Ju Yong Lee, außerordentlicher Professor am Labor für industrielle Softwareentwicklung an der Innopolis University, bot die beste Forschung auf dem Gebiet der schnellen Automatisierung von Fehlerkorrekturen und war einer der zehn Gewinner der Facebook Testing and Verification Research Awards. Insgesamt haben 145 Forscher aus aller Welt Anträge für das Stipendium gestellt. Der Wissenschaftler erzählte uns von der Arbeit an seiner Forschung.
Über die Studie
Ich möchte sofort klar angeben, was Softwaretests sind. Das Hauptziel besteht darin, Fehler im Programm zu finden, die nicht von Softwareentwicklern geschrieben wurden. Wenn die Tests erfolgreich sind, können wir mit Sicherheit sagen, dass Ihr Programm zur Veröffentlichung bereit ist.
Es scheint, dass es nicht so schwierig ist, einen Fehler in der Software zu finden, insbesondere wenn der Entwickler bereits Erfahrung mit Fehlern hat. Ja, es gibt Fehler, die leicht erkannt und gefunden werden können, aber Entwickler sehen häufig keine Schwachstellen, die Hacker auch nach sorgfältiger Arbeit erkennen können. Durch Tests möchten wir Fehler finden, bevor wir Opfer von Unfällen aufgrund von Sicherheitsverletzungen und Autounfällen werden. Laut The Associated Press starben in den Jahren 2000-2010 89 Menschen an den Folgen von Softwarefehlern in Toyota-Fahrzeugen.
Das Hauptziel des Projekts ist die automatische Korrektur technischer Mängel oder Fehler in Programmen. Fast jede Software enthält Fehler, insbesondere mit dem Aufkommen kontinuierlicher Entwicklungs-, Test- und Implementierungsprozesse. Jetzt wird es für Entwickler immer schwieriger, Fehler rechtzeitig zu beheben. Daher ist es notwendig, die Software so gut wie möglich vor Fehlern zu schützen, und viele Forscher, einschließlich meiner selbst, versuchen, eine Lösung zu finden und eine Methode zur automatischen Fehlerbehebung zu entwickeln. In diesem speziellen Projekt versuche ich, die Geschwindigkeit der automatischen Korrektur technischer Fehler zu erhöhen, um die Zeit zwischen ihrer Erkennung und Beseitigung zu minimieren.
Die automatische Behebung technischer Fehler wurde von vielen Forschern, einschließlich mir, getestet. Die ersten Ergebnisse wurden von der Branche akzeptiert, und Unternehmen wie Facebook haben bereits damit begonnen, Fehler wie fehlerhafte Zeiger, die auf eine nicht vorhandene Zelle hinweisen, automatisch zu beseitigen.
Was entscheidet es?
Jeder hat seine eigenen Interessen. Ich interessiere mich für Programmiersprachen, Softwareüberprüfung und -tests. All dies ist untrennbar mit dem Verständnis von Computerprogrammen verbunden. Vor nicht allzu langer Zeit ist die automatische Fehlerkorrektur für mich zu einem eigenständigen Forschungsthema geworden. Ich denke, dass die Software in Zukunft durch künstliche Intelligenz erstellt wird, wodurch Entwickler mehr Zeit für die Arbeit an wichtigen Softwarekomponenten verwenden können.
In den letzten zehn Jahren hat die automatische Fehlerkorrektur dank der Bemühungen von Entwicklern, einschließlich meiner, einen großen Sprung nach vorne gemacht. Ich habe daran gearbeitet, automatisch generierte Patches zu verbessern und Fehler automatisch zu beheben. Ich denke, der nächste Durchbruch, den wir brauchen, ist schnelle Geschwindigkeit. Bisher wurde angenommen, dass die automatische Fehlerkorrektur im Batch-Modus verwendet wird, sodass das Problem der Geschwindigkeit nicht an erster Stelle stand. Entwickler starten die automatische Fehlerkorrektur und gehen nach Hause. Und am nächsten Morgen können die Bereiche, die über Nacht automatisch getestet wurden, angezeigt werden. Die Erfahrung zeigt jedoch, dass es am besten ist, Fehler sofort nach dem Schreiben eines Fehlerprogramms zu beheben, während sich der Entwickler noch an das erinnert, was er dort geschrieben hat. Daher schlug ich eine Studie zur automatischen Hochgeschwindigkeitsfehlerkorrektur vor.
Wettbewerber
Es war ein internationales Stipendium und Forschung wurde von Forschern aus der ganzen Welt angeboten. Facebook erhielt 145 Bewerbungen und wählte 10 Gewinner aus, darunter mich. Diese Zahl (6,9%) zeigt, wie hart der Wettbewerb im Vergleich zum Erhalt eines Zuschusses bei Spitzenkonferenzen war, bei denen der Prozentsatz der genehmigten Anträge normalerweise 20% beträgt.
Alle 10 Preisträger und ihre Forschungsergebnisse werden auf
Facebook Research veröffentlicht . Die Gewinner sind berühmte Forscher auf ihrem Gebiet von renommierten Universitäten: der Carnegie Mellon University, dem University College London, der University of California in Berkeley und der Humboldt University of Berlin.
Weitere Pläne
Die automatisierte Fehlerbehebung ist noch ein junger Bereich, und es gibt viele Dinge, an denen es sich zu arbeiten lohnt. Wir brauchen eine Methode, mit der mehr Fehler genauer und schneller behoben werden können, und ich plane, in diese Richtung zu arbeiten. In Zukunft würde ich mir wünschen, dass künstliche Intelligenz nicht nur Fehler korrigieren kann, sondern auch Entwicklern während des gesamten Prozesses hilft.
Wie viele andere akademische Studien können Projekte auf dem Gebiet der automatischen Beseitigung technischer Fehler nicht durch eine einzige Studie gelöst werden. Viele Dimensionen müssen berücksichtigt werden, damit die Idee praktisch wird. Wie gesagt, ich konzentriere mich auf die Geschwindigkeit der Beseitigung technischer Fehler, aber Geschwindigkeit ist nur eine Dimension zur Lösung eines Problems. Andere Messungen umfassen die Erfolgsrate der Fehlererkennung, die Genauigkeit der Fehlerbehebung usw. In Wissenschaft und Technologie hilft die Verbesserung einer Dimension bei der Entwicklung einer anderen, und dies ist das, was ich in Zukunft vorhabe - um die Grenzen der automatischen Lösung technischer Probleme in verschiedenen Dimensionen weiter zu erweitern.
Die Anwendbarkeit einer solchen Technik habe ich zuvor bei der automatischen Bildung von Rückmeldungen für Programme verwendet, die von Studenten geschrieben wurden. Dieses sogenannte Smart Tutoring System ist einer der Bereiche, in denen die Forschungsergebnisse angewendet werden können.