软件开发人员将源代码内的日志记录嵌入为现代软件开发中的命令占空税,因为日志文件是跟踪运行时系统问题和故障排除系统管理任务所必需的。但是,当前的日志记录过程主要是手动,因此,日志语句的适当放置和内容仍然是挑战。为了克服这些挑战,旨在自动化日志放置并预测其内容的方法,即“来到哪里以及登录的地方”,具有很高的兴趣。因此,我们专注于通过利用源代码克隆和自然语言处理(NLP)来预测日志语句的位置(即,其中)和描述(即,什么),因为这些方法为日志预测提供了额外的上下文和优点。具体而言,我们指导我们的研究三项研究问题(RQS):( RQ1)如何利用代码片段,即代码克隆,用于日志语句预测如何? (RQ2)如何扩展方法以自动执行日志语句的描述? (RQ3)所提出的方法是如何有效的日志位置和描述预测?为了追求我们的RQ,我们对七个开源Java项目进行了实验研究。我们介绍了更新和改进的日志感知代码克隆检测方法,以预测日志记录语句(RQ1)的位置。然后,我们纳入自然语言处理(NLP)和深度学习方法,以自动化日志语句的描述预测(RQ2)。我们的分析表明,我们的混合NLP和Code-CC'd检测方法(NLP CC'd)优于常规克隆探测器,平均地查找日志声明位置,并在Bleu和Rouge分数上实现了40.86%的性能,以预测伐木的描述与先前研究(RQ3)相比的陈述。
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评论是源代码的重要组成部分,是文档的主要来源。这引起了人们对使用大量注释的兴趣训练或评估消耗或生产它们的工具,例如生成甲骨文,甚至是从注释中生成代码,或自动生成代码摘要。这项工作大部分对评论的结构和质量做出了强烈的假设,例如假设它们主要由适当的英语句子组成。但是,我们对这些用例的现有评论的实际质量知之甚少。评论通常包含在其他类型的文本中看不到的独特结构和元素,并且从中过滤或提取信息需要额外的谨慎。本文探讨了来自GitHub的840个最受欢迎的开源项目和Srilab数据集的8422个项目的Python评论的内容和质量,并且Na \“ Ive vs.深入过滤的影响都可以使用现有注释来用于使用现有注释。培训和评估产生评论的系统。
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在这项工作中,我们提出了一个新颖的观点,以解决贴片正确性评估的问题:正确的贴片实现了“答案”对越野车行为提出的问题的变化。具体而言,我们将贴片正确性评估变成一个问题回答问题。为了解决这个问题,我们的直觉是,自然语言处理可以提供必要的表示和模型来评估错误(问题)和补丁(答案)之间的语义相关性。具体而言,我们认为是输入错误报告以及生成的补丁的自然语言描述。我们的方法,Quatrain,首先考虑了最先进的消息生成模型,以生成与每个生成的补丁相关的相关输入。然后,我们利用神经网络体系结构来学习错误报告和提交消息之间的语义相关性。针对三个错误数据集生成的9135个补丁的大数据集(缺陷4J,Bugs.s.s.jar和Bears)的实验表明,Quatrain可以在预测补丁的正确性时达到0.886的AUC,并在过滤62%的62%错误的补丁时召回93%正确的补丁。我们的实验结果进一步证明了投入质量对预测性能的影响。我们进一步执行实验,以强调该模型确实了解了错误报告与预测的代码更改描述之间的关系。最后,我们与先前的工作进行比较,并讨论我们方法的好处。
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审议是人类日常生活中的一种共同自然行为。例如,在撰写论文或文章时,我们通常会首先编写草稿,然后迭代地擦亮它们,直到满足为止。鉴于这种人类的认知过程,我们提出了Decom,这是自动评论生成的多通审议框架。 DECOM由多个审议模型和一个评估模型组成。给定代码段,我们首先从代码中提取关键字,然后从预定义的语料库中检索类似的代码片段。然后,我们将检索到的代码的评论视为初始草案,并将其用代码和关键字输入到DETOM中,以开始迭代审议过程。在每次审议时,审议模型都会抛光草案并产生新的评论。评估模型衡量了新生成的评论的质量,以确定是否结束迭代过程。终止迭代过程后,将选择最佳的评论作为目标评论。我们的方法在Java(87K)和Python(108K)的两个现实世界数据集上进行了评估,实验结果表明,我们的方法表现优于最先进的基准。人类评估研究还证实,DECOM产生的评论往往更可读性,信息性和有用。
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在过去的几年中,世界已转向多核和多核共享内存体系结构。结果,通过将共享内存并行化方案引入软件应用程序,越来越需要利用这些体系结构。 OpenMP是实现此类方案的最全面的API,其特征是可读接口。然而,由于平行共享内存的管理中普遍存在的陷阱,将OpenMP引入代码很具有挑战性。为了促进此任务的性能,多年来创建了许多源代码(S2S)编译器,任务是将OpenMP指令自动插入代码。除了对输入格式的鲁棒性有限外,这些编译器仍然无法在定位可行的代码和生成适当指令时获得令人满意的覆盖范围和精确度。在这项工作中,我们建议利用ML技术的最新进展,特别是自然语言处理(NLP),以完全替换S2S编译器。我们创建一个数据库(语料库),专门用于此目标。 Open-Opm包含28,000多个代码片段,其中一半包含OpenMP指令,而另一半根本不需要并行化。我们使用语料库来培训系统来自动对需要并行化的代码段进行分类,并建议单个OpenMP条款。我们为这些任务培训了几个名为Bragformer的变压器模型,并表明它们的表现优于统计训练的基线和自动S2S并行化编译器,这既可以分类OpenMP指令的总体需求,又要介绍私人和还原条款。我们的源代码和数据库可在以下网址获得:https://github.com/scientific-computing-lab-nrcn/pragformer。
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上下文:堆栈溢出对于寻求编程问题答案的软件开发人员非常有帮助。先前的研究表明,越来越多的问题质量低,因此从潜在的答案者那里获得了更少的关注。 Gao等。提出了一个基于LSTM的模型(即BilstM-CC),以自动从代码片段中生成问题标题,以提高问题质量。但是,只有在问题主体中使用代码段无法为标题生成提供足够的信息,而LSTMS无法捕获令牌之间的远程依赖性。目的:本文提出了基于深度学习的新型模型CCBERT,旨在通过充分利用整个问题主体的双模式信息来增强问题标题生成的性能。方法:CCBERT遵循编码器范式范式,并使用Codebert将问题主体编码为隐藏的表示形式,堆叠的变压器解码器以生成预测的代币,以及附加的复制注意层来完善输出分布。编码器和解码器都执行多头自我注意操作,以更好地捕获远程依赖性。本文构建了一个数据集,该数据集包含大约200,000个高质量问题,该数据从Stack Overflow正式发布的数据中滤除,以验证CCBERT模型的有效性。结果:CCBERT优于数据集上的所有基线模型。对仅代码和低资源数据集进行的实验表明,CCBERT的优势性能较小。人类评估还显示了CCBERT关于可读性和相关标准的出色表现。
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(源)代码摘要旨在以自然语言的形式自动为给定代码段生成摘要/注释。此类摘要在帮助开发人员理解和维护源代码方面起着关键作用。现有的代码摘要技术可以分类为提取方法和抽象方法。提取方法使用检索技术从代码段中提取重要语句和关键字的子集,并生成一个摘要,该摘要保留了重要语句和关键字中的事实详细信息。但是,这样的子集可能会错过标识符或实体命名,因此,产生的摘要的自然性通常很差。抽象方法可以生成类似人写的摘要,从而利用神经机器翻译域的编码器模型。然而,生成的摘要通常会错过重要的事实细节。为了通过保留的事实细节生成类似人写的摘要,我们提出了一个新颖的提取和吸收框架。框架中的提取模块执行了提取代码摘要的任务,该任务列入了代码段,并预测包含关键事实细节的重要陈述。框架中的抽象模块执行了抽象代码摘要的任务,该任务是在整个代码段和并行的重要陈述中进行的,并生成了简洁而人工写的类似的自然语言摘要。我们通过在涉及六种编程语言的三个数据集上进行广泛的实验来评估称为EACS的有效性。实验结果表明,在所有三种广泛使用的指标(包括BLEU,流星和Rough-l)方面,EACS明显优于最先进的技术。
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Machine Learning for Source Code (ML4Code) is an active research field in which extensive experimentation is needed to discover how to best use source code's richly structured information. With this in mind, we introduce JEMMA, an Extensible Java Dataset for ML4Code Applications, which is a large-scale, diverse, and high-quality dataset targeted at ML4Code. Our goal with JEMMA is to lower the barrier to entry in ML4Code by providing the building blocks to experiment with source code models and tasks. JEMMA comes with a considerable amount of pre-processed information such as metadata, representations (e.g., code tokens, ASTs, graphs), and several properties (e.g., metrics, static analysis results) for 50,000 Java projects from the 50KC dataset, with over 1.2 million classes and over 8 million methods. JEMMA is also extensible allowing users to add new properties and representations to the dataset, and evaluate tasks on them. Thus, JEMMA becomes a workbench that researchers can use to experiment with novel representations and tasks operating on source code. To demonstrate the utility of the dataset, we also report results from two empirical studies on our data, ultimately showing that significant work lies ahead in the design of context-aware source code models that can reason over a broader network of source code entities in a software project, the very task that JEMMA is designed to help with.
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深层神经网络(DNN)越来越多地用于软件工程和代码智能任务。这些是强大的工具,能够通过数百万参数从大型数据集中学习高度概括的模式。同时,它们的大容量可以使他们容易记住数据点。最近的工作表明,当训练数据集嘈杂,涉及许多模棱两可或可疑的样本时,记忆风险特别强烈表现出来,而记忆是唯一的追索权。本文的目的是评估和比较神经代码智能模型中的记忆和概括程度。它旨在提供有关记忆如何影响神经模型在代码智能系统中的学习行为的见解。为了观察模型中的记忆程度,我们为原始训练数据集增加了随机噪声,并使用各种指标来量化噪声对训练和测试各个方面的影响。我们根据Java,Python和Ruby Codebase评估了几种最先进的神经代码智能模型和基准。我们的结果突出了重要的风险:数百万可训练的参数允许神经网络记住任何包括嘈杂数据,并提供错误的概括感。我们观察到所有模型都表现出某些形式的记忆。在大多数代码智能任务中,这可能会很麻烦,因为它们依赖于相当容易发生噪声和重复性数据源,例如GitHub的代码。据我们所知,我们提供了第一个研究,以量化软件工程和代码智能系统领域的记忆效应。这项工作提高了人们的意识,并为训练神经模型的重要问题提供了新的见解,这些问题通常被软件工程研究人员忽略。
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改善软件性能是软件开发周期中重要但充满挑战的部分。如今,大多数性能效率低下是由绩效专家确定和修补的。深度学习方法的最新进展和开源数据的广泛可用性为自动化绩效问题的识别和修补提供了一个绝佳的机会。在本文中,我们提出了Deepperf,这是一种基于变压器的方法,以建议针对C#应用程序进行性能改进。我们在英语和源代码语料库上预告了Deepperf,然后进行了Finetuning的任务,以生成C#应用程序的性能改进补丁。我们的评估表明,我们的模型可以在约53%的案例中生成与开发人员修复相同的性能改进建议,在我们专家验证的C#开发人员进行的绩效更改的数据集中,逐字化约34%。此外,我们使用基准测试和单元测试在GitHub上在50个开源C#存储库上评估Deepperf,并发现我们的模型能够提出有效的性能改进,以改善CPU使用和内存分配。到目前为止,我们已经提交了19个带有28种不同性能优化的拉装重新要求,其中11个PR已获得项目所有者的批准。
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In software development, it is common for programmers to copy-paste or port code snippets and then adapt them to their use case. This scenario motivates the code adaptation task -- a variant of program repair which aims to adapt variable identifiers in a pasted snippet of code to the surrounding, preexisting source code. However, no existing approach has been shown to effectively address this task. In this paper, we introduce AdaptivePaste, a learning-based approach to source code adaptation, based on transformers and a dedicated dataflow-aware deobfuscation pre-training task to learn meaningful representations of variable usage patterns. We evaluate AdaptivePaste on a dataset of code snippets in Python. Results suggest that our model can learn to adapt source code with 79.8% accuracy. To evaluate how valuable is AdaptivePaste in practice, we perform a user study with 10 Python developers on a hundred real-world copy-paste instances. The results show that AdaptivePaste reduces the dwell time to nearly half the time it takes for manual code adaptation, and helps to avoid bugs. In addition, we utilize the participant feedback to identify potential avenues for improvement of AdaptivePaste.
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在本文中,我们解决了深入学习的软件漏洞自动修复问题。数据驱动漏洞修复的主要问题是已知确认漏洞的少数现有数据集仅由几千例组成。然而,培训深度学习模型通常需要数十万例的例子。在这项工作中,我们利用了错误修复任务和漏洞修复任务的直觉相关,并且可以传输来自错误修复的知识可以传输到修复漏洞。在机器学习界中,这种技术称为转移学习。在本文中,我们提出了一种修复名为Vreepair的安全漏洞的方法,该方法是基于转移学习。 vreepair首先在大型错误修复语料库上培训,然后在漏洞修复数据集上调整,这是一个较小的数量级。在我们的实验中,我们表明,仅在错误修复语料库上培训的模型可能已经修复了一些漏洞。然后,我们证明转移学习改善了修复易受攻击的C功能的能力。我们还表明,转移学习模型比具有去噪任务训练的模型更好,并在漏洞固定任务上进行微调。总而言之,本文表明,与在小型数据集上的学习相比,转移学习适用于修复C中的安全漏洞。
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代码摘要可帮助开发人员理解程序并减少在软件维护过程中推断程序功能的时间。最近的努力诉诸深度学习技术,例如序列到序列模型,以生成准确的代码摘要,其中基于变压器的方法已实现了有希望的性能。但是,在此任务域中,有效地将代码结构信息集成到变压器中的情况不足。在本文中,我们提出了一种名为SG-Trans的新方法,将代码结构属性纳入变压器。具体而言,我们将局部符号信息(例如,代码令牌和语句)和全局句法结构(例如,数据流程图)注入变压器的自我发项模块中。为了进一步捕获代码的层次结构特征,局部信息和全局结构旨在分布在下层和变压器高层的注意力头中。广泛的评估表明,SG-trans的表现优于最先进的方法。与表现最佳的基线相比,SG-Trans在流星评分方面仍然可以提高1.4%和2.0%,这是一个广泛用于测量发电质量的度量,分别在两个基准数据集上。
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尽管不断努力提高代码搜索的有效性和效率,但仍未解决两个问题。首先,编程语言具有固有的牢固结构链接,并且代码的特征是文本表单将省略其中包含的结构信息。其次,代码和查询之间存在潜在的语义关系,跨序列对齐代码和文本是具有挑战性的,因此在相似性匹配期间,向量在空间上保持一致。为了解决这两个问题,在本文中,提出了一个名为CSSAM的代码搜索模型(代码语义和结构注意匹配)。通过引入语义和结构匹配机制,CSSAM有效提取并融合了多维代码功能。具体而言,开发了交叉和残留层,以促进代码和查询的高纬度空间比对。通过利用残差交互,匹配模块旨在保留更多的代码语义和描述性功能,从而增强了代码及其相应查询文本之间的附着力。此外,为了提高模型对代码固有结构的理解,提出了一个名为CSRG的代码表示结构(代码语义表示图),用于共同表示抽象语法树节点和代码的数据流。根据两个包含540K和330K代码段的公开可用数据集的实验结果,CSSAM在两个数据集中分别在获得最高的SR@1/5/10,MRR和NDCG@50方面大大优于基本线。此外,进行消融研究是为了定量衡量CSSAM每个关键组成部分对代码搜索效率和有效性的影响,这为改进高级代码搜索解决方案提供了见解。
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Code completion aims to help improve developers' productivity by suggesting the next code tokens from a given context. Various approaches have been proposed to incorporate abstract syntax tree (AST) information for model training, ensuring that code completion is aware of the syntax of the programming languages. However, existing syntax-aware code completion approaches are not on-the-fly, as we found that for every two-thirds of characters that developers type, AST fails to be extracted because it requires the syntactically correct source code, limiting its practicality in real-world scenarios. On the other hand, existing on-the-fly code completion does not consider syntactic information yet. In this paper, we propose PyCoder to leverage token types, a kind of lightweight syntactic information, which is readily available and aligns with the natural order of source code. Our PyCoder is trained in a multi-task training manner so that by learning the supporting task of predicting token types during the training phase, the models achieve better performance on predicting tokens and lines of code without the need for token types in the inference phase. Comprehensive experiments show that PyCoder achieves the first rank on the CodeXGLUE leaderboard with an accuracy of 77.12% for the token-level predictions, which is 0.43%-24.25% more accurate than baselines. In addition, PyCoder achieves an exact match of 43.37% for the line-level predictions, which is 3.63%-84.73% more accurate than baselines. These results lead us to conclude that token type information (an alternative to syntactic information) that is rarely used in the past can greatly improve the performance of code completion approaches, without requiring the syntactically correct source code like AST-based approaches do. Our PyCoder is publicly available on HuggingFace.
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软件工程(ML4SE)的机器学习是一个积极发展的研究领域,专注于帮助程序员工作的方法。为了在实践中应用开发的方法,他们需要实现合理的质量,以帮助而不是分散开发人员的注意力。尽管开发新方法来代码表示和数据收集可以提高模型的整体质量,但它没有考虑到我们可以从手头项目中获得的信息。在这项工作中,我们研究了如果我们针对特定项目,则如何提高模型的质量。我们开发一个框架来评估质量改进,模型可以在特定项目上的方法名称预测任务进行微调后获得。我们评估了三种不同复杂性的模型,并在三个设置中进行了比较它们的质量:在大型Java项目的大型数据集上进行培训,进一步对特定项目的数据进行了微调,并从头开始训练了此数据。我们表明,每项项目的微调可以极大地提高模型的质量,因为它们捕获了项目的领域和命名约定。我们开放用于数据收集的工具以及运行实验的代码:https://zenodo.org/record/6040745。
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软件开发互动期间的有毒对话可能会对免费开源软件(FOSS)开发项目产生严重影响。例如,有毒对话的受害者可能会害怕表达自己,因此会丧失自己的动力,并最终可能离开该项目。自动过滤有毒的对话可能有助于福斯社区保持其成员之间的健康互动。但是,现成的毒性探测器在软件工程(SE)数据集上的表现较差,例如从代码审查评论中策划的一个。为了遇到这一挑战,我们提出了毒性,这是一种基于学习的基于学习的毒性识别工具,用于代码审查互动。有毒物质包括选择一种监督学习算法之一,选择文本矢量化技术,八个预处理步骤以及一个大规模标记的数据集,其中包括19,571个代码评论评论。在这八个预处理步骤中,有两个是特定于SE域。通过对预处理步骤和矢量化技术的各种组合的模型进行严格的评估,我们已经确定了数据集的最佳组合,可提高95.8%的精度和88.9%的F1得分。毒性明显优于我们数据集中的现有毒性探测器。我们已发布了数据集,预处理的模型,评估结果和源代码,网址为:https://github.com/wsu-seal/toxicr
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近年来,研究人员创建并引入了大量各种代码生成模型。由于对每个新模型版本的人类评估都是不可行的,因此社区采用了自动评估指标,例如BLEU来近似人类判断的结果。这些指标源自机器翻译域,目前尚不清楚它们是否适用于代码生成任务,以及他们与人类对此任务的评估有多一致。还有两个指标,即Codebleu和Ruby,它们是为了估计代码的相似性并考虑了代码属性的。但是,对于这些指标,几乎没有关于他们与人类评估一致的研究。尽管如此,公制得分的最小差异仍用于声称某些代码生成模型的优越性。在本文中,我们介绍了一项有关六个指标的适用性的研究-Bleu,Rouge-L,Meteor,Chrf,Codebleu,Ruby-用于评估代码生成模型。我们对两个不同的代码生成数据集进行了一项研究,并使用人类注释来评估这些数据集上运行的所有模型的质量。结果表明,对于Python单线的Conala数据集,如果模型得分的差异小于5分,则没有一个指标可以正确模拟人类判断,而$ 95 \%$确定性,则使用$> 95 \%$确定性。对于由特定结构类别组成的炉石传说数据集,至少2分的模型得分差异足以声称一种模型比另一个模型的优越性。使用我们的发现,我们得出了有关使用指标来估计代码生成任务的模型性能的几项建议。
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深学习方法,已经在诸如图像分类和自然语言处理领域中的成功应用,最近被应用到源代码分析过,由于免费提供源代码(例如,从开源软件库)的巨大数额。在这项工作中,我们阐述在国家的最先进的方法来使用有关其句法结构信息的源代码表示,我们适应它代表源的变化(即,提交)。我们使用这种表示安全相关的分类提交。因为我们的方法是使用迁移学习(也就是我们训练的一个“借口任务”是可用的丰富的标签数据的网络,然后我们使用这样的网络提交分类的目标任务,为此,少标记实例可用)我们研究了前培训使用两种不同的借口任务与随机初始化模型的网络的影响。我们的研究结果表明,通过利用代码语法跑赢基于令牌的表示得到的结构信息表示。此外,具有非常大的数据集上的松散的相关任务借口训练前时所获得的性能度量($> 10 ^ 6个$样品)上的更小的数据集训练前当超过($> 10 ^ 4 $样品)但对于一个借口任务更密切相关的目标任务。
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大多数自动化软件测试任务可以从测试用例的抽象表示中受益。传统上,这是通过基于测试案例的代码覆盖范围来完成的。规范级别的标准可以替换代码覆盖范围以更好地表示测试用例的行为,但通常不具有成本效益。在本文中,我们假设测试用例的执行痕迹可以使其在自动测试任务中抽象其行为的好选择。我们提出了一种新颖的嵌入方法Test2VEC,该方法将测试执行映射到潜在空间。我们在测试案例的优先级(TP)任务中评估了此表示形式。我们的默认TP方法基于嵌入式向量与历史失败测试向量的相似性。我们还根据测试向量的多样性研究了一种替代方案。最后,我们提出了一种决定给定测试套件的方法,以决定选择哪种TP。该实验基于几个真实和种子故障,具有超过一百万个执行痕迹。结果表明,就第一个失败测试案例(FFR)的中位数等级而言,我们提议的TP将最佳替代品提高了41.80%。就中位数APFD和中位数归一化FFR而言,它的表现优于传统代码覆盖范围的方法25.05%和59.25%。
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