Repo0：デザイン駆動によるゼロからすべてへのコード生成

要旨

大規模言語モデルエージェントはコード生成において大幅な進歩を遂げているが、既存システムのほとんどは事前に定義されたリポジトリアーキテクチャを前提としている。この前提は、エージェントが自然言語の要件からソフトウェアプロジェクト全体を直接構築し、開発を通してモジュール式のリポジトリアーキテクチャを維持しなければならないゼロから完全なコード生成（zero-to-all code generation）には当てはまらない。我々は、ゼロから完全なコード生成のための連続的構造進化フレームワークであるRepo0を提案する。Repo0は、要件レベルのDAG、コンポーネントレベルのDAG、およびそれらの対応関係から構成される二重有向非巡回グラフ（Dual-DAG）として具現化された明示的なアーキテクチャ状態を維持する。自然言語の要件から開始し、モジュール性メトリクスに導かれた構造アクションを通じてコンポーネント境界を構造収束まで反復的に進化させ、その後、収束したアーキテクチャがテスト駆動開発によるコード生成を導く。我々は、RepoCraftの6つの実世界リポジトリを用いて、GPT-5 miniとDeepSeek V3.2を使用してRepo0を評価する。Repo0は、すべての設定において最高の機能カバレッジと合格率を達成する。最も強力なリポジトリ計画ベースラインであるRPGと比較して、Repo0は機能カバレッジを最大20.08パーセントポイント、合格率を最大29.74パーセントポイント向上させる。アブレーションおよび構造進化の分析は、Dual-DAGアーキテクチャ状態、モジュール性に導かれた構造進化、および明示的な構造収束の重要性をさらに実証する。

English

Large language model agents have made substantial progress in code generation, yet most existing systems assume a predefined repository architecture. This assumption does not hold in zero-to-all code generation, where an agent must construct an entire software project directly from natural-language requirements while maintaining a modular repository architecture throughout development. We present Repo0, a continuous structural evolution framework for zero-to-all code generation. Repo0 maintains an explicit architectural state instantiated as a Dual-Directed-Acyclic-Graph (Dual-DAG), consisting of a requirement-level DAG, a component-level DAG, and their alignment relation. Starting from natural-language requirements, it iteratively evolves component boundaries through structural actions guided by modularity metrics until structural convergence, after which the converged architecture guides test-driven development code generation. We evaluate Repo0 on six real-world repositories from RepoCraft using GPT-5 mini and DeepSeek V3.2. Repo0 achieves the highest Functionality Coverage and Pass Rate across all settings. Compared with RPG, the strongest repository-planning baseline, Repo0 improves Functionality Coverage by up to 20.08 percentage points and Pass Rate by up to 29.74 percentage points. Ablation and structural-evolution analyses further demonstrate the importance of the Dual-DAG architectural state, modularity-guided structural evolution, and explicit structural convergence.