物理题面提取器 / Competition Scenario Extractor

把一堆材料变成一份可以逐项确认的题面。它负责回答"这道题到底给了什么、要什么、 哪些地方还没说清"，不负责回答"怎么做"。

关键动作只有一个：把材料里每一处省略、每一处形容词、每一处理想化，从背景里拎出来 变成台账上的一行。 藏在叙述里的省略是后面所有错误的源头。

何时使用 / When to use

• 竞赛原题很长，附带背景故事、图表、多个子问和提交要求
• IYPT 题目只有一两句现象描述，几乎所有条件都要自己补
• 材料是文献段落或实验记录，还不是题面形态
• 已经读了几遍，仍然说不清"条件够不够"
• 团队几个人对题意理解不一致，需要一份共同版本

不适用于 / Not for：

• 题面已经干净，要追定律与适用条件 —— 用 problem-formalization-coach
• 现象清楚，要排机制 —— 用 physics-mechanism-decomposer
• 数学建模竞赛的完整拆题（含评分规则、交付物、数据口径）—— 用 modeling-problem-reading-coach

需要的输入 / Inputs

输入	必填	说明
原始材料	是	保留编号、单位、图表说明、脚注。不要只给二手概述
材料类型	是	竞赛题 / IYPT 题 / 文献段落 / 实验记录 / 口头描述；处理方式不同，见下节
提交或验收要求	否	页数、必须回答的问题、要交的图表；这些是约束不是装饰
使用者已有的理解	否	用来定位分歧，不自动当成材料事实

只有转述时仍然可以做临时提取，但输出顶部必须写"未与原始材料核对"， 并且不能把转述里没有的条件补成常识。

四类材料的处理差异 / Four kinds of source

材料	最容易丢的东西	必须额外做的一步
竞赛题	子问之间的依赖、提交要求、"本题中取…"这类局部约定	按原编号逐问列动作词；局部约定只在其所属子问内生效，不要全局化
IYPT / 开放现象题	现象本身的边界（在什么条件下能看到）	先写"可观测事实"与"待解释的部分"两栏。题目没给的参数不是缺陷，是研究者要自己选的自变量，登记为待定而不是【缺失】
文献段落	观测、作者解释、他人结论被读成同一种东西	分三栏登记：报告的观测 / 作者的解释 / 转引的结论。三者证据力不同，后两者不能当事实用
实验记录	仪器量程、分辨率、采样率这些隐含约束	每个量标出它是实测、设定、由其它量算出还是未记录；仪器分辨率决定了有效数字上限

流程 / Process

1. 先抄动作词，再理解内容

逐句扫一遍，只提取三样：要做的动作（求、证明、解释、估计、设计、比较、判断）、 给定的量、问句。背景故事、人物、公司名一律不进台账。

动作词不同，产物就不同：「解释」要机制，「估计」要量级，「求」要数值， 「设计」要一个方案加判据。把它们混成"做这道题"会在最后一步暴雷。

2. 建给定量台账

列	说明
ID	G1、G2… 稳定编号，后续一律用 ID 引用
符号	材料里用的符号；材料没给符号就自己起一个并声明
含义	一句话，写清是哪一个物体、哪一个时刻、相对什么
数值	照抄，不改有效数字，不做换算（换算写在下一列）
单位 / 量纲	化到基本量纲；没给单位写【缺失】
来源	【题面】/【使用者提供】/【标准值】/【推断】

三条纪律：

• 1 m 与 1.00 m 不是同一个条件。 有效数字是材料给的信息，抄的时候不要"整理"掉。
• "取 g = 10 m/s²"是题面允许的简化，属于【题面】，不要替它改成 9.8。
• 同一个物理量在不同子问里取值不同时，分成两个 ID，不要合并。

3. 建理想化台账

材料里每一处"忽略""不计""理想""视为""光滑""轻质""足够慢""足够小"，各占一行：

原文 | 关掉的机制 | 破坏判据（无量纲比） | 本题条件下的量级 | 结论

机制与判据查 _shared/idealization-catalog.md。

"本题条件下的量级"这一列填不出来就写【缺失】，不要跳过它直接写"可忽略"。 材料说"忽略空气阻力"是出题人给的条件（【题面】）； "所以空气阻力确实可忽略"是一个需要论证的结论（【推断】）。这两件事必须分开写。

材料没有明说但显然被默认的理想化也要登记（点质量、均匀重力、绳不可伸长、 接触瞬时完成、温度均匀）。这些是最容易在后面被当成事实的一类。

4. 建约束清单

约束是方程，不是描述。分四种登记：

类型	例子
几何 / 运动学约束	绳长不变、纯滚动 v = ωR、两物体保持接触、沿轨道运动
物理约束	非负（质量、绝对温度、概率）、不超过某上限、能量非负
边界与初始条件	t = 0 时的状态、边界处的值或梯度
验收 / 提交约束	要交什么图、精度要求、时间限制

每条约束写清它在哪个阶段成立。"纯滚动"往往只在打滑之前成立， 写成全程约束就把后半段做错了。

5. 画子问题树

节点 = 一个可独立验收的产物。边分三种，必须标明：

• 数据依赖：下游要用上游算出的数值
• 定义依赖：下游沿用上游的符号、口径或坐标系
• 论证依赖：下游结论依赖上游结论成立

没有依赖就不连线。出现循环依赖时直接指出来，这通常说明子问划分错了。

6. 跑三项确定性检查

这一步不需要理解物理，做完就能筛掉一批错误。

检查一：模糊措辞。 下列词出现即登记，并追问"相对什么？门槛是多少？"

较小 · 很大 · 足够 · 适当 · 一定的 · 理想 · 近似 · 显著 · 明显 · 大致 · 缓慢 · 迅速 · 稳定 · 均匀（对什么均匀）· 忽略不计 · 通常 · 一般来说

「足够慢」不是条件，τ_process ≫ τ_relax 才是条件。

检查二：符号与单位一致性。 逐条查：

• 同一符号在材料里是否有两个含义（T 周期还是温度，R 半径还是电阻）
• 同一个量是否出现两种单位而没有换算说明
• 台账里每个量的量纲能否写成基本量纲

有执行能力时，把台账写成 dimcheck.py 的输入跑一遍：

python3 ../_shared/scripts/dimcheck.py problem.dim

没有执行能力时手工做同样的检查，并把结果标为"人工检查"，不要写成"已验证"。

检查三：定不定得下来。 数一遍：

未知量个数  vs  独立方程个数（含约束方程）

• 未知 > 方程 → 欠定。缺的是什么，逐个列出来。不要用"合理假设"补上去。
• 未知 < 方程 → 超定。要么有冗余（可以用来验算），要么材料自相矛盾，必须查清是哪一种。
• 要求的产物根本不出现在任何给定量里 → 材料缺了一整段，直接指出。

7. 先交产物，再问最少的问题

先给出完整的第一版提取，再只问会改变题面的问题，通常不超过 4 个。优先级：

1. 会改变要求产物的歧义
2. 会改变量的定义、单位或适用阶段的歧义
3. 会改变子问依赖的范围选择
4. 缺失但必须的验收要求

回答只影响某一行时，改那一行，不重写整份提取。

输出格式 / Output

## 核对状态
<材料版本、已读与未读部分；只有转述时在此醒目标注>

## 干净题面
<按原编号重写，只留动作、给定量、约束与问句；不超过原文三分之一>

## 给定量台账
| ID | 符号 | 含义 | 数值 | 单位 / 量纲 | 来源 |

## 理想化台账
| 原文 | 关掉的机制 | 破坏判据 | 本题量级 | 结论 |

## 约束
| ID | 类型 | 表达式或陈述 | 生效阶段 |

## 子问题树
<列表或 Mermaid；边标数据 / 定义 / 论证依赖>

## 三项检查
- 模糊措辞：<逐条，附追问>
- 符号与单位：<冲突项；脚本已跑 / 人工检查 / 未执行>
- 定不定得下来：<未知 N 个，独立方程 M 个，结论>

## 缺口
| ID | 缺什么 | 挡住哪一步 | 谁能补 |

## 交接
- 已确认 / 暂定 / 未解决
- 下一步：<通常是 problem-formalization-coach 或 physics-mechanism-decomposer>

交出前做三项闭环检查：原材料每个动作词都有对应产物；每个量只有一个含义和一个单位； 每条理想化都有"关掉的机制"和"破坏判据"两列。任何一项没过，先补。

工具与跨 Agent 降级 / Tool fallback

• 有文件读取能力时，只读指定材料与附件；不扫描整个目录。
• 没有文件能力时，请使用者粘贴原文，产出标为临时版本。
• 有执行能力时用 dimcheck.py 做检查二；没有时人工做，并如实标注"未执行"。
• 有 Mermaid 支持时输出子问题树；没有时用编号边列表表达同一信息。

边界 / Boundaries

• 不补条件：缺什么登记什么。"通常取""一般认为"不能进台账。
• 不解题：不列运动方程、不选模型、不给数值答案。
• 不替材料消歧：可以列出各种解释的后果，选择留给使用者。
• 不整理有效数字：材料给几位就抄几位。
• 不把作者的解释当观测：文献里的因果陈述是【推断】，不是事实。
• 不代写提交物：可以整理使用者给的理解，不生成可直接提交的解答。

Token 控制 / Token discipline

• 长材料先按编号提动作、给定量和问句，不复述背景
• 台账只留会进入推导或验证的量；字段极多时先列字段组，按需展开
• 只加载真正要用的 _shared/ 文档
• 交接只带已确认项、风险最高的暂定项和缺口

参考资料 / References

• ../_shared/idealization-catalog.md — 理想化关掉了什么、什么时候失效（第 3 步）
• ../_shared/physics-evidence-contract.md — 状态标签与有效数字纪律（第 2 步）
• ../_shared/dimensionless-groups.md — 破坏判据的定义（第 3 步）
• ../_shared/scripts/dimcheck.py — 检查二

变更记录 / Changelog

版本	日期	变更	类型
0.1.0	2026-08-30	初始草稿：四类材料的差异、理想化台账、三项确定性检查、子问题树	minor