ngspice-mcp

ngspice-mcp

標準化されたプロトコルインターフェースを通じて、ngspice の回路シミュレーション機能を利用できる Model Context Protocol（MCP）サーバーです。このサーバーにより、AI 言語モデルは制御された構造的な方法で ngspice とやり取りできます。

機能

• ngspice の共有ライブラリインターフェースとの連携
• 標準化された MCP プロトコルの実装
• 構造化データにアクセスできる同期処理
• 包括的な出力の取得とリダイレクト
• 複数の表現形式に対応したベクターデータの処理
• サーバーモードとライブラリモードの両方をサポート
• テストスイートを内蔵

必要条件

• D コンパイラー（DMD/LDC）
• ngspice 共有ライブラリ
• MCP サーバーライブラリ（d-mcp-server）
• D ビルドシステム（dub）

インストール

1. システム要件がインストールされていることを確認します
2. リポジトリをクローンします
3. dub を使用してビルドします。

dub build --config=server

使い方

サーバーは次のコマンドで起動できます。

./ngspice-mcp [options]

コマンドラインオプション

• --working-dir、-d：回路ファイルの作業ディレクトリを設定します（デフォルト：現在のディレクトリ）

利用可能なツール

回路の読み込み

• loadCircuit：回路ネットリストを直接読み込みます
• loadNetlistFromFile：ファイルからネットリストを読み込みます

ネットリストの例：

RC Circuit
R1 in out 1k
C1 out 0 1u
.end

シミュレーション

• runSimulation：シミュレーションコマンドを実行します

よく使用するコマンド：

• op：DC 動作点
• dc source start stop step
• ac dec points fstart fend
• tran step tstop

データアクセス

• getPlotNames：利用可能なシミュレーションプロットを一覧表示します
• getVectorNames：特定のプロット内のベクトルを一覧表示します
• getVectorData：次のオプションを指定してベクターデータを取得します。
  • 振幅・位相表現
  • 直交座標（実数・虚数）表現
  • 両方の表現
  • 任意の間隔選択

リソース

• stdout://：ngspice の標準出力ストリーム
• stderr://：ngspice のエラー出力ストリーム
• usage://：包括的な使い方ガイド

開発

プロジェクト構成

ngspice-mcp/
├── source/
│   ├── app.d           # Main application
│   ├── bindings/       # ngspice C API bindings
│   ├── database/       # SQLite database handling
│   ├── parser/         # Netlist parsing
│   └── server/         # MCP server implementation
├── resources/          # Resource files
└── bin/               # Build outputs

ビルド設定

1. サーバーモード

dub build --config=server

2. ライブラリモード

dub build --config=library

3. ユニットテスト

dub test --config=unittest

テスト

テストスイートを実行します。

dub test

テストでは、次の項目を確認します。

• ngspice バインディング
• サーバー機能
• ツールの検証
• リソースの処理
• エラーケース

技術詳細

アーキテクチャ

サーバーは、次の主要コンポーネントを実装しています。

1. NgspiceServer：サーバーの中核となる実装

   • ツールの登録と処理
   • リソース管理
   • 出力ストリームの取得
   • ベクターデータの処理

2. 出力システム

   • 標準出力／標準エラー出力の取得
   • ストリームのバッファリング
   • リソース通知

3. ベクトル処理

   • 複素数の処理
   • 科学的記数法でのフォーマット
   • 間隔選択
   • 複数の表現形式

データベースシステム

• モデルパラメーターの保存
• 効率的なインデックス作成とクエリ
• トランザクションのサポート
• 同時アクセスの処理

ライセンス

MIT License。詳細は dub.json を参照してください。

Copyright © 2024, Garret Noble

貢献

貢献を歓迎します。次の点を確認してください。

1. コードがプロジェクトのスタイルと標準に準拠していること
2. 新機能にはテストが含まれていること
3. 必要に応じてドキュメントが更新されていること
4. コミットメッセージが明確で説明的であること