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Paper C: "Everything is Box, Everything is Message: A Unified Minimalist VM Architecture"

🎯 論文の核心

MIR13極限IR削減とBoxCall統一Load/Store廃止を組み合わせた統合的な革新を提示する第3の論文。

📊 3つの論文の位置づけ

Paper A: "MIR13: Extreme IR Minimization"

  • 焦点: コンパイラIRの極限削減57→13命令
  • 貢献: IR設計の新パラダイム、並列リファクタリング手法
  • 対象: コンパイラ最適化研究者

Paper B: "Everything is Message: Load/Store Elimination"

  • 焦点: Load/Store命令の完全廃止、BoxCall統一
  • 貢献: VM設計の革命、二態実行モデル
  • 対象: VM/言語実装研究者

Paper C: "Unified Minimalist VM Architecture" (本論文)

  • 焦点: A+Bの統合によるシステム全体の革新
  • 貢献: 新しいプログラミング言語設計パラダイム
  • 対象: 言語設計者、システムアーキテクト

🏗️ Paper C の独自視点

1. 統合アーキテクチャの威力

MIR13 + BoxCall統一 = 究極のシンプルVM
  • 13命令だけで全てを表現
  • Load/Store不要で統一的な最適化
  • Everything is Boxの完全実現

2. 三層最適化モデル

Source → MIR13 → Lower → Native
         ↑        ↑        ↑
      統一表現  二態実行  最終形

3. AI協調開発の実証

  • ChatGPT5による並列リファクタリング
  • Claude/Gemini/Codexの協調作業
  • 新しい開発パラダイムの提示

📝 論文構成案

1. Introduction

  • なぜ「統合」が重要か
  • MIR13とBoxCallの相乗効果
  • Nyashプロジェクトの野心

2. The Unified Architecture

  • 2.1 MIR13: Minimal Instruction Set
  • 2.2 BoxCall: Universal Operation
  • 2.3 Synergy: 1+1>2の効果

3. Design Philosophy

  • Everything is Box
  • Everything is Message
  • Everything is Simple

4. Implementation Journey

  • 4.1 AI-Collaborative Development
  • 4.2 Parallel Refactoring
  • 4.3 Incremental Migration

5. Three-Layer Optimization

  • 5.1 MIR Level: 統一表現
  • 5.2 Lower Level: 二態実行
  • 5.3 Native Level: 最終最適化

6. Experimental Validation

  • 6.1 Compilation Speed
  • 6.2 Runtime Performance
  • 6.3 Memory Efficiency
  • 6.4 Developer Experience

7. Broader Impact

  • 7.1 Language Design Implications
  • 7.2 VM Architecture Evolution
  • 7.3 AI-Assisted Development Future

8. Conclusion

🔬 独自の実験計画

統合効果の定量化

  1. コンパイル時間: MIR13による高速化
  2. 実行性能: BoxCall最適化の効果
  3. メモリ効率: 統一表現による削減
  4. 開発効率: AI協調による生産性向上

ベンチマーク設計

// 統合アーキテクチャの威力を示すベンチマーク
static box UnifiedBench {
    main() {
        // 1. スカラ変数BoxCall最適化
        // 2. 配列操作(統一表現)
        // 3. オブジェクト操作Everything is Box
        // 4. 関数呼び出しMIR13効率
    }
}

🎨 図表計画

Figure 1: Unified Architecture Overview

  • MIR13とBoxCallの統合を視覚化
  • 3層最適化モデルの図解

Figure 2: Evolution Timeline

  • 従来VM → MIR削減 → BoxCall統一 → 統合アーキテクチャ

Table 1: Comparison Matrix

  • 従来手法 vs MIR13 vs BoxCall vs 統合

Figure 3: Performance Results

  • 各最適化レベルでの性能比較

🚀 執筆戦略

Phase 1: 基礎データ収集

  • MIR13実装の完了を待つ
  • BoxCallベンチマークの実施
  • AI協調開発の記録整理

Phase 2: 論文骨格作成

  • Introduction執筆
  • 各章の概要作成
  • 図表の設計

Phase 3: 詳細執筆

  • 実装詳細の記述
  • 実験結果の分析
  • 関連研究との比較

Phase 4: 推敲・投稿

  • 共著者レビュー
  • 最終調整
  • 投稿先選定

📅 タイムライン

  • 2025-09: MIR13リファクタリング完了
  • 2025-10: BoxCall実装・ベンチマーク
  • 2025-11: 論文執筆開始
  • 2025-12: 初稿完成
  • 2026-01: 投稿

🎯 投稿先候補

  1. PLDI (Programming Language Design and Implementation)
  2. ASPLOS (Architectural Support for Programming Languages and OS)
  3. OOPSLA (Object-Oriented Programming, Systems, Languages & Applications)
  4. VEE (Virtual Execution Environments)

📚 参考文献管理

  • shared-references.bib: 3論文共通の参考文献
  • paper-c-specific.bib: Paper C固有の参考文献

💡 キーメッセージ

「シンプルさの追求が、究極の性能と開発効率を生む」

  • MIR13: 少ない命令で多くを表現
  • BoxCall: 統一操作で最適化を簡潔に
  • AI協調: 新しい開発パラダイムの実証