Contract Architecture Description Language

CADL とは

CADL（Contract Architecture Description Language）は，マルチエージェント System of Systems（SoS）における制度設計を形式的に記述・検証・展開するためのドメイン固有言語です。

CADLは三層アーキテクチャ——制度層（Institution）・プロトコル層（Protocol）・アルゴリズム層（Algorithm）——を採用し，ガバナンスルール，エージェント間の調整手続き，各側が実行するアルゴリズム（名前で参照）を1つの言語で記述できます。ツールチェーンは，CADL仕様から設計の矛盾を検査し，コードとシミュレータ設定を生成します。

仕様書を読む →

# CADL — a contract between a dispatcher and its robots
sos:
name: "RobotDelivery"
type: Acknowledged
actors:
- {id: DISPATCHER, role: planner}
- {id: "ROBOT[1..N]", role: courier}
contracts:
- id: DELIVERY_SLA
parties: [DISPATCHER, "ROBOT[*]"]
assume: ["ROBOT[i].battery > 20"]
guarantee: ["delivery_time <= 300s"]

はじめる

リファレンス実装は，コマンドラインツール cadl です（Python 3.9 以上）。 PyPI からインストールし，サンプルを取得して，検査を実行します。

コマンドの一覧は cadl リポジトリの README にあります。手順を追って学ぶにはハンズオン講座をご利用ください。

GitHub のソース PyPI の cadl-lang

pip install cadl-lang
git clone https://github.com/ertlnagoya/cadl

cadl check  cadl/examples/robot_delivery.cadl
cadl verify cadl/examples/robot_delivery.cadl

CADL → IR → Config → Results → Governance

CADL→IR→Config→Results→Governance

CADL Explorer とは

CADL Explorer は，CADLのガバナンスパイプラインをエンドツーエンドで体験できるインタラクティブなWebアプリケーションです。CADL仕様から出発し，制度設計 → シミュレータ設定 → 実験 → ガバナンス評価という因果連鎖を一貫して可視化します。

設計上の意思決定がマルチエージェントシステムの振る舞いにどう影響するかを，透明かつ再現可能な形で示すことができます。ガバナンスパラメータがシステムの性能にどう影響するかを調べる助けになります。

CADL Explorer を試す →

ハンズオンで学ぶ

SoS-DSL ハンズオンは，ロボット配送の System of Systems を題材に， CADL ツールチェーンの全工程を体験する約95分の自習用ワークショップです（全5回の演習コースとしても使えます）。CADL によるモデリング → SoS-DSL の契約（lifecycle と monitors）→ 可視化 → コード生成 → シミュレーション実行の順に進みます。

教科書，難易度別の課題を収めた全5回の演習集，学術的背景（Maier の5条件，ISO/IEC/IEEE 21839・21840・21841）を用意しています。

ハンズオン入口へ →

教材の構成

教科書 — 6ステップ × 15分
演習集 — 全5回，ルーブリック付き
学術的背景 — Maier の5条件，ISO 21839・21840・21841，参考文献

主な特徴

三層アーキテクチャ

制度層（権限・インセンティブ・情報共有），プロトコル層（調整手続き），各側が実行するアルゴリズム（名前で参照）を単一の言語で記述します。

形式的検証

各契約の前提と保証の矛盾を SMT ソルバで検査し，プロトコルのデッドロックを検出します。

エンドツーエンドパイプライン

CADL仕様からコードとシミュレータ設定を生成します。シミュレータや CADL Explorer と組み合わせて，制度設計から振る舞い評価までの連鎖をたどれます。