과 F=I+delta_g⊗Gdual을 직접 계산한다. Clamp 없이 수학적으로 같은 식이며 초기 exact-zero 회귀가 통과했다.
  • exact hidden2 scale: 처음의 sum_e |D²f_e[v,v]|는 N3의 |ψqq|[|v|,|v|]와 달랐다. 독립 reviewer가 ψ_i=σ_i Σ_e kd_e γ_ei, σ=1/||Jl^-1 d||를 유도했다. 기존 second-order Jet로 scalar ψ Hessian을 구하고 global (j,k)별 합산 후 abs contraction하여 exact scale을 조립한다. 현재 공개 rotational F=0 조건의 식이다.
  • 위 scalarψ/gradient/Hessian은 finite+warped fixture에서 nᵀf, n′ᵀf+nᵀK, Hessian FD와 대조해 통과했다.

상태/HDF5/log/comparator — hht_output_completion

  • include/fesa/analysis/dynamic_analysis_state.h, src/fesa/analysis/dynamic_analysis_state.cpp
  • include/fesa/results/dynamic_results_writer.h
  • include/fesa/io/hdf5/dynamic_hdf5_results_writer.h, src/fesa/io/hdf5/dynamic_hdf5_results_writer.cpp
  • include/fesa/analysis/newton_iteration_log.h, src/fesa/analysis/newton_iteration_log.cpp
  • state/writer/log unit tests
  • scripts/verification/compare_hht_dynamic.py, tests/test_compare_hht_dynamic.py

State는 complete validated frame만 commit하고 실패 candidate는 기존 history를 보존한다. q/v/a/A 분리, frame0, zero corrections, triad/director/chart, source identity, residual/reaction 등을 검증한다. Writer는 full schema·dtype·attrs·values readback 뒤 atomic replace한다. Density/BC mask, physical spatial reaction, HDF5 diagnostic source_file/source_line 이름을 명시했다. 기존 static diagnostic file/line은 유지한다. Log는 별도 hht-log-v1; accepted frame마다 flush한다.

Comparator는 원본 101×9행, full HDF5 101×729×6 U/UR identity·finite 검사 후 projection, 202 families, 모든 scalar/error/branch, blocking U와 warning UR를 JSON으로 쓴다. Precheck 오류는 UR도 blocking이다.

5. 검증 결과 — 최초 작성 시점

이미 확보한 제한 evidence

  • MSVC x64 Debug fesa_solver/fesa_cli/unit target build 통과(전체 configured Harness는 아직 미실행).
  • .harness/build/hht-numerical/focused-io.log: 29 tests PASS. State/writer/log, input, rotation 등을 포함한다. 전체 기능 suite를 뜻하지 않는다.
  • 관성8 + rotation4 + algebra8 + C07 4개는 최신 최적화 focused binary에서 PASS.
  • C01/C02/C03/C04b scalar temporal verification: prescribed grids의 q/v/physical a 차수·오차와 N7 evidence 확보.
  • C07 alpha0 energy maximum defect 1.14353e-13; default alpha endpoint energy defect -2.45134e-5; rho(omega*h=1000)≈.904763, analytic limit .904762; physical inertial support reaction oracle PASS.
  • 작은각 threshold 양쪽/2e-4/1e-3 internal third derivative 검사, finite/warped scalar ψ Hessian 검사 PASS.
  • uv run --with h5py --with pytest python -B -m pytest -q tests/test_compare_hht_dynamic.py: 41 passed, main도 재실행 확인.

C04a qualification — 지우거나 PASS로 바꾸지 말 것

C04a 시간수렴은 통과한다. Finest binary64 full2×2 대 scalar reduction의 acceleration 차이는 약 3.079e-10으로 계약1e-10보다 크지만 N7 산술/solve resolution 약 6.296e-10보다 작다. 해당 비교는 별도 GTEST_SKIP으로 INCONCLUSIVE를 남긴다. Coarse binary grids는 통과했고 decimal80 독립 수식 계산의 finest 차이는 1.69e-73이다.

.harness/build/hht-numerical/c04a-decimal-reduction.json은 고정밀 수학 identity 근거다. FESA binary64 finest 통과를 대체하지 않는다. Numerical reviewer가 이 구분을 N7에 맞는 qualification으로 확인했다.

아직 완료되지 않은 검증

  • 최신 Debug focused 실행이 진행 중이다. 종료코드·최종 summary 확인 필요.
  • Original reference는 16/100 increments accepted까지만 최초 작성 시 확인했다. 최종 HDF5/전체 비교는 아직 없다.
  • C08a actual shell manufactured rigid orbit의 시간 적분 검증은 미구현. Pointwise independent volume oracle test는 작성되었으나 아직 빌드/실행 전이다.
  • C08b free deformable 4-element plate의 5-grid, q/v/a self-convergence, energy/P/L, N7 test 파일은 작성되었으나 아직 CMake 등록/빌드/실행 전이다.
  • C09–C11 일부 단위 evidence는 있으나 전체 production empty-channel/rigid-translation/failure100/determinism3회/회전된 전체모델 등 coverage를 acceptance 원문과 대조해야 한다.
  • configured 전체 Debug build/CTest, 기존 static/eigen/reference regression, final physics evaluation은 미완료.

focused-optimized.log에는 과거 LargeDirectStep fixture의 부적절한 displacement<.1 예상 때문에 failure가 있다. 실제 첫 increment는 수렴했고 약-.3235였다. 해당 검사는 하중 방향·실제 N2 잔차 및 초기 가속도 크기로 수정했다. 수정 후 최신 Debug 결과를 확인해야 하며 이전 실패 로그를 통과로 승계하면 안 된다. 같은 fixture의 두 번째 큰 dt increment가 chart 밖으로 나가는 것은 별도 negative evidence이며 현재 테스트는 시작값 회귀를 위해 최초 increment만 다룬다.

6. 현재 실행 중인 작업

세션 ID는 현 tool 세션에서만 유효하다. 새 세션에서 ID가 없으면 process/log/file 상태를 확인한다. 원본 input/CSV는 수정하지 않는다.

작업 상태/위치
Original reference, optimized + MKL/OMP1 exec session_id=70291; .harness/build/hht-numerical/reference-run-optimized.log; live reference/shellNL-dyn-meshfine/shellNL-dyn-meshfine_log.txt
최신 Debug focused suite exec session_id=81971; .harness/build/hht-numerical/focused-debug-complete.log
Comparator pytest 종료0, 41 passed; session88341 종료 확인 완료
C08 작성 owner /root/hht_output_completion; tests/unit/analysis/hht_shell_physics_test.cpp 준비, C08a temporal pending
Physics reviewer /root/hht_physics_evaluation; 독립 docs/hht-implicit-dynamics/physics-evaluation.md 초안 및 실제 결과 기다리는 중
Numerical reviewer /root/hht_formulation_review; implementation-numerical-review.md 작성. NR005/006 closed, ADR010/N2 시작값 문서 갱신 전달 필요
Inertia/algebra/temporal owner /root/hht_inertia_completion; 현재 담당 파일 완료/idle, 추가 수정 시 재사용

main이 빌드를 직렬 조정한다. 빌드 중 public header를 변경하지 말 것. 실제로 null_second 필드 제거와 optimized compile이 겹쳐 ABI 혼합/SEH가 발생했다. 해당 header touch 후 모든 의존 object를 재빌드하여 해소했고 kernel/rotation 재검증이 통과했다. 새로운 compile failure가 아니라 stale mixed ABI였으며 실패 로그는 보존한다.

7. 실행 환경과 명령

로컬 helper .harness/run-msvc.ps1이 VsDevCmd x64 환경과 dependency CMake dirs를 설정한다. 이 helper와 build 디렉터리는 개인 exclude이며 commit하지 않는다.

  • VS: C:/Program Files/Microsoft Visual Studio/18/Community
  • GoogleTest: C:/git/googletest
  • MKL2026.1, TBB2023.1, HDF5 2.1.1
  • 기본 검증: .harness/build-ninja-msvc-debug, preset windows-msvc-ninja-debug
  • reference/긴 physics 실험용 추가 최적화 빌드: .harness/build-hht-relwithdebinfo
  • .harness/config.json은 Debug preset과 binaryDir로 설정되어 있다.
# 반드시 위 worktree에서 실행
& ./.harness/run-msvc.ps1 cmake --build --preset windows-msvc-ninja-debug --target fesa_unit_tests fesa_cli --parallel 8

# 완료 시 구성된 전체 Debug 검증을 한 번 실행
& ./.harness/run-msvc.ps1 python scripts/execute.py

# 별도 optimized build — Debug 검증을 대체하지 않는다
& ./.harness/run-msvc.ps1 @('cmake','--preset','windows-msvc-ninja-debug','-B','.harness/build-hht-relwithdebinfo','-DCMAKE_BUILD_TYPE=RelWithDebInfo')
& ./.harness/run-msvc.ps1 cmake --build .harness/build-hht-relwithdebinfo --target fesa_cli fesa_unit_tests --parallel 8

# 작은 반복 PARDISO solve의 oversubscription 방지, 비교 시 설정 기록
$env:MKL_NUM_THREADS='1'
$env:OMP_NUM_THREADS='1'
& ./.harness/run-msvc.ps1 ./.harness/build-hht-relwithdebinfo/src/fesa/fesa.exe reference/shellNL-dyn-meshfine/shellNL-dyn-meshfine.inp

# 최종 HDF5가 생성된 다음만 비교
uv run --with h5py python -B scripts/verification/compare_hht_dynamic.py --report .harness/build/hht-numerical/reference-comparison.json

# comparator 자체 검증
uv run --with h5py --with pytest python -B -m pytest -q tests/test_compare_hht_dynamic.py

PowerShell helper의 -B는 named parameter로 잘못 bind될 수 있어 위 array splat을 사용한다. clang-format은 C:/Program Files/LLVM/bin/clang-format.exe다. Python은 Korean Git output을 읽을 때 UTF-8 encoding을 명시한다. 환경 전체/자격증명을 출력하지 않는다.

8. 지정 reference 및 비교 정책

  • 입력: reference/shellNL-dyn-meshfine/shellNL-dyn-meshfine.inp
  • 비교 CSV: reference/shellNL-dyn-meshfine/shellNL-dyn-meshfine displacements.csv
  • INP SHA256: b8922243ca8ddfe20b1dd39f3123207f789a1a75f6b10dbb6b0bc0b5a40dfff5
  • CSV SHA256: 422ecf17609e14fd119d60a3d5af7a0d1bc4a95e0f556608a7d791e2718c56c5
  • 729 nodes/676 S4, 10×10 flat plate, t=.5, E=2.1e11, nu=.3, rho2700.
  • 104 boundary nodes all6 fixed; 625 free nodes, 3750 free DOFs; analytic mass positive3125/null625.
  • Center node2, F=(-100000,-100000,-100000), constant STEP; h=.1,T=10,N=100,frames101.
  • CSV: 101frames×9nodes=909rows; nodes2,21,22,69,70,165,309,442,586; U/UR6.
  • 202 frame×family metrics. U blocking, UR warning; missing/extra/duplicate/nonfinite/time/identity 오류는 모두 blocking.
  • S=max(abs(reference)), near-zero .01S, 일반 relative5%, family RMS1%, S0 exactzero. 공통 policy를 변경하지 않는다.
  • CSV decimal schedule과 HDF5 double(n)*double(.1)을 각각 검증하고 increment로 대응한다. 최근접/보간은 금지한다.
  • h/T1≈7.4567로 시간 해상도가 거칠다. Reference 일치만으로 finite-rotation/time accuracy/velocity/acceleration/energy를 검증한 것은 아니다.

9. 남은 작업의 권장 순서

  1. 실행 중인 Debug focused의 종료·skip/failure 상세를 확인하고 필요한 수정만 수행한다. 검증된 I/O/kernel/procedure를 검토 가능한 단위로 commit한다.
  2. C08 파일을 CMake에 등록하고 먼저 compile과 pointwise oracle, 이후 5-grid test를 실행한다. Optimized 실험에 더해 Debug에서 필요한 검증을 수행한다.
  3. C08a의 time-dependent generalized F(t)는 trial null과 직교하지 않으므로 공개 zero-moment용 hidden 검사를 그대로 사용할 수 없다. Test-only에서 ψ=nᵀ(f-F(t)), ψt=-nᵀFdot, ψqt=-n′ᵀFdot, ψtt=-nᵀFddot와 full hidden derivatives를 계산한다. 외력은 독립 volume oracle에서 생성하며 production I를 다시 호출해 정답을 만들지 않는다. 현 owner에게 이 방침을 전달했다.
  4. Original100increments 종료 후 HDF5를 comparator에 넣고 raw precheck/metrics 전량을 저장한다. 불일치를 분석하며 reference/tolerance를 조정하지 않는다.
  5. Physics reviewer에 실제 C08/HDF5/comparison을 전달한다. Missing coverage와 물리적 타당성을 구별해 보고한다.
  6. C09–C11, determinism3회, fail lifecycle, 기존 static/eigen 영향 검증을 보충하고 구성된 전체 Debug Harness/CTest와 필수 reference 비교를 수행한다.
  7. Feature PRD·implementation report·numerical/physics reports를 실제 결과로 갱신한다. 이전의 전체 NOT RUN 기록은 이력과 현재 상태를 구별한다. C04a qualification은 유지한다.
  8. 최종 diff/format/links/reference hashes를 확인하고 작업 파일만 commit한다. 생성 HDF5/log/build/개인 helper는 commit하지 않으며 push하지 않는다.

10. 追加作業記録

この節に時刻、変更、実行コマンド/結果、commit、残件を追記する。途中状態を最終PASSで上書きしない。

  • 2026-09-22 初回記録: 本文のsnapshot作成。Reference16/100受理、最新Debug focused実行中。Comparator41testsのmain再実行PASSを確認。今後も作業を継続する。

  • 2026-09-22 후속 확인: 독립 physics reviewer가 physics-evaluation.md 초안을 작성했다. 최신 Debug focused는 68 tests 중67 PASS/1 C04a INCONCLUSIVE SKIP으로 종료했다. Main은 다음 명령에서 종료코드와 summary를 직접 확인한다. C08 및 최종 reference 검증은 계속 PENDING이다.

  • 2026-09-22 후속 작업: main이 Debug focused session81971 종료코드0을 직접 확인했다. 68 tests/67 PASS/1 INCONCLUSIVE SKIP, 총117.526s. Comparator41tests도 main 확인 완료. 구현 묶음을 로컬 커밋한 뒤 C08 파일을 등록한다. 신규 private test는 아직 이 Debug 실행에 포함되지 않았다.

  • 2026-09-22 구현 커밋: f0dc42a에 HHT core/state/writer/log/comparator와 검증된 테스트를 커밋했다. 이후 hht_shell_physics_test.cpp를 tests/CMakeLists.txt에 등록했다. C08 build/run 결과는 다음 기록에 추가한다.

  • 2026-09-22T21:41:48: C08 첫 Debug snapshot build PASS. 이후 owner가 C08a temporal fixture를 추가했고 optimized compile에서 GridEvidence.algorithmic_acceleration_gap 누락으로 실패했다. 테스트 파일 owner가 필드 위치 및 q_n 시작값을 수정 중이다. Production reference는75/100 accepted까지 확인했으며 최종 파일은 아직 기다린다.

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