Automatically detecting software failures is an important task and a longstanding challenge. It requires finding failure-inducing test cases whose test input can trigger the software's fault, and constructing an automated oracle to detect the software's incorrect behaviors. Recent advancement of large language models (LLMs) motivates us to study how far this challenge can be addressed by ChatGPT, a state-of-the-art LLM. Unfortunately, our study shows that ChatGPT has a low probability (28.8%) of finding correct failure-inducing test cases for buggy programs. A possible reason is that finding failure-inducing test cases requires analyzing the subtle code differences between a buggy program and its correct version. When these two versions have similar syntax, ChatGPT is weak at recognizing subtle code differences. Our insight is that ChatGPT's performance can be substantially enhanced when ChatGPT is guided to focus on the subtle code difference. We have an interesting observation that ChatGPT is effective in inferring the intended behaviors of a buggy program. The intended behavior can be leveraged to synthesize programs, in order to make the subtle code difference between a buggy program and its correct version (i.e., the synthesized program) explicit. Driven by this observation, we propose a novel approach that synergistically combines ChatGPT and differential testing to find failure-inducing test cases. We evaluate our approach on Quixbugs (a benchmark of buggy programs), and compare it with state-of-the-art baselines, including direct use of ChatGPT and Pynguin. The experimental result shows that our approach has a much higher probability (77.8%) of finding correct failure-inducing test cases, 2.7X as the best baseline.


翻译:自动检测软件失效是一项重要任务和长期挑战。该任务需要找到那些测试输入能触发软件故障的导致失效的测试用例,并构建自动化的预言器以检测软件的不正确行为。大型语言模型的最新进展促使我们研究,这一挑战在多大程度上能够通过当前最先进的大型语言模型ChatGPT得到解决。遗憾的是,我们的研究表明,ChatGPT对于存在缺陷的程序,找到正确的导致失效的测试用例的概率较低(28.8%)。一个可能的原因是,发现导致失效的测试用例需要分析缺陷程序与其正确版本之间的细微代码差异。当这两个版本具有相似语法时,ChatGPT在识别细微代码差异方面能力不足。我们的洞见在于,当引导ChatGPT聚焦于细微代码差异时,其性能可以得到显著提升。我们有一个有趣的发现:ChatGPT在推断缺陷程序的预期行为方面十分有效。预期行为可用于合成程序,从而使缺陷程序与其正确版本(即合成程序)之间的细微代码差异变得明确。基于这一观察,我们提出了一种新方法,将ChatGPT与差分测试协同结合,以发现导致失效的测试用例。我们在Quixbugs(一个缺陷程序基准测试集)上评估了该方法,并与直接使用ChatGPT和Pynguin等当前最优基线方法进行了比较。实验结果表明,我们的方法找到正确的导致失效的测试用例的概率更高(77.8%),是最优基线方法的2.7倍。

0
下载
关闭预览

相关内容

CASES:International Conference on Compilers, Architectures, and Synthesis for Embedded Systems。 Explanation:嵌入式系统编译器、体系结构和综合国际会议。 Publisher:ACM。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/cases/index.html
专知会员服务
41+阅读 · 2020年9月6日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
51+阅读 · 2019年10月11日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】用Python/OpenCV实现增强现实
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年11月16日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
8+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
专知会员服务
41+阅读 · 2020年9月6日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
51+阅读 · 2019年10月11日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】用Python/OpenCV实现增强现实
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年11月16日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员