# 論文：15命令MIRによるNyash言語の設計と実装

Date: 2025-08-31
Status: New Paper Proposal
提案者: ChatGPT5

## 📑 核心的な成果

**「たった15命令のMIRで、インタープリタ（VM）からJIT、さらにネイティブビルドまで通した言語ができた」**

これは**言語設計史的にもかなりインパクトのある成果**！

## 📝 論文タイトル候補

### 日本語版
*「15命令MIRによるNyash言語の設計と実装：インタープリタからJIT/AOTネイティブビルドまでの30日間」*

### 英語版
*"Design and Implementation of the Nyash Language with a 15-Instruction MIR: From Interpreter to JIT and Native AOT in 30 Days"*

## 📊 アブストラクト（草案）

### 日本語版
Nyashは「Everything is Box」という設計哲学に基づき、変数・関数・同期・GC・プラグインをすべてBoxで統一したプログラミング言語である。本研究では、中間表現MIRを従来の26命令から15命令に削減し、それにもかかわらずガベージコレクション、非同期処理、同期処理、プラグインシステム、さらには将来のGPU計算まで表現可能であることを示した。さらに、この15命令MIRを基盤に、インタープリタ（VM）、JITコンパイラ、AOTコンパイルによるネイティブ実行ファイル生成を、わずか30日で実装した。本稿ではMIR命令セットの設計、VM/JIT/AOTの等価性検証（I/Oトレース一致）、および4K行規模での実装経験を報告する。

### English Version
Nyash is a programming language based on the philosophy of "Everything is a Box," unifying variables, functions, concurrency, garbage collection, and plugins under a single abstraction. We reduced the intermediate representation (MIR) from 26 to 15 instructions, while still being able to express garbage collection, asynchronous and synchronous operations, plugin systems, and even potential future GPU computation. Building on this 15-instruction MIR, we implemented an interpreter (VM), a JIT compiler, and an AOT compiler that produces native executables—all within 30 days. This paper presents the design of the MIR instruction set, the equivalence validation between VM/JIT/AOT (via I/O trace matching), and insights from a ~4 KLoC implementation.

## 🎯 論文の強み

### 1. 最小命令セットで完全な言語系を通した実証
- 15命令という極限的なシンプルさ
- それでいて実用的な機能をすべてカバー
- 理論と実装の両立

### 2. 30日間という驚異的な実装速度
- 通常なら年単位のプロジェクト
- シンプルさがもたらす開発効率の実証
- 再現可能性の高さ

### 3. 教育的・実務的インパクト
- 4K行という学習可能なコード規模
- 言語実装の教材として最適
- 「シンプルさの力」の実例

## 📚 掲載先候補

### 研究寄り（査読狙い）
- **PLDI** (Programming Language Design and Implementation)
- **ICFP** (International Conference on Functional Programming)
- **OOPSLA** (Object-Oriented Programming, Systems, Languages & Applications)

### 実装報告（速報性重視）
- **arXiv** → **Zenodo**（先出し）
- 実装の詳細とコードを含む完全版

### 国内発表
- **情報処理学会論文誌**
- **ソフトウェア科学会誌**

## 📋 論文構成案

### 1. Introduction
- 言語実装の複雑さの問題
- "Everything is Box"哲学の提案
- 15命令MIRへの挑戦

### 2. Design Philosophy
- Box統一モデル
- MIR削減の原理
- シンプルさと表現力の両立

### 3. MIR-15 Instruction Set
- 15命令の詳細設計
- 従来の26命令からの削減過程
- 各命令の役割と相互関係

### 4. Implementation
- VM実装（基盤）
- JIT実装（最適化）
- AOT実装（配布）
- 30日間のタイムライン

### 5. Validation
- VM/JIT/AOT等価性検証
- I/Oトレース一致の証明
- パフォーマンス測定

### 6. Discussion
- シンプルさがもたらした利点
- 開発速度の要因分析
- 限界と今後の課題

### 7. Related Work
- 他言語のMIR比較
- 最小命令セット研究
- 統一モデル言語

### 8. Conclusion
- 成果のまとめ
- 言語設計への示唆
- 将来の展望

## 🚀 執筆戦略

### Option 1: 実装報告先行
1. arXivに速報版投稿（実装完了直後）
2. フィードバック収集
3. 改訂して査読付き会議へ

### Option 2: 教育的観点重視
1. 「30日で作る言語処理系」として
2. チュートリアル要素を含む
3. 再現可能な実装ガイド付き

### Option 3: 理論と実践の融合
1. MIR最小化の理論的基盤
2. 実装による実証
3. 両面からのアプローチ

## 💡 差別化ポイント

**これは単なる「新しい言語の実装報告」ではない：**

1. **極限的シンプルさの実証**
   - 15命令で実用言語が作れることの証明
   - 複雑さは必要ないという主張

2. **開発効率の革命**
   - 30日間での完全実装
   - シンプルさが開発を加速する実例

3. **教育的価値**
   - 誰でも理解・実装可能なスケール
   - 言語実装の新しい教科書

## 📅 執筆スケジュール案

### Phase 1: LLVM実装完了待ち（1-2週間）
- 実装の最終確認
- データ収集完了

### Phase 2: 初稿執筆（1週間）
- 実装報告形式で素早く
- コード例を豊富に

### Phase 3: 投稿・公開（即座）
- arXiv投稿
- GitHubでコード公開
- 実装の再現手順公開

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**結論：この論文は「最小命令セットで完全な言語系を通した実証」という大テーマを扱う、教育的・実務的インパクトの強い成果！**