ICSE 勉強会Comprehending the Drift I

筑波大学 北川研早瀬 康裕

MiningMessage Sequence Graphs

Sandeep Kumar, Siau-Cheng Khoo, Abhik Roychoudhury, David Lo

背景• Dynamic specification mining ： 実行トレースからプログラムの振舞いを抽出する研究

– オートマトンに基づく記述 [11,23,28]– temporal rule に基づく記述 [43,25]– どれも，逐次プログラムが対象

• 並列 / 分散プログラムからの抽出は難しい– 特に，イベントの半順序を発見する所

• 分散システムの記述には Message Sequence Charts (MSCs, ITU 勧告 ) がよく用いられる– シーケンス図にそっくりだが，縦線はプロセスを表す

MSGMiner• 入力 : プログラムトレース• 出力 : MSG (MSC を頂点とする有向グラフ )

– 頂点 (basic MSC) のイベントが全て終了すると，次の頂点に移動する• 手順(1) イベント間の半順序関係の抽出

– イベント列 ( 全順序 ) から，不要な関係を捨てる– 残す順序関係

• メッセージの送信 <s!r, m> は，対応する受信 <r?s, m> に先立つ• 同一のプロセス内の時系列順序

(2) basic MSC の抽出• 頻出する部分グラフを抽出する

(3) automata の学習• sk-strings ( 既存手法 ) を使用する

(4) 拡張• broadcast の送受信に対応• 不要な順序関係を捨てる• oracle ( 特別な入力列 ) を与えて，不要な順序を認識させる

Automatically Detecting and Describing High Level Actions within Methods

Giriprasad Sridhara, Lori Pollock,K. Vijay-Shanker

Motivating example

• コード片に対して，アルゴリズムレベルでの説明文を生成する手法を提案

Get weapon attack action object(in vectorAttacks) with highest expected damage

9 for ( int x = 0 ; x < vAttacks . size() ; x++) {10 WeaponAttackAction waa=vAttacks . elementAt (x);11 float fDanger = getExpectedDamage(g, waa) ;12 if (fDanger> fHighest) {13 fHighest = fDanger;14 waaHighest = waa;15 }16 }17 return waaHighest ;

説明文の生成例 (Listing 1)

以下の組み合わせ• 連続する文から生成• 制御構造から生成

背景技術3.1 プログラムの自然言語的 構文解析著者らの作った Software Word Usage Model (SWUM) で，プログラム中に出現する単語の関係を取得する．動詞節，名詞節などが取り出せる．

説明文生成の基本• 3.2 連続する文をまとめる

戦略 : よく似た文の連続を，ひとつの処理として説明文を作る• まとめたい例 Listing 3 と，まとめたくない例 Listing 4

アルゴリズム– 上から順に連続する文をチェックし，連結可能な限りつなぐ– 連結可能の基準

• 動詞節が同じ• 名詞節の最後の語 (Head Word) が同じ• ( 前置詞節もチェックするが省略 )

– 連結可能な文から，名詞節の共通部分を括り出して複数形にする

制御構造からの説明文生成• 3.3 条件文を抽象化する

戦略 : 分岐後の文が同じ形なら，まとめて説明文にする– Ｌｉｓｔｉｎｇ　 5: 条件節にあるレシーバ型が共通であることを見つけて，文の生成に利用する– Ｌｉｓｔｉｎｇ　 6: return を見付ける．その引数が定数なら，条件式内の単語の略語かどうかをチェックする– Ｌｉｓｔｉｎｇ　 7: 同じ変数への代入を見付ける

• 3.4 ループ中のパターンを見付ける戦略 : 特徴的なループのパターンを見付けて，説明文にする– max-min: 最大値 ( 最小値 ) を見付ける処理– count: 集合型の中の要素数を数える– contains: 条件を満たす要素が含まれているかどうかを検査する– find: 条件を満たす要素を返す– copy: 集合型の ( 条件を満たす ) 要素を，別の集合型にコピーする

5 何に使える ?

• リファクタリング• 関数・メソッド内部用のコメント生成• より良いメソッド名の提案• メソッドのドキュメントコメント

(summary comment) 生成 ( の改善 )

Portfolio: FindingRelevant Functions and Their Usages

Collin McMillan, Mark Grechanik, Denys Poshyvanyk, Qing Xie, Chen Fu

意図 : mip map 画像を dithering していて，テクスチャに使っている例を探したい (?)• 全ての単語を含む関数はない• 個々の単語を含む関数が，別々に列挙されるだけでは，理解や再利用には不足開発者に必要なもの• 関連する関数全て• 適切な組み合わせ

関連する関数も含めたコールグラフを見せよう

mip map dithering texture image graphics Search

モデル• 検索対象のデータモデルは，関数間の静的なコールグラフ．

– 辺は呼出しの有無のみで引かれる (多重辺，ラベルはなし )• PageRank と，キーワードマッチ (WOS) ， Spreading

Activation Network (SAN) を組み合わせて評価値を出す– 「 SAN」と呼んでいるものの実態

• キーワードマッチの評価値を，コールグラフ上で隣接する頂点に伝播させる• これにより，直接キーワードにマッチしなかった頂点も検索結果として表示される

• 検索結果は部分グラフ (+ 含まれる頂点のリスト )

検索結果の Web UI

• 上位にランクされた関数は，コールグラフ上で大きく表示される• リストにマウスカーソルを合わせると，対応するコールグラフの頂点がハイライトされる

評価実験• Google Code Search, Koders, Portfolio を被験者実験で評価– 49人中， Accenture コンサルティング部門の社員が 44人 (!)

• 15種類のタスクのコンセプトを，それぞれ 1つのクエリで表現• 検索結果の上位 10 件を， 4段階で評価• 結果 : Portfolio > Koders > Google