updated	2026-06-07
published	2026-05-16
version	0.1.0
edition	Release
status	Released
issuer	ai-kernel@aikernel.net
maintainer	拓也（AIKernel プロジェクトメンテナー）

AIKernel.NET

AIKernel は、AI アプリケーションのためのオペレーティングシステムです。

AIKernel は、機能そのものを定義しません。
機能が必然的に成立するための、決定論的な実行コンテキストを定義します。

このリポジトリは、AIKernel の正典となる契約群を管理します。

AIKernel.NET は、LLM を API ではなく、能力（Capability）を持つプロセスとして扱う Contract-First な基盤です。

NuGet パッケージ一覧

AIKernel.NET は複数の独立した抽象レイヤーで構成されています。
各レイヤーは個別の NuGet パッケージとして公開されています。

レイヤー	パッケージ	リンク
コア型定義	`AIKernel.Enums`	NuGet
データモデル	`AIKernel.Dtos`	NuGet
契約	`AIKernel.Contracts`	NuGet
抽象レイヤー	`AIKernel.Abstractions`	NuGet

v0.0.4 以降、Vfs interface contract は AIKernel.Abstractions から公開されます。公開 namespace は AIKernel.Vfs のまま維持しますが、個別の AIKernel.Vfs 互換 package/project は削除されました。

v0.0.4 以降、決定論的 DSL、DSL ROM、History ROM、Kernel clock contract も AIKernel.Abstractions / AIKernel.Dtos から公開されます。

v0.1.0 以降、AIKernel.Abstractions と AIKernel.Contracts は Interface のみを公開します。 DTO は AIKernel.Dtos、共有 Enum は AIKernel.Enums が所有します。

v0.1.0 以降、OS 非依存の MemoryRegion / MemoryMapper contract は AIKernel.Abstractions.Memory が所有し、metadata は AIKernel.Dtos.Memory、access-mode primitive は AIKernel.Enums が所有します。 Core / Kernel package は runtime 実装と adapter を提供します。

v0.1.0 以降、external Capability module contract は AIKernel.Abstractions.Capabilities、AIKernel.Dtos.Capabilities、および AIKernel.Enums の capability module enum primitive として公開されます。これらの contract は、contract package に runtime loading behavior を持ち込まずに、CLI executable、managed assembly、native ABI、DSL ROM、remote endpoint の capability 境界を区別します。

v0.1.0 以降、DynamicSLM Model ABI contract は AIKernel.Abstractions.DynamicSlm、AIKernel.Dtos.DynamicSlm、および AIKernel.Enums の DynamicSLM enum primitive として公開されます。これにより、Core / Provider 実装は contract package に runtime behavior を持ち込まずに、capability-modular SLM artifact、lineage 検証、payload loading、scheduling、differential distillation を実装できます。重い differential distillation execution は background offload scheduler/service interface として表現し、load pipeline は teacher、remote、cached fallback path を通じて継続できます。 SeedSLM contract vocabulary は、strict output discipline、fail-closed delegation、ReplayLog-compatible thought artifact、resident SeedSLM / paged CapabilitySLM memory placement metadata を追加します。

v0.1.0 以降、HATL contract foundation も AIKernel.Abstractions.Hatl、AIKernel.Dtos.Hatl、および AIKernel.Enums の HATL enum primitive として公開されます。 cryptographic runtime は意図的に外部に残し、AIKernel.RH ベース operator または監査済み module が提供できるようにします。

v0.1.0 以降、governance と semantic-compilation vocabulary には、Core 側 admission ReplayLog evidence のための AdmissibilityReplayRecord、AdmissibilityGateKind、AdmissibilityDecisionKind、TaskCostClass、CriticalOperationRequirement、SemanticIrSlot も含まれます。 Semantic Compilation DTO は、semantic state、Semantic IR element、governed circuit、prototype space、semantic distance report、deterministic synthesis descriptor、semantic transition の contract-only carrier を提供します。 Governance DTO には、semantic ellipsoid、convergence / anomaly score report、candidate action evaluation の trajectory governance carrier も含まれます。 Pre-inference admissibility contract は、critical-operation / computational-complexity gate interface、side-effect profile、model execution budget、fail-closed gate result を含みます。

設計思想は docs/design/DESIGN_INTENT.md を参照してください。
実行契約および Spec Sheet は docs/specs/index-jp.md を参照してください。

ホスティング例 (C#)

AIKernel.NET は ASP.NET Core の DI に統合されます。
Core・Provider・Governance を構成することで、AI 実行基盤をホスティングできます。

AIKernel.NET は Interface による契約レイヤーで構成されているため、実装は自由に差し替えることができます。

実装コード例

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

builder.Services.AddAIKernelCore(options =>
{
    options.EnableDeterministicReplay = true;
    options.FailClosed = true;
});

builder.Services.AddModelProvider<OpenAIModelProvider>();
builder.Services.AddVfsProvider<GitVfsProvider>();

builder.Services.AddSignatureTrustStore<FileSignatureTrustStore>();

builder.Services.AddControllers();

var app = builder.Build();

using (var scope = app.Services.CreateScope())
{
    var kernel = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<IAIKernel>();
    await kernel.InitializeAsync();
}

app.MapControllers();
app.Run();

起動ログイメージ

起動時には以下のシーケンスが実行されます。

[KERNEL] Initializing AIKernel.NET v0.1.0...
[KERNEL] Loading ISignatureTrustStore... [OK]
[KERNEL] Mounting Vfs (Git: ./context)... [OK]
[KERNEL] Verifying System Prompt Signature... [VALID]
[KERNEL] Routing to Provider: [[provider.reasoning.high]]... [OK]

> Hello Intelligence.
> The Semantic Context is stable. Governance is active.
> This boot sequence is deterministic and verifiable.

API Example / curl 実行例

AIKernel は OpenAI 互換 API として公開できます。
以下は Context を明示した実行例です。

curl -X POST http://localhost:5000/v1/execute \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "capability": "reasoning",
    "input": "Hello Intelligence",
    "context": {
      "vfs": "git://./context"
    }
  }'

レスポンス例

{
  "output": "[OpenAI] Hello Intelligence",
  "provider": "openai",
  "capability": "reasoning",
  "context": {
    "vfs": "git://./context"
  }
}

Context は単なる入力データではありません。
Kernel に束縛される実行条件です。

1. 目的

AIKernel.NET の目的は、AI アプリケーションを以下の性質で実行できる OS を提供することです。

モデル名に依存しない能力ベース実行
推論の純度を最大化するカテゴリ分離
決定論的スケジューラと非決定論的 LLM のハイブリッド制御
Deterministic Replay による再現性
署名付き PromptRules と監査ログによるガバナンス
Provider をドライバ、Kernel を実行エンジンとする OS 的な拡張性

2. アーキテクチャ概要

AIKernel.NET は抽象契約を定義し、最小限の DTO と Enum を提供します。
契約と実装を完全に分離することで、Core の純度を守り、実装の自由度を最大化します。

AIKernel は OS 的な多層アーキテクチャとして設計されています。

Core         = syscall 層
Kernel       = AI OS の中核
Providers    = 脳のドライバ
VfsProviders = 外部データソース
Server       = 外部 API アダプタ
Hosting      = アプリケーション統合
Enterprise   = 運用拡張

3. ドキュメント構成

ドキュメントとソースの同期を維持するため、この README ではファイル単位の詳細列挙を行いません。

ドキュメントは次のカテゴリで構成されます。

ディレクトリ	役割
`docs/architecture`	Why: 思想・不変条件・統治
`docs/design`	How: 設計判断・実装方針
`docs/specs`	What: 規範契約・受け入れ基準
`docs/guidelines`	Rules: リポジトリ運用・寄稿規約
`docs/operations`	Release、migration、package 公開運用
`docs/papers`	DOI 付き AIKernel / AIOS 論文シリーズ
`docs/theory`	Paper / Spec 昇格前の研究ノート

最新の構成と相互参照は、カテゴリ別 index を参照してください。

docs/architecture/index.md / docs/architecture/index-jp.md
docs/design/index.md / docs/design/index-jp.md
docs/specs/index.md / docs/specs/index-jp.md
docs/guidelines/index.md / docs/guidelines/index-jp.md
docs/operations/index.md / docs/operations/index-jp.md
docs/papers/README.md
docs/theory/README.md / docs/theory/README-jp.md

リポジトリマッピング

AIKernel は複数のリポジトリで構成されます。
本リポジトリでは、全ソリューションで共有される契約レイヤーを管理します。

リポジトリ	役割	主なディレクトリ / プロジェクト例	生成アーティファクト	主な依存先
AIKernel.NET	共通契約レイヤー	`Contracts`, DTOs, Enums	NuGet 契約パッケージ	なし
AIKernel.Core	Core Platform	`Core/`, `Kernel/`, `Providers/`, `VfsProviders/`, `Server/`, `Hosting/`	NuGet ライブラリ	AIKernel.NET
AIKernel.SDK	外部クライアントライブラリ	`AIKernel.SDK`	NuGet クライアントパッケージ	AIKernel.NET, AIKernel.Core
AIKernel.Web	管理コンソール	`admin-web`	SPA ビルドアーティファクト	AIKernel.NET, AIKernel.Core
AIKernel.Infra	デプロイ定義・環境設定	`terraform/`, `k8s/`, `helm/`	マニフェスト	全リポジトリ参照
AIKernel.Tools	開発支援・CI テンプレート	`cli/`, `generators/`, `ci-templates/`	CLI バイナリ、CI テンプレート	全リポジトリ参照
AIKernel.Docs	ドキュメント集約	`architecture/`, `runbooks/`	ドキュメントサイト	全リポジトリ参照
AIKernel.Enterprise	Enterprise 向けソリューション	`solutions/`, `services/`, `workers/`, `charts/`	プライベートコンテナイメージ、Helm チャート	AIKernel.NET, AIKernel.Core, AIKernel.Infra

4. 設計原則

4.1 情報カテゴリ分離

情報カテゴリ分離は、AIKernel における最重要の設計原則です。

以下のカテゴリを単一コンテキストに混在させてはなりません。

推論（Orchestration）
表現（Expression）
素材（Material）
履歴（History）
文体（Style）

LLM に渡す情報は単一コンテキストに混在させてはならない。
— CATEGORY_SEPARATION_PRINCIPLES-jp.md

4.2 前処理中心

プロンプトは「最後の整形」でしかありません。

推論精度を決めるのは前処理の構造化である。
— PREPROCESSING_VS_PROMPTING.md

4.3 Phase 1 Context Build としての Query Processing

Query の補間・分解・意味空間化・Query routing は、Phase 1 の前処理責務です。

AIKernel はこれらを Core の「知識検索」として扱いません。RAG は素材を供給しうる Provider または Pipeline 戦略であり、Core は ROM、CacheDB、Governance が関与する前に query intent を整えるための抽象契約を保持します。

Core 抽象:

IQueryAugmentor
IQueryDecomposer
IEmbeddingProvider
IQueryRouter
QueryPart

4.4 Attention 汚染防止

例・RAG 素材・履歴を混ぜると、推論が壊れる可能性があります。

attention が表面構造に吸われると推論は停止する。
— ATTENTION_POLLUTION_THEORY.md

4.5 LLM は提案者、PDP が決定者

LLM は suggestor です。
最終判断は Policy Decision Point（PDP）が行います。

4.6 署名統治と Fail-Closed

プロンプトはコード実行と同等の権限を持ちます。

AIKernel は承認・署名済みのプロンプトのみを実行し、改ざんや未承認署名者を検知した場合は即時停止します。

検証シーケンス:

IPromptRepository
-> IPromptVerifier
-> ISignatureTrustStore
-> IPromptValidator
-> ExecutionPipeline

詳細仕様:

docs/specs/02.SIGNED_PROMPT_GOVERNANCE_SPEC-jp.md

4.7 関係指向データ構造（ROM）

AIKernel は、知識を線形テキストではなく「関係性」の集合として扱います。

Relation-Oriented Markdown（ROM）は、AIKernel における知識資産の正準表現です。

YAML: エンティティのメタデータとアイデンティティを定義します。
Headings: セマンティックカテゴリとコンテキストスコープを定義します。
Bullets: 事実（Facts）および属性（Properties）を宣言的に記述します。
Links（[[id]]）: 知識グラフにおけるエッジ（関係性）を表現します。
Semantic Hash: 記述順序に依存しない正規化ハッシュにより、署名検証の堅牢性を高めます。

ROM により、人間が書いたメモはそのまま LLM が推論可能な知識基盤へ変換できます。

4.8 思考の Git 管理（ConversationStore）

AI との対話は、線形ログではなく、木構造の Git コミットとして管理されます。

これにより、以下をネイティブにサポートします。

推論の分岐探索
ブランチ探索
特定時点への復元

5. Kernel

Kernel は AIKernel の中核であり、OS のカーネルに相当します。

主な構成要素は以下の通りです。

TaskManager: 決定論的スケジューラ
LlmController: 非決定論的推論コントローラー
ProviderRouter: 能力ベースの脳選択
RagEngine: 素材化エンジン
PipelineExecutor: DAG 実行
RulesEngine: PromptRules 評価
IPromptVerifier / IPromptValidator: Fail-Closed を実現する実行時署名検証
ISignatureTrustStore: 信頼済み署名者および失効状態を管理する信頼アンカー

6. Provider

Provider はモデル名ではなく Capability を宣言します。

例:

chat
embedding
query-augmentation
query-decomposition
query-routing
multimodal
reasoning
vector-search
streaming

Provider は SDK により拡張可能です。

7. Vfs Provider

Git などのストレージシステムは、外部データソースとして扱います。

これらは Model Provider ではなく、Vfs Provider として分類されます。

8. Server

Server レイヤーは、AIKernel を OpenAI 互換 API として公開します。

9. Hosting

Hosting レイヤーは、アプリケーション統合機能を提供します。

Dependency Injection
既定パイプライン
設定
アプリケーション起動統合

10. Enterprise

Enterprise 拡張には以下が含まれます。

SIEM 連携
マルチテナント対応
SLO ダッシュボード

11. ライセンス / 貢献

AIKernel.NET は契約・仕様リポジトリであり、MIT License で公開されます。
AIKernel.NET は実装を含まないため特許面のリスクがなく、MIT により標準化と相互運用性を最大化します。
論文および研究文書は、各 paper に明示されたライセンスに従います。
コントリビューションは PR ベースです。
Contracts と PromptRules の互換性を明示してください。
破壊的変更には移行ガイドを添付してください。

12. 最後に

AIKernel.NET は「AI アプリケーションの OS」として、構造的に正しく動く AI 実行基盤を提供します。

AIKernel.NET は以下を軸に、AI アプリケーションの標準 OS を目指します。

情報カテゴリ分離
前処理中心設計
ガバナンス
再現性
決定論的実行コンテキスト

実装時は、まず docs/specs/index-jp.md の読書順に沿って契約を固定し、次に docs/design で実装戦略を適用してください。

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AIKernel.NET

NuGet パッケージ一覧

ホスティング例 (C#)

実装コード例

起動ログイメージ

API Example / curl 実行例

レスポンス例

1. 目的

2. アーキテクチャ概要

3. ドキュメント構成

リポジトリマッピング

4. 設計原則

4.1 情報カテゴリ分離

4.2 前処理中心

4.3 Phase 1 Context Build としての Query Processing

4.4 Attention 汚染防止

4.5 LLM は提案者、PDP が決定者

4.6 署名統治と Fail-Closed

4.7 関係指向データ構造（ROM）

4.8 思考の Git 管理（ConversationStore）

5. Kernel

6. Provider

7. Vfs Provider

8. Server

9. Hosting

10. Enterprise

11. ライセンス / 貢献

12. 最後に

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4.1 情報カテゴリ分離

4.2 前処理中心

4.3 Phase 1 Context Build としての Query Processing

4.4 Attention 汚染防止

4.5 LLM は提案者、PDP が決定者

4.6 署名統治と Fail-Closed

4.7 関係指向データ構造（ROM）

4.8 思考の Git 管理（ConversationStore）

5. Kernel

6. Provider

7. Vfs Provider

8. Server

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