LLM-assisted software development has become increasingly prevalent, and can generate large-scale systems, such as compilers. It becomes crucial to strengthen the correctness of the generated code. However, automated reasoning for large-scale systems remains challenging due to code complexity. Hoare logic offers an approach to decomposing a large system into smaller components and reasoning about them separately (i.e., compositional reasoning). However, existing works still struggle to scale, because Hoare logic requires writing formal specifications for each function, imposing a heavy human burden. The problem is exacerbated when code is generated by LLMs, as developers lack a deep understanding of each function's expected behavior. This paper presents FM-Agent, the first framework that realizes automated compositional reasoning for large-scale systems. Leveraging LLMs, FM-Agent introduces a top-down paradigm to automatically generate function-level specifications. Specifically, FM-Agent derives the specification of a function from how its callers expect the function to behave, so the generated specifications can reflect the developer's intent of a function even if the implementation is buggy. Developers' intent is usually expressed in natural language, while existing verifiers only support formulas. Therefore, FM-Agent generalizes Hoare-style inference to reason about functions against natural-language specifications. Finally, to confirm bug existence and explain bug causes, FM-Agent automatically generates test cases to trigger potential bugs. In our evaluation, FM-Agent successfully reasons about large-scale systems within 2 days, each of which has up to 143k LoC. These systems have already been tested by their developers, but FM-Agent still finds 522 newly discovered bugs. These bugs can cause serious consequences, including system crashes and incorrect execution results.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

《将大型语言模型(LLM)整合到海军作战规划中》
专知会员服务
132+阅读 · 2024年6月13日
【Manning新书】MLOps工程规模化,344页pdf
专知
24+阅读 · 2022年5月4日
基于模型系统的系统设计
科技导报
10+阅读 · 2019年4月25日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
VIP会员
最新内容
反制无人机:乌克兰提供的五点启示
专知会员服务
9+阅读 · 9月23日
《各指挥层级均亟需红队能力》报告
专知会员服务
8+阅读 · 9月23日
《航电任务系统框架(FAMOS)》50页报告
专知会员服务
5+阅读 · 9月22日
《对抗行动中的人工智能与自主性》智库报告
专知会员服务
10+阅读 · 9月22日
《从数据到胜利:战争中的分析优势之争》
专知会员服务
12+阅读 · 9月22日
战争不仅需要机器人:人类仍不可或缺
专知会员服务
6+阅读 · 9月21日
《描绘美国防部创新基础设施的未来蓝图》100页
专知会员服务
12+阅读 · 9月21日
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员