Defect reduction planning plays a vital role in enhancing software quality and minimizing software maintenance costs. By training a black box machine learning model and "explaining" its predictions, explainable AI for software engineering aims to identify the code characteristics that impact maintenance risks. However, post-hoc explanations do not always faithfully reflect what the original model computes. In this paper, we introduce CounterACT, a Counterfactual ACTion rule mining approach that can generate defect reduction plans without black-box models. By leveraging action rules, CounterACT provides a course of action that can be considered as a counterfactual explanation for the class (e.g., buggy or not buggy) assigned to a piece of code. We compare the effectiveness of CounterACT with the original action rule mining algorithm and six established defect reduction approaches on 9 software projects. Our evaluation is based on (a) overlap scores between proposed code changes and actual developer modifications; (b) improvement scores in future releases; and (c) the precision, recall, and F1-score of the plans. Our results show that, compared to competing approaches, CounterACT's explainable plans achieve higher overlap scores at the release level (median 95%) and commit level (median 85.97%), and they offer better trade-off between precision and recall (median F1-score 88.12%). Finally, we venture beyond planning and explore leveraging Large Language models (LLM) for generating code edits from our generated plans. Our results show that suggested LLM code edits supported by our plans are actionable and are more likely to pass relevant test cases than vanilla LLM code recommendations.


翻译:缺陷减少规划在提升软件质量和降低软件维护成本方面起着至关重要的作用。通过训练一个黑盒机器学习模型并"解释"其预测,面向软件工程的可解释人工智能旨在识别影响维护风险的代码特征。然而,事后解释并不总是忠实地反映原始模型的计算过程。本文中,我们介绍了CounterACT,一种反事实行动规则挖掘方法,它无需依赖黑盒模型即可生成缺陷减少计划。通过利用行动规则,CounterACT提供了一系列可被视为对代码片段所属类别(例如,有缺陷或无缺陷)的反事实解释的行动方案。我们在9个软件项目上,将CounterACT的有效性与原始行动规则挖掘算法以及六种成熟的缺陷减少方法进行了比较。我们的评估基于:(a)建议的代码变更与实际开发者修改之间的重叠分数;(b)未来版本中的改进分数;以及(c)计划的精确率、召回率和F1分数。我们的结果表明,与竞争方法相比,CounterACT的可解释计划在发布级别(中位数95%)和提交级别(中位数85.97%)上获得了更高的重叠分数,并且在精确率和召回率之间提供了更好的权衡(中位数F1分数88.12%)。最后,我们超越规划本身,探索利用大型语言模型(LLM)根据我们生成的计划来生成代码编辑。我们的结果表明,由我们的计划支持的LLM建议的代码编辑是可操作的,并且比未经优化的LLM代码建议更有可能通过相关的测试用例。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015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 · 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
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年7月3日
Arxiv
0+阅读 · 2024年7月1日
Arxiv
0+阅读 · 2024年7月1日
Arxiv
12+阅读 · 2019年1月24日
SlowFast Networks for Video Recognition
Arxiv
19+阅读 · 2018年12月10日
Learning Embedding Adaptation for Few-Shot Learning
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月10日
Feature Denoising for Improving Adversarial Robustness
Arxiv
15+阅读 · 2018年12月9日
VIP会员
最新内容
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
专知会员服务
1+阅读 · 今天16:54
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
1+阅读 · 今天16:52
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
5+阅读 · 今天7:44
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:28
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:18
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:03
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
6+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
10+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
相关VIP内容
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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2024年7月3日
Arxiv
0+阅读 · 2024年7月1日
Arxiv
0+阅读 · 2024年7月1日
Arxiv
12+阅读 · 2019年1月24日
SlowFast Networks for Video Recognition
Arxiv
19+阅读 · 2018年12月10日
Learning Embedding Adaptation for Few-Shot Learning
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月10日
Feature Denoising for Improving Adversarial Robustness
Arxiv
15+阅读 · 2018年12月9日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015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 · 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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员