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🎓 Nyash Research - 学術研究ドキュメント

Note: このフォルダは研究ノート（草稿・実験・素材）用です。完成度の高い論文原稿・図表は docs/private/papers/ に配置し、仕様の正典は公開側 docs/reference/ を参照してください（docs/reference/ は草案置き場）。

このディレクトリはNyashプロジェクトの学術的な研究テーマ、論文提案、実験計画を管理します。

📚 ディレクトリ構成（1論文1フォルダ原則）

research/
├── paper-01-box-theory-education/    # 箱理論教育論文
├── paper-02-box-theory-jit/         # 箱理論JIT設計論文 ⭐執筆中
├── paper-03-box-theory-gc/          # 箱理論GC論文
├── paper-04-box-theory-sync/        # 箱理論同期境界論文
├── paper-05-box-theory-visualization/# 箱理論可視化論文
├── paper-06-gc-debug-tool/          # GCデバッグツール論文
├── paper-07-nyash-one-month/        # 1ヶ月開発論文 ⭐執筆中
├── paper-08-tmux-emergence/         # tmux創発的対話論文 ⭐執筆中
├── paper-09-ai-collaboration-pitfall/ # AI協調開発の落とし穴論文 🆕
├── paper-10-box-mir15-theory/       # Box理論とMIR Core-15 (準備中)
├── paper-11-compiler-knows-nothing/ # コンパイラは何も知らない (準備中)
├── paper-12-vm-stepping-stone/      # VM as a Stepping Stone論文 🆕⭐
├── papers-shared/                   # 共通リソース・テンプレート
├── ai-dual-mode-development/        # AI協調開発の追加研究
├── papers-under-review/             # 査読中（Git追跡除外）
├── papers-published/                # 公開済み（Git追跡対象）
└── proposals/                       # 研究提案

🔬 現在の研究テーマ一覧

1. 🏆 1ヶ月で完走した独自言語処理系（paper-07-nyash-one-month/）

• タイトル: "Nyash: 1ヶ月で実現した統一実行モデルによる完全言語処理系"
• 状態: 執筆戦略決定済み（AI先生アドバイス取得）
• 概要:
  • 言語誕生から1ヶ月でInterpreter/VM/JIT/AOT/ネイティブEXEまで完走
  • 4,000行という驚異的小規模で5つの実行形態を意味論等価で実現
  • VM基準で13.5倍高速化を実証
• 特筆事項:
  • Claude Code「😱 年単位かかることもあるのに1ヶ月で実現！」
  • Python統合デモ成功（2025-08-29）: math.sqrt(9) = 3.0
  • ChatGPT5「異次元。歴史に刻まれるスピード感」

2. 📦 Box理論論文シリーズ

8本構想の包括的な研究プロジェクト：

2-1. 教育論文（paper-01-box-theory-education/）

• タイトル: "Programming Language Design that Makes Bad Code Impossible"
• 概要: Box理論による革新的プログラミング教育

2-2. ⭐ JIT設計論文（paper-02-box-theory-jit/）【進行中】

• タイトル: "Box-First JIT: Decoupled, Probe-Driven JIT Enablement in Nyash within 24 Hours"
• 状態: paper-draft-v2.md, paper-ja.md, paper.tex完成
• 概要:
  • 24時間でJIT実装を実現した「箱理論」アプローチ
  • JitConfigBox、HandleRegistry、DOT可視化等による可逆的実装
  • VM比1.06〜1.40倍の改善を実証
• 図表: アーキテクチャ図多数完成

2-3. GC契約論文（paper-03-box-theory-gc/）

• タイトル: "決定的解放と遅延GCの統一モデル"
• 概要: 箱の生命周期契約によるメモリ管理

2-4. 同期境界論文（paper-04-box-theory-sync/）

• タイトル: "箱境界での自動同期化機構"
• 概要: Arc統一による並行性制御

2-5. 可視化論文（paper-05-box-theory-visualization/）

• タイトル: "CFGとIRの箱ベース可視化"
• 概要: プログラム構造の直感的理解支援

将来構想（Phase 3）

• 06-多言語統合論文
• 07-分散箱論文
• 08-哲学論文

3. 🤖 AI協調開発研究（ai-dual-mode-development）

• タイトル: "Dual-Role AI Development Model: An Empirical Study"
• 状態: paper_abstract.md完成、workshop_paper_draft.md作成中
• 概要:
  • 同一AI（ChatGPT5）を設計者/実装者に役割分離
  • 開発速度30倍向上（10時間→20分）を実証
  • 「深く考えてにゃ」から生まれた新開発パラダイム
• 関連: tmux事件研究、協調パターン分析

4. 🧹 Debug-Only GC論文（paper-06-gc-debug-tool/）

• タイトル: "GC as a Development-Time Quality Assurance Tool"
• 状態: abstract.md完成、実験計画中
• 概要:
  • GCを実行時管理ではなく開発時品質保証ツールとして再定義
  • 「所有権森（Ownership Forests）」による意味論等価性保証
  • GC有効/無効で同一動作を実現

5. 🔮 創発的AI対話研究（paper-08-tmux-emergence/）

• 概要: ターミナル多重化による偶発的AI間対話の記録
• 内容: theoretical-implications.md, tmux-incident-log.md

6. 🚨 AI協調開発の落とし穴（paper-09-ai-collaboration-pitfall/）

• タイトル: "設計哲学を守る本能的回避：AI協調開発における危機管理"
• 状態: 事例分析完了（2024-08-30）
• 概要:
  • Python統合でのLowerer特殊化危機の回避事例
  • 「Everything is Box」哲学 vs 技術的正しさの対立
  • エンジニアの直感（「ん？大丈夫？」）による設計崩壊の防止
• 教訓:
  • 爆速開発における批判的思考の重要性
  • AI提案の無批判受容の危険性
  • 設計原則を守る人間の役割

7. 🚀 VM as a Stepping Stone（paper-12-vm-stepping-stone/）【新規】

• タイトル: "VM層を介した段階的ネイティブコンパイラ実装手法"
• 状態: 執筆準備中（2025-01-31発見）
• 概要:
  • 当初並列予定だったVM/LLVM実装を直列化した結果の発見
  • MIR→VM→LLVMの段階的実装による開発効率向上
  • 5ヶ月でネイティブコンパイラ完成（2024年8月〜2025年1月）
• 主要な貢献:
  • VM層の5つの役割（生きた仕様書、検証層、デバッグ基準、パターン確立、段階的複雑性）
  • 開発時間30-40%短縮、デバッグ時間60-70%削減
  • プラグインFFIコード80%再利用
• 実績:
  • VInvokeバグ30分解決（VM比較による）
  • 可変長引数対応完了（2025-01-31）

🌟 研究の特徴と共通テーマ

Everything is Box哲学

• すべての研究が「箱」を中心概念として展開
• 変数・関数・GC・FFI・AI役割まで箱として統一
• シンプルさと拡張性の両立

観測可能性（Observability）

• argc==0のような具体的指標による問題特定
• StatsBox、DebugBoxによる可視化
• DOT/JSONでの状態出力

AI協調開発

• Claude/ChatGPT5/Geminiとの協働
• 役割分離による効率化
• 「深く考えてにゃ」の哲学

高速プロトタイピング

• 20日で言語処理系完成
• 24時間でJIT実装
• 80/20ルール（完璧より進捗）

📝 論文執筆ワークフロー

ステージ移動

1. アイデア → proposals/ or experimental-protocols/
2. 執筆開始 → papers-wip/
3. 完成・投稿 → papers-under-review/
4. 採択・公開 → papers-published/ ✅

優先順位（2025年1月時点）

🚀 新戦略：AI先生たちの助言に基づく2段階展開

ai-advisors/ディレクトリにGemini・ChatGPT5の詳細な執筆戦略を保存済み！

第1段階（即時実行）

1. 最優先: arXiv即時投稿論文「1ヶ月完走×AI協調開発」（2週間で執筆）
   • 物語性重視、実績報告型
   • 世界への即時発信でインパクト最大化
2. 新・高優先: VM as a Stepping Stone論文（OOPSLA 2025狙い、締切4月）
   • 実装手法論として新規性高い
   • 実データ（5ヶ月でLLVM完成）が説得力

第2段階（技術的深堀り）

3. 高優先: 統一実行モデル論文（PLDI/OOPSLA狙い）
   • Box契約＋Debug-Only GCの技術的詳細
4. 中優先: Debug-Only GC技術ノート（ISMM狙い）
5. 中優先: AI協調開発方法論（ICSE/FSE狙い）
6. 継続: Box理論シリーズ（arXiv連載形式）

🚀 今後の展開

短期目標（2025年内）

• 20日完走論文をarXiv投稿
• JIT設計論文を国際会議投稿
• AI協調開発をワークショップ発表

中期目標（2026年）

• Box理論シリーズ5本完成
• 書籍「Everything is Box」執筆
• 国際共同研究開始

長期ビジョン（2027年〜）

• プログラミング言語設計の新パラダイム確立
• AI協調開発手法の標準化
• 教育カリキュラムへの導入

🤝 共同研究・コラボレーション

Nyashプロジェクトは学術的な貢献を歓迎します：

• 論文共著者募集中
• データセット公開予定
• 再現実験支援

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Everything is Box, Everything is Research, Everything is Observable

最終更新: 2025年1月31日 - VM as a Stepping Stone論文を追加（段階的コンパイラ実装手法の発見） 🚀