約束理論

約束理論は、相互作用するコンポーネントのあらゆるシステムを研究するのに適した分析方法です。情報科学の文脈では、約束理論は、約束の形でお互いに意図を公表する個々のアクターまたはエージェント間の自発的な協力をモデル化することにより、システムを組織化し理解するための方法論を提供します。約束理論はグラフ理論と集合論に基づいています。^[1]

プロミス理論の目的は、全体ではなく部分の視点から全体の振る舞いを明らかにすることです。言い換えれば、ボトムアップの構築主義的な世界観です。プロミス理論は技術や設計の方法論ではありません。分析方法以外では、いかなる立場や設計原則も主張しません。^[2]

プロミス理論は、ネットワーク（ SDN）^[3]やコンピュータシステム管理^[4]から組織^[5]や金融^[6]に至るまで、さまざまな分野で使用されています。

約束理論の初期の形態は、物理学者でコンピュータ科学者のマーク・バージェスによって2004年に提案されました^{[3]。当初は情報科学の文脈で、コンピュータ管理スキーム、特に}ポリシーベースの管理における義務ベースのロジックの使用に関する観察された問題を解決するために提案されました。^[7]

バージェスとオランダのコンピュータ科学者ヤン・ベルクストラの共同研究により、強制の概念と信頼の役割を含む約束のモデルが改良されました。この共同研究の結果、さまざまなアプリケーションを網羅した数冊の本と多くの科学論文が出版されました。^{[1] [6] [8] [9] [10] [11] [12] [13]}

約束理論はより幅広い用途に応用されているが、もともとはバージェスがコンピュータ管理ソフトウェアCFEngineとその自律的な動作をモデル化する方法として提案した。CFEngineは1993年から開発が進められており^[4]、バージェスは義務に基づく既存の理論は「希望的観測に等しい」ため不適切であることに気付いた。^[14]その結果、CFEngineは約束理論が示唆するように、ポリシーの分散不整合を回避する方法として、また外部からの攻撃に対するセキュリティ原則として自律性のモデルを使用している。2023年1月現在、世界中で2700社を超える企業がCFEngineを使用している。^[15]

構成管理とDevOpsの分野以外では、プロミス理論はゆっくりとしたスタートを切りました。エッセイ「Promise You A Rose Garden」（2007年）^[14]でバージェスはよりポピュラーであまり学術的ではないスタイルを使用しましたが、当時この概念の一般的な認知度を高めることはできませんでした。数年後の2012年、シスコが成長中のSDNイニシアチブ（アプリケーションセントリックインフラストラクチャ（ACI）としても知られています ）でプロミス理論を使用し始めたことで状況は変わりました。 ^[16]技術メディアは2013年にこの使用法を取り上げ、^{[17] [3] [18] [19]}、その後数年間で生物学、^[20]サプライチェーン管理、^[21]デザイン、^[22]ビジネス/リーダーシップ^{[23] [5]}システムアーキテクチャなど、新しい分野でプロミス理論が数多く応用されました。^[24] ティム・オライリーはベストセラーのWTF: What's the Futureでプロミス理論について説明しています。^[25]

プロミス理論は、相互作用するコンポーネントのあらゆるシステムを研究するのに適したモデリング ツールまたは分析方法として説明されています。これは技術や設計方法論ではなく、分析方法としてのみ、いかなる立場や設計原則も主張していません。^[要出典]

約束理論におけるエージェントは自律的であると言われており、これは因果的に互いに独立していることを意味する。この独立性は、エージェントが外部から制御できず、エージェント自身の行動を完全に内部から生み出すが、協力を示す約束を行うことで互いのサービスに頼ることができることを意味する。エージェントは、他のエージェントからの指示を受け入れることを約束して独立性を部分的にまたは完全に放棄するまでは、自己決定的である。^[要出典]

エージェントは、 HTML文書の見出しのように単純な場合もあれば、ネットワーク内のネーム サーバー ( DNSサーバーなど) のように複雑な場合もあります。内部の複雑さに関係なく、エージェントは約束をしてそれを守るメカニズムをカプセル化します。HTML の見出しは、CSSステートメントを介して自身のレンダリングについて約束します。^[26] DNS サーバーは、ドメイン名、ホスト名、IP アドレスに関する質問に対する回答を提供することを約束します。^[14]前者は非常に単純ですが、後者ははるかに洗練されています。内部プロセスの複雑さのこれらの違いから、エージェントの複雑さのいわゆるセマンティック スケーリングの定義が生まれます。

約束理論のエージェントは意図を持つ場合があります。意図は、行動または目標結果によって実現される場合があります。したがって、意図は、各意図に関連付けられた一連の許容可能な結果を​​定義することによって具体化されます。結果は、状態の説明で不変または数学的な固定点を説明するときに最も役立ちます。これは、動的にも意味的にも安定しているためです。

それぞれの意図は定量化可能な結果を​​表し、それはエージェントの状態として説明されることがあります。意図は、ターゲット、目標、または望ましい状態として説明されることがあります。エージェントによる意図の選択は、自由意志に関する疑問を避けるために説明されていません。^[1]

行為者は約束や強制によって互いの意図を表現する。これは、意図が満たされたかどうか（つまり、約束が守られたかどうか）を評価するための尺度となる。 ^[要出典]

約束は、エージェントが自発的に（たとえば、意図を公開することによって）他のエージェントと意図の 1 つを共有するときに発生します。共有の方法は、モデル作成者が説明する必要があります。

たとえば、ドアハンドルなどのオブジェクトは、ドアを開けるのに適していると約束するエージェントですが、他の用途（地面に穴を掘るなど）にも使用できます。エージェントにはそれぞれ独自のコンテキストと機能があるため、エージェントが意図された精神で与えられた約束を受け入れるとは想定できません。ドアハンドルの約束は、物理的な形状によって、または何らかの言語で書かれたラベルを添付することによって表現できます。この約束を使用するエージェントは、エージェントが約束を守っているか、目的に適合しているかを評価できます。どのエージェントもこれを自分で決定できます。

約束は、他のエージェントの使用に影響を与えるために、他のエージェントによって自発的に使用される場合があります。約束は相互作用や協力を促進し、意図した結果を最大化する傾向があります。約束はコマンドや決定論的な制御ではありません。^{[引用が必要]}

社会、テクノロジー、その他の分野において、行動をモデル化する伝統的な方法は、約束ではなく義務でした。 ^[27]義務に基づくモデルは依然として主流ですが、その硬直性とダイナミズムの欠如のために、特にスケーラビリティや予測可能性などの分野で弱点があることが知られています。

約束理論が義務論理から出発する点は、システム内のすべてのエージェントが制御の自律性を持つべきである、つまり、特定の動作を強制または強要されないという考え方です。コンピュータ サイエンスの義務理論では、義務は、提案された結果を引き起こす決定論的なコマンドであると見なされることがよくあります。約束理論では、エージェントは自分の動作についてのみ約束することができます。自律的なエージェントにとって、他のエージェントの動作について約束することは意味がありません。

この仮定は道徳的または倫理的に解釈できますが、約束理論では、これは単に実用的なエンジニアリングの原則であり、システム内のアクターまたはエージェントの意図された役割のより完全な宣言につながります。他の人の行動について仮定を立てることが禁止されている場合、予測を行うためにすべての約束をより完全に文書化することを余儀なくされ、その結果、協力的な行動が失敗する可能性のある失敗モードが明らかになります。

命令と制御のシステムは、義務理論を動機付けるシステムと同様に、エージェントが他のエージェントの指示に従うことを自発的に約束することで簡単に再現できます (これは、より現実的な行動モデルとも見なされます)。約束はいつでも撤回できるため、自発的な協力と命令と制御の間に矛盾はありません。

哲学や法律では、約束は義務につながるものとして見られることが多いが、約束理論ではその見方を否定している。バーグストラとバージェスは、約束の概念は義務の概念とはまったく独立していると主張している。^[27]

約束は、約束される側にとっても、約束する側にとっても価値のあるものとなり得る。また、約束はコストにつながる可能性もある。したがって、約束については経済的な話がある。約束の経済性は当然、利己的なエージェントの行動を動機づけ、約束理論は、複数の約束がゲームにおける戦略の役割を果たすゲーム理論的意思決定の動機付けとして見ることができる。^[28]

約束理論は通貨システムをモデル化し、新たな洞察を構築するためにも使われてきた。^[6]

コンピュータサイエンスにおいて、プロミス理論は、完全に自律的なエージェントの枠組みの中で、自発的な協力のみによって互いに支援し合う、ポリシーで管理されたサービスを説明する。これは、現代のネットワークの現実的なモデルを分析するための枠組みであり、群知能の正式なモデルでもある。^[29]

約束理論は、多くの制約を満たす必要があるネットワーク内の複雑な関係を理解するための論理的かつグラフ理論的なフレームワークと見なすことができます。この理論は、オスロ大学カレッジで行われた、ポリシーベースの管理、グラフ理論、論理および構成管理など、そこで行われたいくつかの異なる研究ラインのアイデアを利用して開発されました。これは、相互作用する自律エージェントのグラフから従来の管理構造を構築する構成主義アプローチを使用します。約束は、エージェントからエージェント自身、またはエージェント間でアサートでき、各約束は約束するエージェントの動作に対する制約を意味します。約束の原子性により、矛盾や不整合を見つけるためのツールになります。

自律エージェントによる約束は相互承認グラフ構造につながり、今度はエージェントが点状の場所を表す空間構造につながります。これにより、データベース、ナレッジマップ、倉庫、ホテルなどの意味的にラベル付けされた、あるいは機能的な空間であるスマート空間のモデルを、他のより一般的な空間と時間の記述と統合することができます。意味的時空間のモデルは、約束理論を使用してこれらの時空間の概念を議論します。

プロミスはグラフ隣接性よりも数学的に原始的である。リンクには2つの自律エージェントの相互同意が必要であり、接続された空間の概念は構造を構築するためにより多くの作業を必要とするからである。これにより、プロミスは空間の概念として数学的に興味深いものとなり、物理的および仮想的な情報システムをモデル化する便利な方法を提供する。^[30]

オープンリーダーシップネットワークとオープンスペーステクノロジーの主催者であるダニエル・メジックとマーク・シェフィールドは、2019年にボストンで開催されたオープンリーダーシップネットワークのカンファレンスで、約束理論の創始者であるマーク・バージェスを基調講演に招きました。これにより、約束理論の正式な開発をアジャイルの概念の指導に応用することになりました。バージェスは後に講義ノートをオンライン学習コースに拡張し、 ^[31]信頼と権威を含む社会システムの概念のさらに深い研究を促したと彼は主張しています。^{[32] [33]}