lab 00 the map

import%20marimo%0A%0A__generated_with%20%3D%20%220.19.6%22%0Aapp%20%3D%20marimo.App(width%3D%22medium%22)%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20import%20marimo%20as%20mo%0A%20%20%20%20import%20sys%0A%20%20%20%20import%20os%0A%20%20%20%20from%20pathlib%20import%20Path%0A%20%20%20%20import%20plotly.graph_objects%20as%20go%0A%20%20%20%20import%20numpy%20as%20np%0A%0A%20%20%20%20%23%20---%20PATHS%20---%0A%20%20%20%20try%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20notebook_path%20%3D%20Path(os.path.abspath(__file__))%0A%20%20%20%20except%20NameError%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20notebook_path%20%3D%20Path(os.getcwd())%20%2F%20%22labs%22%20%2F%20%22vol1%22%20%2F%20%22lab_00_the_map.py%22%0A%0A%20%20%20%20project_root%20%3D%20notebook_path.parents%5B2%5D%0A%20%20%20%20sys.path.append(str(project_root%20%2F%20%22book%22%20%2F%20%22quarto%22))%0A%20%20%20%20sys.path.append(str(project_root))%0A%0A%20%20%20%20from%20mlsys%20import%20Engine%2C%20Models%2C%20Systems%2C%20ureg%2C%20Q_%0A%20%20%20%20from%20labs.core.style%20import%20COLORS%2C%20LAB_CSS%2C%20apply_plotly_theme%0A%20%20%20%20from%20labs.core.components%20import%20Card%2C%20PredictionLock%2C%20MetricRow%2C%20StakeholderMessage%0A%20%20%20%20from%20labs.core.state%20import%20DesignLedger%0A%0A%20%20%20%20ledger%20%3D%20DesignLedger()%0A%0A%20%20%20%20return%20(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20COLORS%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Card%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20LAB_CSS%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20PredictionLock%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20apply_plotly_theme%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20go%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20mo%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20np%2C%0A%20%20%20%20)%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(LAB_CSS%2C%20mo)%3A%0A%20%20%20%20%23%20---%20HEADER%20---%0A%20%20%20%20mo.vstack(%5B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20LAB_CSS%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20mo.md(%22%23%20%F0%9F%97%BA%EF%B8%8F%20Lab%2000%3A%20The%20Systems%20Map%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20mo.md(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20r%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%23%20**Welcome%20to%20the%20Design%20Phase**%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20This%20is%20the%20**Machine%20Learning%20Systems%20Laboratory**.%20To%20engineer%20AI%20systems%20at%20scale%2C%20you%20must%20master%20the%20**Read-Design-Build-Deploy**%20lifecycle.%20%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20The%20textbook%20gives%20you%20the%20physics.%20These%20labs%20give%20you%20the%20**Simulator**.%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20mo.md(%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%60%60%60mermaid%0A%20%20%20%20%20%20%20%20graph%20LR%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20A%5B%F0%9F%93%96%20READ%3Cbr%3ETheory%5D%20--%3E%20B%5B%F0%9F%93%90%20DESIGN%3Cbr%3ELabs%5D%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20style%20B%20fill%3A%23006395%2Cstroke%3A%23333%2Cstroke-width%3A4px%2Ccolor%3A%23fff%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20B%20--%3E%20C%5B%F0%9F%8F%97%EF%B8%8F%20BUILD%3Cbr%3ETinyTorch%5D%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20C%20--%3E%20D%5B%F0%9F%9A%80%20DEPLOY%3Cbr%3EKits%5D%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%60%60%60%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20%5D)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20%23%20---%20NAVIGATION%20---%0A%20%20%20%20tabs_onboarding%20%3D%20mo.ui.tabs(%7B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%221.%20THE%20ECOSYSTEM%22%3A%20mo.md(%22%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%222.%20THE%20GEARBOX%22%3A%20mo.md(%22%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%223.%20CLAIM%20MISSION%22%3A%20mo.md(%22%22)%0A%20%20%20%20%7D)%0A%20%20%20%20tabs_onboarding%0A%20%20%20%20return%20(tabs_onboarding%2C)%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(Card%2C%20mo%2C%20tabs_onboarding)%3A%0A%20%20%20%20%23%20---%20PART%201%3A%20THE%20ECOSYSTEM%20AUDIT%20---%0A%20%20%20%20def%20render_part_1()%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20mo.stop(tabs_onboarding.value%20!%3D%20%221.%20THE%20ECOSYSTEM%22)%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_budget%20%3D%20mo.ui.slider(start%3D0%2C%20stop%3D100%2C%20step%3D10%2C%20value%3D10%2C%20label%3D%22Design%20Phase%20Investment%20(Hours)%22)%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20mo.vstack(%5B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.md(%22%23%23%20Part%201%3A%20The%20Vision%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.md(%22The%20cost%20of%20discovering%20a%20physical%20constraint%20(like%20RAM%20limits)%20increases%20exponentially%20as%20you%20move%20from%20Design%20to%20Deployment.%20Analyze%20the%20'Risk-Reward'%20of%20early%20simulation.%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20_budget%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.hstack(%5B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20Card(%22Efficiency%20Gain%22%2C%20mo.md(f%22By%20investing%20**%7B_budget.value%7D%20hours**%20in%20Design%2C%20you%20reduce%20integration%20risk%20by%20**%7B_budget.value%20*%202%7D%25**.%22))%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20Card(%22Cost%20Invariant%22%2C%20%22Mistakes%20in%20'Deploy'%20cost%20**100x**%20more%20than%20mistakes%20in%20'Design'.%22)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%5D)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.ui.text_area(label%3D%22REFLECT%3A%20Why%20is%20the%20'Design'%20phase%20the%20bridge%20between%20theory%20and%20hardware%3F%22)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5D)%0A%0A%20%20%20%20render_part_1()%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(PredictionLock%2C%20mo%2C%20tabs_onboarding)%3A%0A%20%20%20%20%23%20---%20PART%202%3A%20GEARBOX%20DEFINITIONS%20---%0A%20%20%20%20mo.stop(tabs_onboarding.value%20!%3D%20%222.%20THE%20GEARBOX%22)%0A%0A%20%20%20%20%23%20Task%202%20Prediction%20Lock%0A%20%20%20%20p0_val%2C%20p0_ui%20%3D%20PredictionLock(0%2C%20%22If%20you%20double%20the%20clock%20frequency%20(f)%20of%20a%20processor%2C%20does%20the%20Power%20draw%20(P)%20double%2C%20quadruple%2C%20or%20increase%20cubically%3F%22)%0A%0A%20%20%20%20return%20p0_ui%2C%20p0_val%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(COLORS%2C%20Card%2C%20apply_plotly_theme%2C%20go%2C%20mo%2C%20np%2C%20p0_ui%2C%20p0_val)%3A%0A%20%20%20%20%23%20---%20PART%202%3A%20THE%20GEARBOX%20(TUTORIAL)%20---%0A%20%20%20%20def%20render_part_2()%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20if%20p0_val.value%20%3D%3D%20%22%22%3A%20return%20p0_ui%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_freq%20%3D%20mo.ui.slider(start%3D1%2C%20stop%3D4%2C%20step%3D0.1%2C%20value%3D1%2C%20label%3D%22Clock%20Frequency%20(GHz)%22)%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20Math%3A%20Power%20scales%20with%20f%5E3%20(Simplified%20for%20tutorial)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_f_vals%20%3D%20np.linspace(1%2C%204%2C%2050)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_p_vals%20%3D%20_f_vals**3%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_fig%20%3D%20go.Figure()%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_fig.add_trace(go.Scatter(x%3D_f_vals%2C%20y%3D_p_vals%2C%20name%3D%22Power%20Wall%22%2C%20line%3Ddict(color%3DCOLORS%5B'RedLine'%5D%2C%20width%3D4)))%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_curr_p%20%3D%20_freq.value**3%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_fig.add_trace(go.Scatter(x%3D%5B_freq.value%5D%2C%20y%3D%5B_curr_p%5D%2C%20mode%3D'markers'%2C%20marker%3Ddict(size%3D15%2C%20color%3DCOLORS%5B'BlueLine'%5D)))%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_fig.update_layout(xaxis_title%3D%22Frequency%20(GHz)%22%2C%20yaxis_title%3D%22Power%20(W)%22%2C%20height%3D250)%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20mo.vstack(%5B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.md(%22%23%23%20Part%202%3A%20The%20Gearbox%20Certification%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.md(%22To%20prevent%20'slider%20guessing'%2C%20all%20instruments%20are%20locked%20until%20you%20hypothesize.%20Witness%20the%20non-linear%20**Power%20Wall**%20below.%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20_freq%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.hstack(%5B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20Card(%22The%20Cubic%20Law%20(P%20%E2%88%9D%20f%C2%B3)%22%2C%20mo.as_html(apply_plotly_theme(_fig)))%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20Card(%22Quantitative%20Reality%22%2C%20f%22Current%20Power%3A%20%3Cspan%20class%3D'metric-value'%3E%7B_curr_p%3A.1f%7D%20W%3C%2Fspan%3E%22)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%5D%2C%20widths%3D%5B2%2C%201%5D)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.ui.text_area(label%3D%22REFLECT%3A%20Reconcile%20the%20result.%20Why%20did%20doubling%20the%20speed%20result%20in%208x%20more%20heat%3F%22)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5D)%0A%0A%20%20%20%20render_part_2()%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(COLORS%2C%20Card%2C%20mo%2C%20tabs_onboarding)%3A%0A%20%20%20%20%23%20---%20PART%203%3A%20TRACK%20SELECTION%20---%0A%20%20%20%20mo.stop(tabs_onboarding.value%20!%3D%20%223.%20CLAIM%20MISSION%22)%0A%0A%20%20%20%20_selector%20%3D%20mo.ui.radio(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20options%3D%7B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%22%E2%98%81%EF%B8%8F%20Cloud%20Titan%20(LLM)%22%3A%20%22CLOUD%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%22%F0%9F%A4%96%20Edge%20Guardian%20(AV)%22%3A%20%22EDGE%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%22%F0%9F%95%B6%EF%B8%8F%20Mobile%20Nomad%20(AR)%22%3A%20%22MOBILE%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%22%F0%9F%91%82%20Tiny%20Pioneer%20(Hearable)%22%3A%20%22TINY%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%7D%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20label%3D%22Select%20your%20Career%20Specialization%20Track%22%0A%20%20%20%20)%0A%0A%20%20%20%20_data%20%3D%20%7B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22CLOUD%22%3A%20(%22LLM%20Architect%22%2C%20%22Maximize%20Llama-3-70B%20serving%20on%20one%20H100.%22%2C%20COLORS%5B'BlueLine'%5D%2C%20%22The%20Memory%20Wall%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22EDGE%22%3A%20(%22AV%20Lead%22%2C%20%22Maintain%2010ms%20safety-critical%20loop%20on%20Orin.%22%2C%20COLORS%5B'RedLine'%5D%2C%20%22The%20Determinism%20Wall%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22MOBILE%22%3A%20(%22AR%20Glasses%20Dev%22%2C%20%2260FPS%20overlay%20under%202W%20thermal%20cap.%22%2C%20COLORS%5B'OrangeLine'%5D%2C%20%22The%20Power%20Wall%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22TINY%22%3A%20(%22Hearable%20Lead%22%2C%20%22Neural%20isolation%20in%20%3C10ms%20under%201mW.%22%2C%20COLORS%5B'GreenLine'%5D%2C%20%22The%20Echo%20Wall%22)%0A%20%20%20%20%7D%0A%0A%20%20%20%20def%20render_selection()%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20if%20_selector.value%20is%20None%3A%20return%20mo.md(%22_Choose%20your%20path._%22)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20name%2C%20mission%2C%20color%2C%20wall%20%3D%20_data%5B_selector.value%5D%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20mo.vstack(%5B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.md(f%22%23%23%23%20%F0%9F%8E%96%EF%B8%8F%20MISSION%20GRANTED%3A%20%7Bname%7D%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.md(f%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%3Cdiv%20style%3D'padding%3A20px%3B%20border-left%3A8px%20solid%20%7Bcolor%7D%3B%20background%3A%23f8faff%3B'%3E%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%3Cstrong%3EMission%3A%3C%2Fstrong%3E%20%7Bmission%7D%3Cbr%2F%3E%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%3Cstrong%3EArch%20Nemesis%3A%3C%2Fstrong%3E%20%3Cspan%20style%3D'color%3A%7BCOLORS%5B'RedLine'%5D%7D%3B'%3E%7Bwall%7D%3C%2Fspan%3E%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%3C%2Fdiv%3E%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20Card(%22Roadmap%20Initialized%22%2C%20%22%E2%9C%85%20Your%20Design%20Ledger%20has%20been%20synchronized.%3Cbr%2F%3E%3Cbr%2F%3E%F0%9F%91%89%20**Proceed%20to%20Lab%2001%3A%20The%20Quantitative%20Orientation.**%22)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5D)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0Aif%20__name__%20%3D%3D%20%22__main__%22%3A%0A%20%20%20%20app.run()%0A