ECM Contracts：組込みエージェント向けの、契約を意識したバージョン管理された統治可能な能力インターフェース

Abstract

身体性を備えたアジェントは、実行時にインストール・アップグレード・合成・統治できるモジュール型の機能に、ますます依存するようになってきている。先行研究では、身体的機能モジュール（ECM）を、再利用可能な身体的機能の単位として提示し、また近年の研究では、それらの実行時ガバナンスや制御された進化が検討されてきた。だが、重要なシステム上の問いが未解決のままである。すなわち、ECMを、場当たり的なスキルの束としてではなく、安定したソフトウェア・エコシステムとしてどのように合成し、リリースできるのか、という点である。 我々は、ECM Contracts（ECM契約）を提案する。これは、身体的機能モジュールのための、契約ベースのインタフェース・モデルである。入力と出力の型だけを指定する従来のソフトウェア・インタフェースとは異なり、ECM Contractsは、身体的実行に不可欠な6つの次元を符号化する。すなわち、機能シグネチャ、行動に関する前提、資源要求、権限境界、リカバリのセマンティクス、およびバージョン互換性である。このモデルに基づき、ECMのインストール、合成、アップグレードのための互換性フレームワークを導入し、型不一致、依存関係の競合、ポリシー違反、資源の競合、リカバリの非互換といった問題について、静的かつ事前の（デプロイ前の）チェックを可能にする。 さらに、身体的機能のためのリリース規律も提案する。これには、バージョンに応じた互換性クラス、非推奨（deprecation）ルール、移行上の制約、そしてポリシーに配慮したアップグレード時のチェックが含まれる。我々は、ECMレジストリ、レゾルバ、および契約チェッカーのプロトタイプを実装し、ロボティクスの実行環境におけるモジュール型身体タスクでそのアプローチを評価する。その結果、契約を認識した合成は、安全でない、あるいは無効なモジュールの組み合わせを大幅に減らし、さらに、スキーマのみ、あるいは場当たり的なベースラインと比べて、契約に導かれたリリース時チェックは、アップグレードの安全性とロールバックの準備性を向上させることが示された。 これらの知見は、安定した身体的ソフトウェア・エコシステムは、単なるモジュール化されたパッケージングだけでは実現できず、能力の合成、統治、進化を結び付ける明示的な契約が必要であることを示唆している。