減少代碼調(diào)試時(shí)間與成本支出

　　由于代碼調(diào)試對(duì)于程序開(kāi)發(fā)至關(guān)重要，幾乎所有的大型軟件都需要調(diào)試，才能最大程度上避免軟件出錯(cuò)。

　　但是對(duì)于絕大多數(shù)開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，這個(gè)過(guò)程不僅非常耗時(shí)，而且大部分調(diào)試只能手工作業(yè)。因?yàn)樾迯?fù)一個(gè)軟件缺陷可能需要幾天、幾周甚至幾個(gè)月的時(shí)間，據(jù)估計(jì)，多達(dá) 50% 的軟件開(kāi)發(fā)時(shí)間浪費(fèi)在調(diào)試程序上。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)錯(cuò)誤都需要語(yǔ)義分析來(lái)識(shí)別、評(píng)估根本原因，即使是最先進(jìn)的調(diào)試系統(tǒng)也無(wú)法有效地執(zhí)行這種分析。

　　英特爾實(shí)驗(yàn)室首席人工智能科學(xué)家 Justin Gottschlich 也表示：“盡管在過(guò)去的幾十年里，研究自動(dòng)化調(diào)試方面取得了部分進(jìn)展，但現(xiàn)有工具仍無(wú)法完美發(fā)現(xiàn)日益復(fù)雜的軟件錯(cuò)誤。這也是調(diào)試仍然主要由人為驅(qū)動(dòng)的過(guò)程的一個(gè)關(guān)鍵原因?！?/p>

　　除此之外，調(diào)試代碼的預(yù)算支出也很高。據(jù)英特爾官方介紹，2020 年 IT 行業(yè)在與調(diào)試代碼相關(guān)的環(huán)節(jié)上大約花費(fèi)了 2 萬(wàn)億美元，約占 IT 平均預(yù)算的一半。

　　“超能的” ControlFlag

　　據(jù)悉，該系統(tǒng)是英特爾機(jī)器編程研究 （MPR） 項(xiàng)目的一部分，該項(xiàng)目的總體目標(biāo)是通過(guò)自動(dòng)化有望將開(kāi)發(fā)軟件所需的時(shí)間減少 1,000 倍。例如，Gottschlich 的團(tuán)隊(duì)正在研究的領(lǐng)域之一是最終擴(kuò)展 ControlFlag 的能力，以自動(dòng)修復(fù)它檢測(cè)到的錯(cuò)誤。

　　自去年推出以來(lái)，英特爾已在各種軟件系統(tǒng)上測(cè)試了該機(jī)器學(xué)習(xí)工具，并取得了可喜的成果?！爱?dāng)我們最初設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，我們沒(méi)有預(yù)料到它能夠發(fā)現(xiàn)高度復(fù)雜的缺陷，”英特爾實(shí)驗(yàn)室首席人工智能科學(xué)家 Justin Gottschlich 表示?！叭欢?，鑒于其自我監(jiān)督的設(shè)計(jì)，ControlFlag 能夠發(fā)現(xiàn)高度復(fù)雜、細(xì)微的軟件缺陷，甚至連我們這些構(gòu)建它的人都感到震驚?！?/p>

　　英特爾的團(tuán)隊(duì)通過(guò)使用一種“無(wú)監(jiān)督”的學(xué)習(xí)方法，以允許 ControlFlag 檢測(cè)更廣泛的存儲(chǔ)庫(kù)中的錯(cuò)誤。該系統(tǒng)從超過(guò) 10 億行未標(biāo)記的源代碼中學(xué)習(xí)編碼模式，使其能夠達(dá)到很高的準(zhǔn)確性，甚至可以適應(yīng)開(kāi)發(fā)人員的風(fēng)格，以區(qū)分軟件異常和編程語(yǔ)言的風(fēng)格變化。

　　ControlFlag 適用于任何包含控制結(jié)構(gòu)的編程語(yǔ)言（如 C/C++），而且ControlFlag 能夠不斷地從未標(biāo)記的源代碼中學(xué)習(xí)，隨著新數(shù)據(jù)的引入而 “進(jìn)化”，使自己變得更好。雖然它還不能自動(dòng)解決它所發(fā)現(xiàn)的代碼錯(cuò)誤，但該工具可以為開(kāi)發(fā)人員提供了潛在的修改建議。

　　Justin Gottschlich 還表示，目前為止僅在兩個(gè)專有軟件存儲(chǔ)庫(kù)上使用 ControlFlag，就發(fā)現(xiàn)了生產(chǎn)質(zhì)量、已部署程序中的 300 多個(gè)缺陷。例如，去年 ControlFlag 在名為 Client URL （cURL） 的計(jì)算機(jī)軟件項(xiàng)目中檢測(cè)到代碼異常，該項(xiàng)目每天使用各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)超過(guò) 10 億次。在向 cURL 團(tuán)隊(duì)報(bào)告異常后，他們同意 ControlFlag 的發(fā)現(xiàn)并重新設(shè)計(jì)代碼以修補(bǔ)問(wèn)題。

　　不斷進(jìn)步的 ControlFlag

　　隨著英特爾團(tuán)隊(duì)致力于開(kāi)發(fā) ControlFlag，過(guò)去的一年也帶來(lái)了相當(dāng)多的學(xué)習(xí)點(diǎn)。Gottschlich 認(rèn)為，需要改進(jìn)的兩個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域是減少該工具報(bào)告的誤報(bào)數(shù)量，以及將更先進(jìn)的語(yǔ)義分析器集成到 ControlFlag 的推理中。

　　然而，作為一個(gè)將成為英特爾機(jī)器編程工具套件之一的系統(tǒng)，ControlFlag 將繼續(xù)發(fā)展?！癈ontrolFlag 的進(jìn)步不太可能停止，”Gottschlich 強(qiáng)調(diào)?！斑@主要是因?yàn)殡S著軟件編程語(yǔ)言、硬件描述語(yǔ)言和計(jì)算設(shè)備的發(fā)展，ControlFlag 也需要發(fā)展以跟上它們的步伐?！?/p>

　　與此同時(shí)，英特爾的 MPR 團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)展一些專注于簡(jiǎn)化軟件開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目。例如，去年該公司還發(fā)布了一款與麻省理工學(xué)院實(shí)驗(yàn)室共同開(kāi)發(fā)的工具，該工具可以研究代碼片段以了解軟件打算做什么。該系統(tǒng)稱為 MISIM（機(jī)器推斷代碼相似性），它使用預(yù)先存在的代碼目錄來(lái)理解新算法背后的意圖，并通過(guò)建議其他編程方法或提供使代碼更高效的選項(xiàng)來(lái)幫助工程師開(kāi)發(fā)軟件。

　　Gottschlich 預(yù)計(jì) MISIM 有一天會(huì)與 ControlFlag 一起工作?！爱?dāng)正確想法融合在一起時(shí)，我們?cè)O(shè)想了一個(gè)更強(qiáng)大的新系統(tǒng)，該系統(tǒng)將能夠檢測(cè) ControlFlag 目前可以檢測(cè)到的所有缺陷，以及由于潛在的復(fù)雜性而目前無(wú)法檢測(cè)到的數(shù)百種缺陷?！盙ottschlich表示。