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2023 年度 実施状況報告書

潜在バグの発見・修正を可能とするJust-in-time自動バグ修正の提案

研究課題

研究課題/領域番号 22K17874
研究機関九州大学

研究代表者

近藤 将成  九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (10907017)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードバグ予測 / バグ修正 / コーディング支援 / 機械学習 / 深層学習 / LLM / プロンプトエンジニアリング
研究実績の概要

ソフトウェア工学における重要課題の1つに,ソフトウェアのバグ修正の効率化が挙げられる.本研究課題では,そういったバグを見つけ自動修正する手法を提案することを目指している.初年度は様々な角度から手法の可能性を探った.今年度はそれらの手法の調査を引き続き行った.その中で,各手法の応用範囲についての知見を蓄積することができた.具体的な手法は昨年と同様以下である.

1) バグ予測手法の深化:バグ予測手法は本研究課題における重要な構成要素である.自動バグ修正へと繋げるため,行単位といった細粒度での予測を行うための手法の提案,評価を行った.また,動的実行情報を考慮したバグ予測手法について提案を行った.さらに,バグデータの品質向上に向けたバグデータ発見手法の強化を行なった.
2) バグ修正手法の深化:近年の大規模言語モデル(LLM)の発展から,LLMのバグ修正への応用可能性について調査を行った.LLMはまだ新しい技術であることから,入力ごとの出力の変化や,応用範囲の限界,出力にバイアスを与える要素について調査を行った.
3) 開発者のコーディング支援の深化:あらゆる潜在バグを予測することは困難であることから,潜在バグそのものの発生を抑止することも重要である.その観点から,開発者がコーディング段階でバグを含まなくて良くなるような支援手法についても研究をおこなった.初期調査としてコンパイルエラーに着目し,コーディング段階でコンパイルエラーを自動で修正できるか調査した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究では特にバグ予測手法およびバグ修正手法が重要である.初年度に引き続き今年度もそれらについて様々な観点からの提案・評価を行うことができた.特に動的情報を活用したバグ予測手法について提案を行うことができた.また,研究の推進方策として昨年度に定めた通り,バグ修正手法としてLLMの活用について調査を行うことができた.LLMはまだ新しい技術であることから明らかでないことも多いが,バグ修正という観点で幅広く評価を実施し,本研究での活用について模索することができた.さらに,本研究において最も重要なバグデータの品質向上のための手法を提案・評価することができた.最後に,品質保証を行う対象ドメインとして量子ソフトウェア・動画によるバグ報告を加えるなど,本研究の応用先の横展開を行った.

今後の研究の推進方策

当初の予定通り進める.特にLLMの性能の高さから,LLMの応用可能性について引き続き調査を継続し,手法の提案を目指す.また,バグデータの品質向上について引き続き研究を継続していく.バグデータは本研究の基幹データであり,その品質は研究全体の品質に直結する.さらに品質保証対象となるソフトウェアの範囲拡張も引き続き行い,本研究成果の応用範囲の拡大を目指す.特に,動画におけるバグの自動発見・修正を研究範囲に入れる.近年,動画による情報伝達の重要性がましていることから,動画から自動的にバグを見つける手法の研究が行われ始めており,本研究も動画への応用について模索する.

次年度使用額が生じた理由

今年度はリサーチアシスタントの雇用によって研究の進捗速度を加速させることを試みた.ただし,2-3月におけるリサーチアシスタントの稼働時間が予定よりも短くなったため,次年度使用額が生じた.来年度も今年度から引き続き国際会議・国内会議での情報収集・研究成果報告のために旅費を支出する予定である.世界的なホテル代の高騰・航空券代の高騰・円安の影響があるため,その影響を減らすために次年度使用額を充当する予定である.

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] University of Victoria/University of Waterloo(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      University of Victoria/University of Waterloo
  • [国際共同研究] Eindhoven University of Technology(オランダ)

    • 国名
      オランダ
    • 外国機関名
      Eindhoven University of Technology
  • [国際共同研究] Kyungpook National University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Kyungpook National University
  • [雑誌論文] プログラム自動修正に向けた行レベルのバグ予測手法LineVul+の提案2024

    • 著者名/発表者名
      和田 寛太,森田 一成,近藤 将成,亀井 靖高,鵜林 尚靖
    • 雑誌名

      日本ソフトウェア科学会 コンピュータソフトウェア

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Understanding the Characteristics and the Role of Visual Issue Reports2024

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kuramoto, Dong Wang, Masanari Kondo, Yutaro Kashiwa, Yasutaka Kamei, Naoyasu Ubayashi
    • 雑誌名

      Empirical Software Engineering Journal

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] When Conversations Turn Into Work: A Taxonomy of Converted Discussions and Issues in GitHub2023

    • 著者名/発表者名
      Dong Wang, Masanari Kondo, Yasutaka Kamei, Raula Gaikovina Kula, Naoyasu Ubayashi
    • 雑誌名

      Empirical Software Engineering Journal

      巻: 28 ページ: -

    • DOI

      10.1007/s10664-023-10366-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 量子プログラムにおけるSATDの分類と評価2024

    • 著者名/発表者名
      中村 悠人,石本 優太,勝部 瞭太,佐藤 直人,小川 秀人,近藤 将成,亀井 靖高,鵜林 尚靖
    • 学会等名
      知能ソフトウェア工学研究会
  • [学会発表] GitHub Copilotを用いたコード生成におけるプロンプト削除の影響調査2024

    • 著者名/発表者名
      戸井 裕規,小栁 慶,野口 広太郎,近藤 将成,亀井 靖高,鵜林 尚靖
    • 学会等名
      ソフトウェア工学研究会
  • [学会発表] 大学プログラミング教育で発生したコンパイルエラーに対する GPT-3.5 による修正の特徴分析2024

    • 著者名/発表者名
      宇都宮 魁斗,近藤 将成,亀井 靖高,鵜林 尚靖
    • 学会等名
      ソフトウェアサイエンス研究会
  • [学会発表] Exploring the Effect of Multiple Natural Languages on Code Suggestion Using GitHub Copilot2024

    • 著者名/発表者名
      Kei Koyanagi, Dong Wang, Kotaro Noguchi, Masanari Kondo, Alexander Serebrenik, Yasutaka Kamei, Naoyasu Ubayashi
    • 学会等名
      International Conference on Mining Software Repositories (MSR)
    • 国際学会
  • [学会発表] Benefits and pitfalls of token-level SZZ: An empirical study on OSS projects2024

    • 著者名/発表者名
      Hiroya Watanabe, Masanari Kondo, Eunjong Choi, Osamu Mizuno
    • 学会等名
      International Conference on Software Analysis, Evolution and Reengineering (SANER)
    • 国際学会
  • [学会発表] TraceJIT: Evaluating the Impact of Behavioral Code Change on Just-In-Time Defect Prediction2024

    • 著者名/発表者名
      Issei Morita, Yutaro Kashiwa, Masanari Kondo, Jeongju Sohn, Shane McIntosh, Yasutaka Kamei, Naoyasu Ubayash
    • 学会等名
      International Conference on Software Analysis, Evolution and Reengineering (SANER)
    • 国際学会
  • [学会発表] TraceJIT:Just-In-Timeバグ予測におけるソフトウェアのふるまいの変化が与える影響の調査2023

    • 著者名/発表者名
      森田 一成,柏 祐太郎,近藤 将成,Jeongju Sohn,Shane McIntosh,亀井 靖高,鵜林 尚靖
    • 学会等名
      情報処理学会九州支部若手の会
  • [学会発表] GitHub Copilotを用いたコード生成におけるプロンプト削除の影響調査2023

    • 著者名/発表者名
      戸井 裕規,小栁 慶,野口 広太郎,近藤 将成,亀井 靖高,鵜林 尚靖
    • 学会等名
      情報処理学会九州支部若手の会
  • [学会発表] プログラム自動修正に向けた行単位のバグ予測手法の拡張とその評価2023

    • 著者名/発表者名
      和田 寛太,森田 一成,近藤 将成,亀井 靖高,鵜林 尚靖
    • 学会等名
      第30回ソフトウェア工学の基礎ワークショップ
  • [学会発表] GitHub Copilotを用いたコード推薦における入力言語の影響調査2023

    • 著者名/発表者名
      小栁 慶,野口 広太郎,王 棟,近藤 将成,亀井 靖高,鵜林 尚靖
    • 学会等名
      第30回ソフトウェア工学の基礎ワークショップ
  • [学会発表] 初学者のためのデバッグ作業支援に向けた大規模言語モデルの初期評価2023

    • 著者名/発表者名
      宇都宮 魁斗,秋山 楽登,近藤 将成,亀井 靖高,鵜林 尚靖
    • 学会等名
      第30回ソフトウェア工学の基礎ワークショップ

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公開日: 2024-12-25  

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