AI 멀티에이전트가 알고리즘 문제를 생성하고, 결정론적 검증으로 정답을 보증하며, REST API 로 서비스에 공급하는 파이프라인. LangGraph 상태그래프 위에서 Claude (Opus 4.8 / Sonnet 4.6) 가 시드 → 형식 동결 → 은닉 지문 → 정해/검산 코드를 짜고, LLM 과 독립된 symbolic verifier · golden↔brute differential 이 정답성을 결정한다.

🌐 인터랙티브 대시보드: lsmin124.github.io/IPE

IPE 는 AI 로 문제를 만들고, 결정론으로 정답을 보증하는 시스템이다.

• AI 멀티에이전트 생성 — 다수의 Claude 노드가 역할을 나눠 알고리즘 문제를 설계·서술·구현
• 은닉 + 위장 — 정답 알고리즘을 숨기고 현실 도메인 스토리로 위장 (응시자가 환원을 발견해야 함)
• 결정론적 검증 — 정답성은 LLM 판단이 아니라 symbolic verifier + golden↔brute differential 이 결정
• QA 비평 게이트 — 모호성·공정성·난이도·정답 유출을 병렬 critic 이 심사
• BOJ 티어 난이도 calibration — 생성 문제를 Bronze~Platinum 으로 자동 등급화
• 서비스 공급 — FastAPI REST API 로 백엔드에 비동기 job 형태로 제공

핵심 명제: "생성은 AI 가, 정답 보증은 결정론이." LLM 은 창의적 설계·서술·코딩을 맡고, 채점 정답(expected output)은 검증된 golden 코드 실행 으로 부트스트랩하며, 정답성은 LLM 과 독립된 알고리즘별 수학적 invariant 로 교차검증한다.

문제 생성을 단일 LLM 호출이 아니라 역할 분리된 노드들의 상태그래프로 분해한다. 각 노드는 frozen Pydantic 상태(V2State)를 읽고 자기 산출만 채운다.

모든 LLM 노드는 자유 텍스트가 아니라 검증된 Pydantic 스키마로 반환한다 (langchain_anthropic + with_structured_output). 형식 위반 시 모델이 재시도하므로 파싱 실패·환각 필드가 파이프라인에 새지 않는다.

문제의 모든 표면(입력 형식 / 제약 / 지문 / 정해)을 하나의 동결 IR(ProblemBlueprint) 투영으로 만든다. 같은 사실을 여러 LLM 이 따로 서술해 어긋나던 모순(O(N²) 표면)을 구조적으로 붕괴시킨다. 예: 정렬성·문자집합·참조 의미(위치 인덱스 vs 개수)·출력 형식의 도메인 의미를 IR 한 곳에 핀하고 모든 곳이 그것을 읽는다.

• faithfulness: 지문이 형식계약을 왜곡하면 narrative 를 재생성 (예산 바운드).
• QA critic 패널: 모호성/공정성/난이도/(은닉 시)정답유출을 병렬 심사 → fail 시 지문/스펙을 패치하고 재리뷰하는 back-route 루프.

정답성은 절대 LLM 이 결정하지 않는다. expected output 은 검증된 golden 코드 실행으로 채우고, 정답 보증은 알고리즘별 수학적 invariant(예: Dijkstra ↔ Bellman-Ford 교차검증, segment tree ↔ naive O(NQ))로 교차검증한다. LLM 은 무엇을 만들지 를, 결정론은 그것이 맞는지 를 맡는다.

• langchain_anthropic.ChatAnthropic 로 호출, 모든 노드가 with_structured_output(...) 으로 typed tool call 반환.
• 모델 ID: claude-opus-4-8, claude-sonnet-4-6 (난이도/검산은 Sonnet).
• 인증: .env 의 ANTHROPIC_API_KEY.
• 비용 실측: 1 run ≈ $0.40.6, 출하당 ≈ $12 (재시도 포함, 모드·합성수에 따라).

파이프라인을 stateless REST 서비스로 노출한다. 문제 영속화는 서비스 백엔드 DB 가 전담하고, 이 서버는 진행 중 job 만 in-memory 로 유지한다.

요청 본문(mode 가 노브 4종을 결정):

{ "mode": "p1",                  // p1=단일·공개·QA3 / p2=합성·은닉·QA4
  "seed_algorithm": "dijkstra",  // p1=고정 타겟, p2=힌트(은닉)
  "with_qa": true,
  "idempotency_key": "req-..." }

# 서버 기동
IPE_API_KEY=... uv run uvicorn 'ipe.v2.api:create_app' --factory --port 8000

• 계약 SSOT: docs/integration/pipeline-service-api-contract.md (v3.2)
• 배포 가이드: docs/integration/pipeline-deploy.md · DB 접근: docs/integration/db-access-handoff.md
• 패키지 필드(문제/정해/채점셋/메타 — meta.difficulty/problem_number/algorithm N:M 등)는 계약이 SSOT.

START → strategist → formalizer → narrative → faithfulness ──(왜곡)─→ narrative 재생성
          (시드)      (FREEZE)     (은닉지문)   (round-trip)            (예산 바운드)
                                                    │(faithful)
                                                    ▼
   spec_bridge → designer → dispatch ─┬→ golden_0..K (Opus+Sonnet) ─┐
   (순수 투영)              (불변식)    └→ brute (Sonnet, distinct) ──┴→ reconciler
                                                                       (differential)
   reconciler ─(합의)→ sample/edge filler → executor (샌드박스 + symbolic verifier)
                                                 │(pass)
                                                 ▼
   generator_designer → input_generator → suite_assembler  (결정론 채점셋, golden→expected)
                                                 │
                                                 ▼
   qa_{ambiguity·fairness·difficulty·(leakage)} 병렬 → aggregator ─(pass)→ 출하
                          ▲ (fail) spec_patch / narrative_revise back-route ┘

자세한 노드 의미: ipe/v2/graph.py docstring.

각 algorithm 의 수학적 invariant 를 코드로 결정론 검증 (LLM 판단과 독립한 anchor).

# 환경 설정
uv sync --extra dev
echo "ANTHROPIC_API_KEY=sk-ant-..." > .env

# 단일 문제 생성 (P1 단일·공개 / P2 합성·은닉)
uv run python -m ipe.v2.main_v2 --algorithm dijkstra --mode p1
uv run python -m ipe.v2.main_v2 --algorithm dijkstra --mode p2 --max-iter 6 --verbose

# 배치 측정 (시드 × N, 출하율/비용 집계)
uv run python -m ipe.v2.batch --seeds binary_search,lis --runs-per-seed 3 --mode p1 \
  --out outputs/my-run

# API 서버 (서비스 백엔드 공급)
IPE_API_KEY=... uv run uvicorn 'ipe.v2.api:create_app' --factory --port 8000

# 난이도 백필 (DB 적재 문제를 BOJ 티어로 calibration)
uv run python -m ipe.v2.difficulty --db-url postgresql://... [--force]

지원 --algorithm (seed): dijkstra bfs toposort bellman_ford floyd_warshall kruskal_mst max_flow binary_search lis two_sum sort string_match segtree heap fenwick union_find knapsack coin_change sieve

make ci   # ruff + mypy --strict + pytest (903 passed)
uv run pytest tests/v2 -q
uv run python -m ipe.v2.main_v2 --algorithm sieve --mode p1 --verbose

운영 룰 → docs/PRINCIPLES.md. 측정은 N≥3 + baseline anchor, 과측정은 diminishing returns 로 중단하는 것이 이 저장소의 규율이다.