2026/06/14 21:35
形式手法とプログラミングの未来
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要約▶
Japanese Translation:
Jane Street は、形式手法に対する姿勢を懐疑から積極的に統合へと根本的に転換させ、現在において洗練された型システムがソフトウェア構築にとって不可欠で有用であるように、形式手法も同様に広く普及し実用的であることを目指しています。この戦略転換は、代理系コーディング（AI モデルを用いて、形式ツールを生産的に使える対象範囲を広げる）によって牽引されていますが、同時に新たな重大な課題への対応も図っています：つまり、AI で生成されたコードには「slop」と呼ばれる過剰に複雑でバグや無視された不変条件に満ちた問題が多く含まれるという点です。従来のテストではデータ競合やセキュリティ脆弱性などの問題を見逃すことがあり得る一方、形式検証はこれら欠陥が存在しないことを包括的な数学的保証（∀）として提供します。安全性の確保に加え、形式手法は強化学習によってトレーニングされた代理系にとって強力なフィードバック源となり、より困難な問題の解決を支援します。
2002 年に加入し同社の OCaml 採用を説得したヤロン・ミンキス氏の主導のもと、Jane Street は言語に対する深いコントロールと高品質なソフトウェアを求める大規模なユーザーコミュニティを活用して、堅牢なフィードバックループの構築を進めています。同社は即時の刷新ではなく漸進的な展開を計画しており、近々の中期的改善により即効性のある成果を上げると同時に、長期的には Lean、Dafny、Rocq、Agda、Iris といった外部の証明ツールを、内部の強化と統合していきます。このアプローチは新たな産業上の信頼性のベンチマークを設定し、標準的な手法では達成できない本質的な保証を伴うソフトウェアを提供するとともに、複雑なシステムにおける大規模な失敗を大幅に減少させます。
本文
ジェーン・ストリート：形式手法とエージェント AI によるコード品質の革新に向けて
考え方の転換：25 年の歩みと現在
過去 25 年間にわたり、私はジェーン・ストリートの組織が形式的手法（フォーマルメソッド）への関心が薄いことを多くの人々に伝えていました。しかし今、その認識は完全に修正されました。形式的な誤りであったというより、「型システム」を軽量化した形式手法の一種として活用し、高品質で信頼性の高いコード作成において大きな恩恵を受けてきたと実感しています。
これまでの姿勢における変化点は以下の通りです：
- ハードウェア合成など特殊ケースを除き、コストに見合う価値がなかったと判断していました（例：seL4 マイクロカーネルの検証には25 人年、約23 行の証明作業が必要）。
- エージェンティックコーディング（AI によるコード生成）の登場により、形式手法への懐疑心から期待へ転換。
- 現在では、形式手法に特化したチームを構築し、型システムと同様に広く有用なツールとして普及させることを目指しています。
なぜアプローチを改めたのか：AI エージェントとの相性
形式的な検証のコスト対効果の算定は、AI エージェントの出現により根底から変わりました。主な理由は以下の 2 点です。
コストの劇的な低下
- エージェントによる効率化: AI エージェントは独自に複雑な証明を構築できませんが、ツールを実用的かつ生産的に活用する能力は飛躍的に向上しています。
- 使いやすさの向上: これまで以上の容易さで形式手法を利用できるため、従来の費用対効果の計算見直しが必要です。
利点の拡大と検証のボトルネック解消
AI のコード生成には依然として課題（複雑化、奇妙なバグ、本質的不変条件への適合性不足）がありますが、形式的手法はこれらの「スロプ（低品質コード）」を改善するための強力なフィードバックとなります。
- 普遍的保証の実現: テストだけでは網羅できない状態空間において、型システムによる
（全称量化）の保証が可能になります。∀- データレースの完全排除（データレースフリーな機構による防止）。
- クロスサイトスクリプティング脆弱性の設計上からの不可能化。
- フィードバックの質的向上: RL（強化学習）訓練時を含むあらゆる工程において、形式手法はエージェントの問題解決能力を高めるための最適なフィードバック源です。
型システムの再評価
私たちが形式手法に熱心なのは、単なるコスト削減のためではなく、以下の洞察に基づいています：
- エージェントを用いたプログラミングにおいて「型」の価値が極めて高い。
- 検証のボトルネックを緩和し、エージェントへのフィードバック品質を向上させる。
- より強力な証明技術を組み合わせることで、さらに大きな改善をもたらせる可能性。
有利な要素：OCaml とコミュニティ
- 言語に対する深い制御力: OCaml を用いることで、型システムにプロパティ仕様の統合や、所有権・変更可能性の型レベル制約を追加し、特定の証明を容易にできる。
- 成熟したプログラマーコミュニティ: 新しいプログラミング手法のアイデアを採用しやすく、「事を正確にし、高品質なソフトウェアを構築する」という文化がすでに浸透している。
なぜジェーン・ストリートなのか：独自の環境とビジョン
世界中で形式手法と AI を組み合わせた探求が続く中、なぜ当社内で行うのか？外部研究者とどう連携するのか？その理由は以下の点にあります。
1. 言語と証明技術への統合可能性
- 独自のカスタマイズ: 型システムへのモジュラー仕様の統合や、言語自体への証明技術組み込みなど、多くの未開拓の方向性を追求できる。
- 外部研究との双方向的発展: Lean, Dafny, Rocq, Agda, Iris などの PL コミュニティ研究成果を興奮をもって追いつつ、OCaml とこれらのツールの統合方法を模索している。
2. ユーザー基盤と実行への自由度
- 短期的成果への道筋: ユーザーからの要望（新機能の素早い導入）により、即効性のある改善策をすぐに実証できる。
- 長期的ビジョンの実現: 既存インフラを活用しつつ、数年間での野心的な目標達成のための自由時間を持つ。
- 学習と発展の循環: 熱心なユーザー基盤により、第一歩での学びを蓄積し、第二段階への発展につなげるサイクルが完結する。
3. 「言語」と「証明」の同時開発
- 単なるツールの利用ではなく、言語そのものと証明技術を同時に扱い、それ特有の利点を引き出す独自の立場にある。
ご応募ください：共に新しい世界を創りましょう
形式手法とエージェント AI の融合は、ジェーン・ストリートの次への大きなステップです。私たちはまだ初期段階であり、膨大な作業が残されています。
- 募集拠点: ロンドンおよびニューヨークの両拠点。
- 現在の状況: 面接やチーム構築の初期段階で、新しいメンバーの参画を大いに期待しています。
- ミッション: 形式手法を「疑問視される名誉（dubious honor）」から抜け出し、誰もが信頼できる標準的なツールへと進化させること。
ご関心のある方はぜひご応募ください。