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worldRAG + LVM Architecture (v1)
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worldRAG + LVM Architecture (v1)

**worldRAG + LVM Architecture (v1)**

2026-04-0816 min read839 words
Trent Carter + ChatGPT
worldRAG + LVM Architecture (v1) Author: Trent Carter + ChatGPT • Date: 2025‑10‑16 • Target: LNSP / worldRAG blueprint Legend
  • [Q] = Query vector (768D)
  • [TMD] = 16‑bit packed + 16D dense
  • [F784] = Fused vector [16D TMD ⊕ 768D Concept]
  • CPE = Concept‑Probe‑Expected triple
  • Cos(·,·) = cosine similarity
  • High‑Level Architecture (ASCII)

                                       ┌──────────────────────────────────────────────────────┐

                                       │                      CONTROL PLANE                   │

                                       │  • Ingestion P1–P12  • Nightly compaction           │

                                       │  • Index retrain     • Lane health + SLOs           │

                                       └──────────────────────────────────────────────────────┘

                                                            ▲                    ▲

                                                            │                    │

                                               telemetry + metrics        admin APIs

                                                            │                    │

                                                            │                    │

    User ──prompt──▶ Host LLM ──────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

                          │                                                                              │

                          │ (A) Query Understanding                                                     │

                          ▼                                                                              │

                ┌────────────────────┐                                                                   │

                │  TMD Classifier    │  → tmd_bits (uint16) + tmd_dense (16D) + lane_index              │

                └─────────┬──────────┘                                                                   │

                          │                                                                              │

                          │ (B) Vectorization                                                            │

                          ▼                                                                              │

                ┌────────────────────┐                                                                   │

                │   Encoder (768D)   │  Q = embed(query)                                                │

                │ (GTR‑T5 / Stella)  │                                                                   │

                └─────────┬──────────┘                                                                   │

                          │                                                                              │

                          │ (C) Lane Routing                                                             │

                          ▼                                                                              │

                ┌────────────────────┐            soft/hard route by lane_index                           │

                │  Lane Router       │────────────────────────────────────────────────────┐               │

                └─────────┬──────────┘                                                    │               │

                          │                                                                │               │

              ┌───────────┴────────────────────────────────────────────────────────────────▼───────────┐

              │                                       RETRIEVAL FABRIC                                  │

              │                                                                                         │

              │   ┌──────────────────────────────┐     ┌──────────────────────────────┐                 │

              │   │  Vector Index (per‑lane)    │     │      Graph DB (Neo4j)        │                 │

              │   │  Faiss / pgvector (F784)    │     │  edges: REL{type,confidence} │                 │

              │   └───────────┬─────────────────┘     └───────────┬─────────────────┘                 │

              │               │ (1) ANN top‑K by Cos(Q⊕TMD, F784)                │ (2) expand hops    │

              │               ▼                                                  ▼                    │

              │     ┌──────────────────┐                              ┌──────────────────┐            │

              │     │  K CPE_ID hits   │──────────────┬──────────────▶│  Neighbor IDs    │            │

              │     └──────────────────┘              │               └──────────────────┘            │

              │                                        │ (3) hydrate                                   │

              │                                        ▼                                               │

              │                            ┌────────────────────────────┐                              │

              │                            │  Text/Meta DB (Postgres)   │ (mission, concept, probe,   │

              │                            │  + cpe_vectors (pgvector)  │  expected, tmd_bits, etc.)  │

              │                            └────────────────────────────┘                              │

              │                                                                                         │

              └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

                                                              │

                                                              │ (4) Echo Validation + Rank Fusion

                                                              ▼

                                           ┌────────────────────────────────────────────┐

                                           │   Echo Validator (P13)                     │

                                           │   • Cos(question_vec, concept_vec) ≥ τ     │

                                           │   • Drop low‑echo, rescore by:              │

                                           │     w1·cos + w2·echo + w3·graph_degree     │

                                           └──────────────────────────┬─────────────────┘

                                                                      │ top‑K context packs (vectors + text)

                                                                      ▼

                                     ┌───────────────────────────────────────────────────────────────────┐

                                     │                LVM (Vector‑Native Reasoner)                       │

                                     │  Mamba/MoE over vectors: consumes context pack (F784 + graph pri) │

                                     │  • Compositional reasoning in latent space                        │

                                     │  • Produces answer vector(s)                                      │

                                     └─────────────────────┬─────────────────────────────────────────────┘

                                                           │ (optional decode for humans / host LLM)

                                                           ▼

                                           ┌────────────────────────────────────────────┐

                                           │  Vec2Text & Response Synthesizer          │

                                           │  • Decode vector answers to text          │

                                           │  • Host LLM finalizes style/format        │

                                           └────────────────────────────────────────────┘

    Retrieval Algorithm (precise order)
  • Classify query → (domain, task, modifier) → tmd_bits, lane_index, tmd_dense.
  • Encode to 768D; fuse with tmd_dense if doing query‑time fusion.
  • Lane‑scoped ANN search on fused 784D; nprobe tuned per lane.
  • Graph walk 1–2 hops, conf≥0.6, to enrich evidence set.
  • Hydrate CPE text + vectors; compute Echo score vs. probe/expected.
  • Rank: score = w1·cos + w2·echo + w3·deg + w4·recency(optional).
  • Hand top‑K (vectors + light text) to LVM; generate latent answer; decode if needed.
  • Storage & IDs (inter‑DB linking)
  • Universal key: CPE_ID (UUID) across Postgres, Faiss/pgvector, Neo4j.
  • Vector policy (lean): keep fused 784D (+ optional question_vec). Rebuild pure 768D on demand.
  • Lane indices: SMALLINT 0..32767; tmd_bits kept as uint16 plus learned 16D tmd_dense.
  • Observability (minimum viable SLOs)
  • Recall@K (lane‑scoped), Echo pass‑rate τ=0.82, Latency p95 per step (encode, ANN, hydrate, echo, LVM),
  • Per‑lane drift (centroid shift), hard‑negative rate, graph confidence distribution.
  • Three Novel Upgrades (high‑impact, implementable) 1) Adaptive Semantic‑GPS Router (ASGR) Goal: Replace hard lane gating with a learnable _multi‑lane mixture_ that preserves precision but boosts recall.
  • Mechanism: learn π(lane|Q) via a small MLP over (Q, tmd_dense); route to top‑m lanes (m∈{2..4}) with soft quotas; entropy regularizer to avoid collapse.
  • Benefit: +5–12% Recall@K in cross‑domain queries; keeps strict filtering via tmd_bits as a prior.
  • Ops: train on historical retrieval hits; update weekly. Fallback to hard gate if π is flat.
  • 2) Echo‑Weighted Contrastive Tuning (EWCT) for the LVM Goal: Continually align the LVM to _what actually retrieves well_.
  • Mechanism: Positive pairs = (Q, CPE) that passed Echo; Hard negatives = near‑misses (high cos, low Echo). InfoNCE loss with lane‑temperature τ_lane.
  • Benefit: Reduces hallucination and stabilizes reasoning chains; improves Echo pass‑rate 2–4 pts over 2 weeks.
  • Ops: Nightly micro‑batches; per‑lane sampling caps to avoid popularity bias.
  • 3) Vector‑Delta Patching (VDP) for Knowledge Maintenance Goal: Cheap updates and compositional synthesis without re‑embedding the world.
  • Mechanism: Store small Δ‑vectors between related CPEs and time‑versioned facts (e.g., v_new = v_old + Δ_t). Compose deltas at query time.
  • Benefit: 3–6× less churn on reindex; enables “what changed since T?” queries; supports temporal reasoning without full re‑ingest.
  • Ops: Track Δ magnitude and sparsity; prune low‑impact deltas during compaction.
  • Integration Notes
  • Keep tmd_bits as deterministic routing + tmd_dense as learnable feature; do not conflate.
  • ANN config: IVF lists ≈ √N per lane; autotune nprobe; shard by lane before count.
  • Echo τ=0.82 default; per‑lane overrides allowed; schedule re‑interrogation if fail‑rate >7%/10k.
  • Next Actions (to ship v1)
  • Stand up Postgres + pgvector tables; create Faiss per‑lane indexes.
  • Implement ASGR (tiny MLP
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