对开发人员的领域专业知识的准确评估对于分配适当的候选人来为项目做出贡献或参加工作职位很重要。由于潜在的候选人可以来自大型池,因此对该领域专业知识的自动评估是一个理想的目标。尽管以前的方法在单个软件项目中取得了成功,但对开发人员的领域专业知识的评估跨多个项目的贡献更具挑战性。在本文中,我们采用DOC2VEC来代表开发人员的领域专业知识作为嵌入向量。这些向量来自包含开发人员专业知识的证据的不同来源,例如对他们贡献的存储库的描述,解决历史的问题以及API在他们的委托中呼吁。我们将其命名为Dev2Vec,并证明其在代表开发人员的技术专业化方面的有效性。我们的结果表明,编码开发人员在嵌入矢量中的专业知识优于最先进的方法,并提高了F1得分高达21%。此外,我们的发现表明,开发人员的``问题解决历史''是代表开发人员在嵌入空间中的领域专业知识的最有用的信息来源。
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GitHub是Internet上最大的开源软件主机。这个大型,可自由访问的数据库吸引了从业人员和研究人员的注意。但是,随着Github的增长的继续,越来越难以导航遍布广泛领域的大量存储库。过去的工作表明,考虑到应用程序域对于预测存储库的普及以及有关项目质量的推理的任务至关重要。在这项工作中,我们建立在先前注释的5,000个GitHub存储库的数据集上,以设计自动分类器,以通过其应用程序域对存储库进行分类。分类器使用最先进的自然语言处理技术和机器学习,根据五个应用程序域从多个数据源和目录存储库中学习。我们用(1)自动分类器贡献,该分类器可以将流行的存储库分配给每个应用程序域,至少具有70%的精度,(2)对该方法在不流行的存储库中的性能进行调查,以及(3)这种方法对这种方法的实际应用程序,用于回答软件工程实践的采用如何在应用程序域之间有何不同。我们的工作旨在帮助GitHub社区确定感兴趣的存储库,并为未来的工作开放有希望的途径,以调查来自不同应用领域的存储库之间的差异。
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源代码(MLONCODE)上的机器学习有望改变软件的交付方式。通过挖掘软件伪像之间的上下文和关系,mloncode通过代码自动生成,代码建议,代码自动标记和其他数据驱动的增强功能增强了软件开发人员的功能。对于许多任务中,代码的脚本级别表示足够,但是,在许多情况下,要考虑各种依赖关系和存储库结构的存储库级表示,例如,自动标记存储库具有主题或自动记录的存储库。代码等,用于计算存储库级表示的现有方法受(a)依赖代码的自然语言文档(例如,读书文件)(b)方法/脚本级表示的天真聚集,例如,通过串联或平均值。本文介绍了一个深度神经网络,该网络可直接从源代码中生成可公开可用的GitHub代码存储库的存储库嵌入。主题结合了一种注意机制,该机制将源代码,完整依赖关系图和脚本级别的文本信息投射到密集的存储库级表示中。为了计算存储库级别的表示,局部训练可以预测与存储库相关的主题,该主题是在公开可用的GitHub存储库数据集中,这些存储库与他们的地面真相主题标签一起爬行。我们的实验表明,局部计算的嵌入能够胜过多个基线,包括通过在存储库自动标记的任务下平均或串联来天真地结合方法级表示的基线。
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错误报告是软件开发中的常见文物。它们作为用户与开发人员通信有关使用发布版本的软件程序时遇到的问题的主频道。然而,在对问题的描述中,用户可以故意或不揭示漏洞。在典型的维护方案中,在准备纠正补丁时,开发团队优先考虑此类安全相关错误报告。然而,当安全相关性没有立即表达(例如,通过标签)或通过TRIAJIG团队迅速识别时,开放的安全相关错误报告可能成为攻击者可以利用以执行零日攻击的敏感信息的关键泄漏。为了支持Trizing Bug报告中的从业者,研究社区提出了检测安全相关错误报告的许多方法。近年来,报告了基于机器学习的这方面的方法,具有很有希望的表现。我们的工作侧重于这些方法,并重新审视其积木,为目前的成就提供全面的观点。为此,我们建立了一个大型实验数据集,并在特征集和学习算法中进行了广泛的实验。最终,我们的研究突出了不同的方法配置,从而产生最好的执行分类器。
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物联网是一个快速新兴的范式,现在几乎涵盖了我们现代生活的各个方面。因此,确保物联网设备的安全至关重要。物联网设备与传统计算可能有所不同,从而在物联网设备中设计和实施适当的安全措施可能具有挑战性。我们观察到,物联网开发人员在堆栈溢出(SO)等开发人员论坛中讨论了与安全相关的挑战。但是,我们发现,在SO中,物联网安全讨论也可以埋葬在非安全性讨论中。在本文中,我们旨在了解物联网开发人员在将安全实践和技术应用于IoT设备时面临的挑战。我们有两个目标:(1)开发一个模型,该模型可以自动在SO中找到与安全有关的物联网讨论,并且(2)研究模型输出以了解与IoT开发人员安全相关的挑战。首先,我们从中下载了53k帖子,因此包含有关物联网的讨论。其次,我们手动将53K帖子的5,919个句子标记为1或0。第三,我们使用此基准测试来研究一套深度学习变压器模型。最佳性能模型称为SECBOT。第四,我们将SECBOT应用于整个帖子,并找到大约30K安全性的句子。第五,我们将主题建模应用于与安全有关的句子。然后,我们标记并分类主题。第六,我们分析了主题的演变。我们发现(1)SECBOT是基于深度学习模型Roberta的重建。 SECBOT提供的最佳F1分数为0.935,(2)SECBOT错误分类的样本中有六个错误类别。当关键字/上下文是模棱两可的(例如,网关可以是安全网关或简单网关)时,SECBOT主要是错误的,(3)有9个安全主题分为三个类别:软件,硬件和网络,以及(4)最多的主题属于软件安全性,然后是网络安全。
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收集与特定API方法相关的API示例,用法和提及在诸如堆栈溢出之类的场地上的讨论中不是一个微不足道的问题。它需要努力正确认识讨论是否指的是开发人员/工具正在搜索的API方法。线程的内容包括描述API方法在讨论中的参与和包含API调用的代码片段中的文本段落,可以参考给定的API方法。利用此观察,我们开发FacOS,一种特定于背景算法,可以在讨论中捕获段落和代码片段的语义和语法信息。FACOS将基于语法的单词的分数与来自Codebert的精细调整的预测模型的分数相结合。Facos在F1分数方面将最先进的方法击败了13.9%。
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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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The relationship between words in a sentence often tells us more about the underlying semantic content of a document than its actual words, individually. In this work, we propose two novel algorithms, called Flexible Lexical Chain II and Fixed Lexical Chain II. These algorithms combine the semantic relations derived from lexical chains, prior knowledge from lexical databases, and the robustness of the distributional hypothesis in word embeddings as building blocks forming a single system. In short, our approach has three main contributions: (i) a set of techniques that fully integrate word embeddings and lexical chains; (ii) a more robust semantic representation that considers the latent relation between words in a document; and (iii) lightweight word embeddings models that can be extended to any natural language task. We intend to assess the knowledge of pre-trained models to evaluate their robustness in the document classification task. The proposed techniques are tested against seven word embeddings algorithms using five different machine learning classifiers over six scenarios in the document classification task. Our results show the integration between lexical chains and word embeddings representations sustain state-of-the-art results, even against more complex systems.
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在过去几年中,自动化机器学习(AUTOML)工具的普及有所增加。机器学习(ML)从业人员使用自动工具来自动化和优化功能工程,模型培训和超参数优化的过程。最近的工作对从业人员使用汽车工具的经验进行了定性研究,并根据其性能和提供的功能比较了不同的汽车工具,但是现有的工作都没有研究在大规模实际项目中使用Automl工具的实践。因此,我们进行了一项实证研究,以了解ML从业者如何在其项目中使用汽车工具。为此,我们在GitHub上托管的大量开源项目存储库中研究了最常用的十大汽车工具及其各自的用法。我们研究的结果表明1)ML从业人员主要使用哪种汽车工具,以及2)使用这些汽车工具的存储库的特征。此外,我们确定了使用Automl工具的目的(例如,模型参数采样,搜索空间管理,模型评估/错误分析,数据/功能转换和数据标记)以及ML管道的阶段(例如功能工程)使用工具。最后,我们报告在同一源代码文件中使用Automl工具的频率。我们希望我们的结果可以帮助ML从业人员了解不同的汽车工具及其使用情况,以便他们可以为其目的选择正确的工具。此外,Automl工具开发人员可以从我们的发现中受益,以深入了解其工具的用法并改善其工具以更好地适合用户的用法和需求。
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可选类型的注释允许通过静态打字功能来丰富动态编程语言,例如更好的集成开发环境(IDE)支持,更精确的程序分析以及与类型相关的运行时错误的早期检测和预防。基于机器学习的类型推理有望自动执行此任务的有趣结果。但是,此类系统的实际用法取决于它们在跨不同领域概括的能力,因为它们通常在训练领域之外应用。在这项工作中,我们通过进行广泛的跨域实验来研究Type4py作为最先进的基于深度学习类型推理系统的代表性的概括能力。因此,我们解决了以下问题:数据集偏移,播音外词,未知类别和稀有类。为了执行此类实验,我们使用数据集nytypes4py和crossdomaintypes4py。我们在本文中介绍的后者。我们的数据集具有超过1,000,000个类型的注释,并可以使用来自两个域Web开发和科学计算的数据的数据的不同域中的类型推理系统进行跨域评估。通过我们的实验,我们检测到数据集中的变化,并具有长尾巴分布,并具有许多稀有和未知的数据类型,从而大大降低了基于深度学习的推理系统的性能。在这种情况下,我们测试了无监督的域适应方法和微调以克服问题。此外,我们研究了量量表的单词的影响。
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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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Software-related platforms have enabled their users to collaboratively label software entities with topics. Tagging software repositories with relevant topics can be exploited for facilitating various downstream tasks. For instance, a correct and complete set of topics assigned to a repository can increase its visibility. Consequently, this improves the outcome of tasks such as browsing, searching, navigation, and organization of repositories. Unfortunately, assigned topics are usually highly noisy, and some repositories do not have well-assigned topics. Thus, there have been efforts on recommending topics for software projects, however, the semantic relationships among these topics have not been exploited so far. We propose two recommender models for tagging software projects that incorporate the semantic relationship among topics. Our approach has two main phases; (1) we first take a collaborative approach to curate a dataset of quality topics specifically for the domain of software engineering and development. We also enrich this data with the semantic relationships among these topics and encapsulate them in a knowledge graph we call SED-KGraph. Then, (2) we build two recommender systems; The first one operates only based on the list of original topics assigned to a repository and the relationships specified in our knowledge graph. The second predictive model, however, assumes there are no topics available for a repository, hence it proceeds to predict the relevant topics based on both textual information of a software project and SED-KGraph. We built SED-KGraph in a crowd-sourced project with 170 contributors from both academia and industry. The experiment results indicate that our solutions outperform baselines that neglect the semantic relationships among topics by at least 25% and 23% in terms of ASR and MAP metrics.
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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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如今,由于最近在人工智能(AI)和机器学习(ML)中的近期突破,因此,智能系统和服务越来越受欢迎。然而,机器学习不仅满足软件工程,不仅具有有希望的潜力,而且还具有一些固有的挑战。尽管最近的一些研究努力,但我们仍然没有明确了解开发基于ML的申请和当前行业实践的挑战。此外,目前尚不清楚软件工程研究人员应将其努力集中起来,以更好地支持ML应用程序开发人员。在本文中,我们报告了一个旨在了解ML应用程序开发的挑战和最佳实践的调查。我们合成从80名从业者(以不同的技能,经验和应用领域)获得的结果为17个调查结果;概述ML应用程序开发的挑战和最佳实践。参与基于ML的软件系统发展的从业者可以利用总结最佳实践来提高其系统的质量。我们希望报告的挑战将通知研究界有关需要调查的主题,以改善工程过程和基于ML的申请的质量。
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深度学习在各种软件工程任务中广泛使用,例如,节目分类和缺陷预测。虽然该技术消除了特征工程所需的过程,但源代码模型的构建显着影响了这些任务的性能。最近的作品主要集中在通过引入从CFG提取的上下文依赖项来补充基于AST的源代码模型。但是,所有这些都关注基本块的表示,这是上下文依赖性的基础。在本文中,我们集成了AST和CFG,并提出了一种嵌入了分层依赖项的新型源代码模型。基于此,我们还设计了一种神经网络,这取决于图表关注机制。特殊地,我们介绍了基本块的句法结构,即其对应的AST,在源代码模型中提供足够的信息并填补间隙。我们在三种实际软件工程任务中评估了该模型,并将其与其他最先进的方法进行了比较。结果表明,我们的模型可以显着提高性能。例如,与最佳性能的基线相比,我们的模型将参数的比例降低了50 \%并实现了对程序分类任务的准确性的4 \%改进。
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当今软件的复杂性日益增加,需要成千上万的开发人员的贡献。这种复杂的协作结构使开发人员更有可能引入易缺陷的更改,从而导致软件故障。确定何时引入这些缺陷的变化已被证明具有挑战性,并且使用传统的机器学习(ML)方法来做出这些决定似乎已经达到了平稳状态。在这项工作中,我们构建了由开发人员和源文件组成的贡献图,以捕获构建软件所需的更改的细微复杂性。通过利用这些贡献图,我们的研究表明了使用基于图的ML改善及时(JIT)缺陷预测的潜力。我们假设从贡献图中提取的功能可能是易缺陷变化的预测指标,而不是从软件特征中得出的固有特征。我们使用基于图的ML来证实我们的假设,以分类表示易缺陷变化的边缘。 JIT缺陷预测问题的新框架导致了更好的结果。我们在14个开源项目上测试了我们的方法,并表明我们的最佳模型可以预测代码更改是否会导致F1分数高达77.55 $ \%$的缺陷。这比JIT缺陷预测中最新的$ \%$的增加高达46.72美元。我们描述了局限性,开放挑战以及该方法如何用于操作JIT缺陷预测。
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Recent advances in deep learning (dl) have led to the release of several dl software libraries such as pytorch, Caffe, and TensorFlow, in order to assist machine learning (ml) practitioners in developing and deploying state-of-the-art deep neural networks (DNN), but they are not able to properly cope with limitations in the dl libraries such as testing or data processing. In this paper, we present a qualitative and quantitative analysis of the most frequent dl libraries combination, the distribution of dl library dependencies across the ml workflow, and formulate a set of recommendations to (i) hardware builders for more optimized accelerators and (ii) library builder for more refined future releases. Our study is based on 1,484 open-source dl projects with 46,110 contributors selected based on their reputation. First, we found an increasing trend in the usage of deep learning libraries. Second, we highlight several usage patterns of deep learning libraries. In addition, we identify dependencies between dl libraries and the most frequent combination where we discover that pytorch and Scikit-learn and, Keras and TensorFlow are the most frequent combination in 18% and 14% of the projects. The developer uses two or three dl libraries in the same projects and tends to use different multiple dl libraries in both the same function and the same files. The developer shows patterns in using various deep-learning libraries and prefers simple functions with fewer arguments and straightforward goals. Finally, we present the implications of our findings for researchers, library maintainers, and hardware vendors.
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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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随着软件量表和复杂性的快速增长,将大量错误报告提交到错误跟踪系统中。为了加快缺陷维修的速度,需要对这些报告进行准确的分类,以便可以将其发送给适当的开发人员。但是,现有的分类方法仅使用错误报告的文本信息,从而导致其性能较低。为了解决上述问题,本文提出了一种用于错误报告的新自动分类方法。创新是,当对错误报告进行分类时,除了使用报告的文本信息外,还考虑了报告的意图(即建议或解释),从而提高了分类的性能。首先,我们从四个生态系统(Apache,Eclipse,Gentoo,Mozilla)收集错误报告,并手动注释它们以构建实验数据集。然后,我们使用自然语言处理技术来预处理数据。在此基础上,BERT和TF-IDF用于提取意图的功能和多个文本信息。最后,这些功能用于训练分类器。对五个分类器(包括k-nearest邻居,天真的贝叶斯,逻辑回归,支持向量机和随机森林)的实验结果表明,我们提出的方法可实现更好的性能,其F量度从87.3%达到95.5%。
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