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Lars 2025-11-09 19:45:53 +01:00
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# mindnet Knowledge Design
**Version:** 1.4.0 (aktualisiert 2025-10-06)
**Version:** 1.5.0 (aktualisiert 2025-11-09)
## 1. Gesamtziel und Systemverständnis
**mindnet** ist ein lokales Wissensnetzwerk, das alle meine Notizen, Projekte, Gedanken, Erfahrungen und Pläne als Markdown-Dateien speichert, automatisch importiert, semantisch in **Chunks** zerlegt und als **Graph-Struktur in Qdrant** ablegt.
Es ist die Grundlage für ein agentenfähiges, lokal betriebenes LLM-System, das meine Daten verknüpft, abfragt und erweitert.
**Zentrale Ziele**
- Vollständige Repräsentation persönlichen Wissens in strukturierter, maschinenlesbarer Form
- Reproduzierbare Verarbeitung: Import → Chunking → Embedding → Edges → Graph
- Verlustfreie Roundtrip-Fähigkeit (Import ⇄ Export)
- Erweiterbarkeit für Agenten, RAG-Retriever und semantische Suche
**Prinzipien**
- **Deterministisch:** IDs, Hashes und Edges wiederholbar
- **Portabel:** Markdown + YAML
- **Robust:** fehlertoleranter Parser
- **Idempotent:** keine Duplikate bei Re-Import
- **Erweiterbar:** neue Typen und Edge-Arten ohne Migration
> Dieses Dokument beschreibt das Ziel, die Architektur, die Datenmodelle sowie die Regeln und Prozesse für den Aufbau von **mindnet** einem persönlichen, lokal betriebenen Wissensnetz, das auf Markdown-Quellen, Graph-Beziehungen und Vektor-Suche basiert. Es soll die Persönlichkeit, Werte und Erfahrungen des Besitzers widerspiegeln und künftig Antworten generieren, die diese Perspektive authentisch berücksichtigen.
---
## 2. YAML-Frontmatter-Schema
## 1. Ziel von mindnet
| Feld | Typ | Beschreibung |
|-------|-----|--------------|
| `title` | string | Menschlich lesbarer Titel |
| `id` | string | Eindeutige Note-ID (Slug) |
| `type` | enum | `concept`, `thought`, `experience`, `task`, `project`, `journal`, `person`, `meeting`, `milestone` |
| `status` | enum | `draft`, `active`, `done`, `archived` |
| `created` | date | ISO-Datum |
| `updated` | date | Letzte Änderung |
| `area` | string | Themen- oder Lebensbereich |
| `project` | string | Zugehöriges Projekt |
| `tags` | list | Strukturierte Tags (`area/…`, `topic/…`) |
| `depends_on` | list | IDs anderer Notizen |
| `assigned_to` | list | Beteiligte Personen |
| `embedding_exclude` | bool | Falls `true`, keine Embeddings |
| `hash_mode` | enum | Hash-Modus beim Import (`body`, `frontmatter`, `full`) |
| `priority` | enum/int | 15 oder `low` / `med` / `high` |
| `effort_min`, `due` | int/date | Aufwand / Termin |
| `aliases` | list | Alternative IDs |
| `lang` | string | ISO-Sprachcode |
| `source` | string | Herkunft / Referenzquelle |
**1.1 Zweck**
- mindnet dient als persönliches Wissensnetz, das Erfahrungen, Werte, Prinzipien, Ziele und prägenden Ereignisse langfristig strukturiert.
- Es ermöglicht spätere Einsichten in Entscheidungen und Entwicklungen und kann in Zukunft für die Familie (z. B. Kinder) eine nachvollziehbare Quelle sein.
**Pflichtfelder:** `title`, `id`, `type`, `status`, `created`
**Optionale Felder:** alle übrigen
**1.2 Leitidee**
- Statt einer reinen Dokumentablage wird Wissen durch **Knoten (Notes/Chunks)** und **Kanten (Edges)** vernetzt.
- Antworten sollen **persönlich** kontextualisiert werden (Perspektive, Konditionierung, Persönlichkeit).
**1.3 Langfristigkeit**
- Stabiler, zukunftsfähiger Entwurf; spätere Massenmigrationen sollen vermieden werden.
- Architektur unterstützt schrittweise Erweiterung (neue Quellen, neue Agenten, neue Regeln).
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## 3. Dateinamen und Ordner
## 2. Zielarchitektur (High Level)
- Format: `YYYY-MM-DD_title.md` oder `slug.md`
- Strukturierte Ordner:
- `10_thoughts/`, `20_concepts/`, `30_projects/`, `40_experiences/`, …
- Alle Pfade relativ; Unterstriche statt Leerzeichen
- **Datenquellen:** Markdown-Vault (Obsidian-kompatibel), perspektivisch weitere Quellen (MediaWiki, PDFs, Web-Exporte, E-Mail-Auszüge).
- **Import-Pipeline:** Parser → Frontmatter/Body → Chunking → Embedding → Qdrant (Notes/Chunks/Edges).
- **Speicher:** Qdrant (Vektoren + Payload + Textindex), Dateien bleiben im Filesystem (Quelle ist Referenz).
- **Graph-Schicht:** Edges explizit modelliert (Typ, Richtung, Evidenz, Confidence); optionale abgeleitete Edges per Batch-Job.
- **Retriever/Composer:** Hybrid-Retrieval (Vektor + Filter + optional Volltext), Komposition zu Antwortkandidaten.
- **Erklärbarkeit:** Begründungspfade (Top-Chunks, Graph-Kette, Provenienz).
- **Schnittstellen:** REST/CLI, n8n-Glue, lokale LLM-Anbindung (Ollama).
---
## 4. Link- und Edge-Design
## 3. Collections in Qdrant
**Verlinkungen**
- Wikilinks: `[[note-id]]` oder `[[Titel|note-id]]`
- Automatische Edges aus Text und Frontmatter
**Edge-Typen in Qdrant**
| Typ | Bedeutung | Quelle | Scope |
|------|------------|--------|--------|
| `belongs_to` | Chunk → Note | intern | chunk |
| `prev` / `next` | Reihenfolge | intern | chunk |
| `references` | explizite Wikilinks | Text | chunk |
| `backlink` | Gegenkante zu `references` | abgeleitet | note |
| `depends_on` | YAML-Abhängigkeiten | YAML | note |
| `assigned_to` | YAML-Zuweisung | YAML | note |
| `unresolved` | Ziel fehlt (Stub) | abgeleitet | chunk |
**Edge-Schlüssel**
- `source_id`, `target_id`, `kind`, `scope`, `note_id`
- Dedup-Schlüssel: Kombination aus `(kind, source_id, target_id, scope)`
- `mindnet_notes` Note-Metadaten (id, title, type, path, timestamps, tags, …).
- `mindnet_chunks` inhaltstragende Segmente inkl. Vektoren und Textindex.
- `mindnet_edges` Beziehungen (src/dst, relation, direction, evidence, confidence, …).
- (optional) `mindnet_people` strukturierte Personenobjekte (Eigen-/Fremdbezug).
---
## 5. Chunking-Modell
## 4. Identitäten & IDs
**Chunk-Datenstruktur**
| Feld | Beschreibung |
|-------|---------------|
| `note_id` | Zugehörige Note |
| `chunk_index` | Laufende Nummer |
| `text` | Originalabschnitt |
| `window` | Text + Overlap links/rechts |
| `overlap_left` | Länge des linken Overlaps |
| `overlap_right` | Länge des rechten Overlaps |
| `embedding` | 384-dimensionaler Vektor |
| `tokens` | Tokenanzahl (optional) |
**Chunking-Regeln (aus `chunking_strategy.md`)**
- Trennung nach Absätzen, Überschriften, Listen, Tabellen
- Token-Zielgröße 350500 (max 600)
- Overlap: 3040 % für semantische Kohärenz
- Overlap wird in `window` integriert, sodass `text ≠ window`
- **Deterministische IDs** für Notes (z. B. Namespace-basierte UUIDv5) und stabile, ableitbare IDs für Chunks/Edges.
- ID-Stabilität ist Voraussetzung für Idempotenz (Re-Imports ohne Duplikate).
---
## 6. Hash-Strategie und Änderungsverfolgung
## 5. Frontmatter & Typen
**Zweck:** Nur bei realer Inhaltsänderung re-indexieren
| Umgebungsvariable | Beschreibung |
|--------------------|--------------|
| `MINDNET_HASH_COMPARE` | Vergleichsquelle (`Body`, `Full`, `Frontmatter`) |
| `MINDNET_HASH_SOURCE` | Rohtext vs. geparst (`raw` / `parsed`) |
| `MINDNET_HASH_NORMALIZE` | Normalisierung (`canonical` / `none`) |
**Basismodi**
- `body` → Nur Textkörper
- `frontmatter` → Nur Metadaten
- `full` → Kombination
- Hash = SHA-256(canonicalized_input)
Bei Änderung: Re-Import, neue Embeddings, Edges werden aktualisiert.
- Pflichtfelder: `id`, `title`, `type`, `created`, `updated`, `tags`, `source_path`.
- Note-Typen (Auszug): `experience`, `principle`, `value`, `goal`, `role`, `persona`, `plan`, `project`, `journal`, `reference`, `translation`.
- **types.yaml** definiert Regeln/Defaults je Typ und für Relationstypen (siehe Abschnitt 10).
---
## 7. Qdrant-Speicherstruktur
## 6. Chunking-Strategie
| Collection | Inhalt | Primärfelder | Embedding |
|-------------|---------|---------------|------------|
| `mindnet_notes` | Notes mit Fulltext & Hash | `note_id` | optional |
| `mindnet_chunks` | Chunks mit Text, Window, Embedding | `chunk_id`, `note_id` | 384 d |
| `mindnet_edges` | Graphkanten | `edge_id`, `source_id`, `target_id` | — |
**Upsert-Strategie**
- Idempotente UUIDv5-IDs
- Keine Duplikate durch deterministische Signaturen
- `purge-before-upsert` zur Bereinigung
**Indizes**
- notes: `note_id`, `hash_signature`
- chunks: `note_id`, `chunk_index`
- edges: `(kind, source_id, target_id, scope)`
- Satz- bis Absatz-Chunks, moderate Überlappung; Meta-Felder verweisen auf Note/Quelle.
- Named Vectors (z. B. `content`, optional `title`, `tags`) ermöglichen hybride Scores.
---
## 8. Fehler-Toleranz und Parser-Robustheit
## 7. Embeddings & Vektoren
- UTF-8 mit Fallback: ersetzt ungültige Bytes (`errors="replace"`)
- Ignoriert Nullbytes, BOM, exotische Zeilenenden
- Erkennt defekte oder leere YAML-Header und überspringt sie
- Logt Problemfälle (`read_markdown failed`, `make_note_payload returned non-dict`)
- Bei Fehlern: Import → warn → continue
- Einheitliche Metrik (cosine), reproduzierbares Embedding-Setup.
- Konsistenz über Zeit durch Versionsfeld (`embedding_model`, `embedding_version`).
---
## 9. Tests & Validierung
## 8. Volltext & Filter
**Integrationstests**
- Roundtrip: Import → Export → Compare (`compare_vaults.py`)
- Chunk-Integrität: `verify_chunks_integrity.py`
- Hash-Audit: `hash_reporter.py`
- Window-Vergleich: `check_chunks_window_vs_text.py`
**Erwartete Ergebnisse**
- Alle Notes werden erkannt
- `window ≠ text` bei > 60 % der Chunks
- Roundtrip-Vergleich liefert „OK“
- Edge-Anzahl entspricht Modell (belongs_to = #Chunks, next/prev ≈ #Chunks 1)
- Textindex auf `mindnet_chunks.body` für exakte Term/Operator-Queries.
- Payload-Filter zur schnellen Einschränkung (tags, types, time-buckets, visibility u. a.).
---
## 10. Export & Roundtrip-Verhalten
## 9. Edges Beziehungen
- `export_markdown.py` erzeugt identische Markdown-Dateien
- Schreibt YAML + Body in korrekter Reihenfolge
- Roundtrip-Prüfung (`compare_vaults.py`) validiert:
- vollständigen Body
- unveränderte Hash-Signatur
- gleiche Chunkzahl
- **Explizit**: Jede tatsächliche Beziehung wird als Kante gespeichert (kein Workaround).
- Felder u. a.: `src_id`, `dst_id`, `relation`, `direction`, `confidence (01)`, `evidence` (Chunk-IDs), `created_at`, `updated_at`.
- **edge_defaults** liefern **Interpretations-Hints** (Gewichte, Symmetrie, Transitivität) und parametrisieren abgeleitete Edges; sie **ersetzen** keine Originalkanten.
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## 11. Graph-Schicht und WP-04-Integration
## 10. Regeln & Policies (types.yaml)
- Qdrant fungiert als Graph-Backend
- `graph/service.py` (WP-04): stellt API für Mehrhop-Abfragen bereit
- Unterstützt:
- `expand(note_id, hops=2)`
- `resolve_unresolved()`
- `neighbors(kind=…)`
- Grundlage für spätere **Retriever-Funktionen** (LLM / Agenten)
- Per Typ/Relation:
- Default-Eigenschaften (Gewicht, Directedness, Symmetrie, Transitivität).
- Scoring-Hooks für Graph-Kontext im Retriever.
- (später) Privacy-Hooks je Relation (Mindest-Visibility).
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## 12. Agenten- und LLM-Integration
## 11. Retrieval & Ranking (Komposition)
**Retriever-Pipeline**
1. Suche top-k Chunks (cosine distance)
2. Erweiterung um Edges (`references`, `backlinks`)
3. Kontext-Assembling via `window`-Text
4. Prompt-Generierung
**Agent-Use-Cases**
- Automatisches Tagging (`type`, `status`)
- Vorschläge für neue Edges
- Auflösen von `unresolved`-Referenzen
- Auto-Import externer Quellen (MediaWiki, PDFs, Webseiten)
- Hybrid: Vektor-Score + Filter + optional BM25/Volltext.
- Zeitgewicht (Decays) und Graph-Kontext werden komponiert (Formel siehe 16.3).
- Konfiguration über `.env`/`config.yaml` (gewichts- und halbwertszeit-basiert).
---
## 13. Erweiterbarkeit
## 12. Erklärbarkeit
- Neue Edge-Typen: `inspired_by`, `relates_to`, `contradicts`
- Neue Note-Typen: `decision`, `resource`, `recommendation`
- Embedding-Engines austauschbar (MiniLM → LaBSE → E5)
- Versionierte Chunking-Strategien (`chunk_config.py`)
- „Warum-Pfad“: Top-Chunks mit Score-Zerlegung (Vektor/Time/Graph), Graph-Kette, Provenienz.
- Mehrschichtige Narrative (Kindheit/Erlebnisse, Werte/Prinzipien, Ziele/Leitbild, Gegenwart).
---
## 14. Qualitätssicherung und Best Practices
## 13. Betrieb & Sicherheit
- Validierung vor Upsert
- Keine Leer-Chunks
- Vollständige Metadaten in Notes
- Tests in `tests/` automatisch ausführbar (`run_e2e_roundtrip.sh`)
- Ergebnis: „Roundtrip OK“ und `verify_chunks_integrity` = OK
- Lokal auf Single-Node starten (Backups via Snapshots).
- Zugriff nur intern/Reverse-Proxy; Festplattenverschlüsselung OS-seitig.
- Migrationspfad zu Qdrant-Distributed (Shards, Replikation) einplanen.
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## 15. Änderungsverlauf
## 14. Qualität & Monitoring
**v1.4.0 (2025-10-06)**
- Neu: `window` vs `text` Feld in `mindnet_chunks`
- Neu: Hash-Modi (`body`, `frontmatter`, `full`) mit Env-Steuerung
- Neu: Baseline-Modus für Vergleich
- Parser → fehlertolerant (UTF-8 replace)
- Roundtrip-Test vollständig integriert
- Graph-Service und Mehrhop-Abfragen (WP-04-Vorbereitung)
- `purge-before-upsert` und `--note-scope-refs` Parameter ergänzt
**v1.3.0 (2025-09-09)**
- Hash-Normalisierung und Edge-Scope
- Roundtrip-Tests, Agenten-Integration
**v1.2.0 (2025-09-02)**
- Grundstruktur des Knowledge-Designs
- Offline-Eval-Sets, Telemetrie (lokal), Drift-Checks, manuelle Reviews.
- Kennzahlen: Hit-Rate, Overlap, Quellen-Alter, Erklärungspfad-Nutzung.
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## 15. Offene Punkte
- Ausdetaillierung `types.yaml` (Relationen, Hooks).
- UI-Oberfläche für Erklärpfade und Provenienz.
- Batch-Jobs für abgeleitete Edges.
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## 16. Ergänzungen 2025-11-09 (v1.5.0)
**Kontext:** Basierend auf den neuen Rahmenbedingungen (nur Deutsch; perspektivische externe Abfragen; einheitliche Vertraulichkeit mit Option auf feinere Stufen; Recency-Priorisierung als Default; Regeln später konfigurierbar; zunächst lokale Speicherung mit optionaler Migration; heutige Hardware, später skalierbar; hohe Erklärbarkeit mit mehreren Erklärungsebenen) werden folgende Entscheidungen und Erweiterungen getroffen. Alle bisherigen Inhalte bleiben gültig und werden **nicht** verändert.
### 16.1 Sprach- und Inhaltsrichtlinie (nur Deutsch)
- `lang: "de"` als verpflichtendes Feld in allen Note-, Chunk- und Edge-Payloads.
- Für spätere Mehrsprachigkeit **nicht** die Collection splitten, sondern ein Feld `lang` + optional `lang_original` behalten; Translation-Artefakte als eigener `type: translation` (verweisend auf `source_id`).
### 16.2 Vertraulichkeit & Sichtbarkeit
- Heute: einheitliche Stufe `visibility: "internal"`.
- Vorausschauend: reservierte Felder in allen Payloads
- `visibility`: `"public" | "internal" | "restricted"`
- `sensitivity`: Integer 03 (0 = unkritisch, 3 = hochsensibel)
- `acl`: Liste erlaubter Rollen/Personen-IDs (App-Layer erzwingt Filter vor Query).
- Access-Control erfolgt **im Applikations-Layer** mittels Qdrant-Payload-Filtern (`must: [ { key: "visibility", match: { any: [...] }}, ... ]`); Qdrant bleibt „dumm“ in Bezug auf ACL.
### 16.3 Recency-Modell & Ranking (konfigurierbar)
- Default: **Zeitnähe** priorisieren (sanfte Abwertung älterer Inhalte).
- Im Retrieval kombinieren wir:
1) Vektor-Score (cosine) aus Qdrant
2) Zeitgewicht `time_decay = exp( - ln(2) * age_days / half_life_days )`
3) Graph-Kontext aus Edges (z. B. Degree, Path-Hops zum Anker „Ich/Persona“)
- Konfigurierbare Gewichte (per `.env` oder `config.yaml`):
```text
FINAL_SCORE = w_vec * norm(vec_score)
+ w_time * time_decay
+ w_graph * graph_context_score
# Vorschlag: w_vec=0.70, w_time=0.20, w_graph=0.10; half_life_days=365
```
- Für Fragen, die „zeitlos“ sind, kann `half_life_days = inf` gesetzt werden (kein Decay).
### 16.4 Erklärbarkeit („Warum diese Antwort?“)
- Jeder Antwort wird ein **Erklärpfad** mitgegeben (optional im UI):
- Top-Chunks (mit Score-Zerlegung w_vec/w_time/w_graph)
- **Kausalpfad** im Graphen: `Note → Edge(relation, confidence) → Note …`
- **Provenienz** (Quelle, Erstellungszeit, letzte Änderung).
- Ein **Multi-Layer-Explanations**-Modul ordnet Beiträge zu: Kindheit/Erlebnisse, Werte & Prinzipien, aktuelle Ziele/Leitbild, Gegenwartskontext.
### 16.5 Qdrant-Schemata (Ergänzungen, rückwärtskompatibel)
- **Collections** bleiben: `mindnet_notes`, `mindnet_chunks`, `mindnet_edges` (+ `mindnet_people` falls noch nicht vorhanden).
- Gemeinsame Zusatzfelder (alle Payloads):
- `lang: "de"`
- `visibility`/`sensitivity`/`acl` (s. 16.2)
- `created_at` (ISO-8601), `updated_at` (ISO-8601), `age_days` (App-seitig berechnet)
- **Chunks**:
- Named-Vectors (z. B. `"content"`, optional `"title"`, `"tags"` für Hybrid-Scores).
- `text_index` auf `body` für BM25-ähnliche Volltextsuche (Qdrant-Textindex).
- `recency_group`: Jahr-Monat `YYYY-MM` (ermöglicht Pre-Filter für „letzte N Monate“).
- **Edges** (explizit, keine Workarounds):
- Felder: `src_id`, `dst_id`, `relation`, `direction`, `confidence` (01), `evidence` (Chunk-IDs), `created_at`, `updated_at`.
- **edge_defaults** bleiben als **Interpretations-Hints**: z. B. `default_weight`, `symmetry`, `transitivity`. Sie ersetzen **nicht** echte Kanten, sondern parametrisieren abgeleitete/zusätzliche Kantenbildung.
- Abgeleitete Edges: optionaler Batch-Job erzeugt *ergänzende* Kanten entlang `types.yaml`-Regeln (z. B. Backlinks, „inspired_by“ aus Zitaten), niemals statt der Originalkanten.
### 16.6 Regeln & Typen (konfigurierbar)
- `types.yaml` erweitert um:
- Relationstypen mit Default-Eigenschaften (`weight`, `directed`, `symmetric`, `transitive`).
- **Scoring-Hooks**: pro Relation optionaler Einfluss auf `graph_context_score`.
- **Privacy-Hooks**: pro Relation Minimal-Visibility (z. B. Beziehungen zu Personen sind mindestens `internal`).
### 16.7 Speicher- & Betriebsstrategie (heute lokal, später skalierbar)
- **Heute**: Single-Node Qdrant mit HNSW-Index, Text-Index und Payload-Filtern; regelmäßiges Backup (Snapshots).
- **Morgen**: Migrationspfad in **Qdrant-Distributed** (Shards, ggf. Replikation) bei Bedarf; Parameter-Gleichheit sichern (named-vectors, Metrik, HNSW-Param).
- **Sicherheit**: Zugriff nur über internes Netz/Reverse-Proxy, Auth vor Qdrant; Festplatten-Verschlüsselung auf OS-Ebene (z. B. LUKS).
### 16.8 Persona-Layer („meine Essenz“)
- Eigenständiger **Persona-Knoten** (z. B. Note `person/lars`), verbunden mit:
- Werten/Prinzipien, Leitbild, prägenden Erlebnissen, Zielen, Rollen.
- Jede Antwort kann gegen diesen Knoten **kontextualisiert** werden (Graph-Pfadnähe).
- Feld `persona_weight` in Chunks/Notes zur Priorisierung persönlicher Relevanz.
### 16.9 Evaluierung & Qualitätssicherung
- **Offline-Sets** aus echten Fragen (inkl. gewünschter Perspektiven) mit erwarteten Top-Quellen.
- **Telemetrie** (lokal): Query-Arten, Treffer-Overlaps, Zeitgewicht-Effekte, „Warum-Pfad“ genutzt/ignoriert.
- **Drift-Checks**: Anteil sehr alter vs. neuer Quellen in Antworten; manuelle Reviews.
### 16.10 Offene Punkte / Nächste Schritte
1) `types.yaml` um Relationseigenschaften erweitern (s. 16.6).
2) Retriever-Komposition inkl. Zeitgewicht (s. 16.3) implementieren.
3) Explanations-Pfad inkl. Provenienzoberfläche (s. 16.4) im UI.
4) Feld-Erweiterungen in Import-Pipelines (`lang`, `visibility`, Zeitfelder).
5) Optional: Batch-Job für abgeleitete Edges nach Regeln (ergänzend, nicht ersetzend).