這個(gè)名為Repairnator的自動(dòng)程序員編寫的補(bǔ)丁好得足以騙過(guò)真正的人類工程師。

1789年本杰明•富蘭克林寫道：“在這個(gè)世界上，除了死亡和稅收外，沒(méi)有什么可以說(shuō)是確定無(wú)疑的。”但如果富蘭克林生活在現(xiàn)代，他可能會(huì)另外添加“軟件bug”這一項(xiàng)。

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)程序非常復(fù)雜，開(kāi)發(fā)過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)各種各樣的bug(缺陷)。這就是為什么找到缺陷并編寫修復(fù)它們的補(bǔ)丁是任何軟件開(kāi)發(fā)計(jì)劃的一項(xiàng)常規(guī)工作。確實(shí)，像Travis這樣的公司在向廣大開(kāi)發(fā)人員提供這項(xiàng)服務(wù)。

但是，查找和修復(fù)補(bǔ)丁是一件很費(fèi)時(shí)的差事，耗用大量資源。眾多研究人員開(kāi)發(fā)出了使這個(gè)過(guò)程自動(dòng)化的機(jī)器人，但是它們往往不是速度慢，就是編寫的代碼差強(qiáng)人意，過(guò)不了關(guān)。因此，開(kāi)發(fā)人員非常希望能夠依賴一種速度快、質(zhì)量高的機(jī)器人來(lái)查找代碼中的錯(cuò)誤，然后編寫補(bǔ)丁來(lái)修復(fù)錯(cuò)誤。

今天開(kāi)發(fā)人員終于夢(mèng)想成真了，這歸功于瑞典斯德哥爾摩KTH皇家理工學(xué)院的馬丁•蒙佩盧斯(Martin Monperrus)及其同仁所做的工作。這些研究人員最終開(kāi)發(fā)出了一款機(jī)器人，它在尋找缺陷并編寫高質(zhì)量的補(bǔ)丁方面與人類開(kāi)發(fā)人員相比毫不遜色。

這些人稱這款機(jī)器人為Repairnator，已成功地進(jìn)行了測(cè)試，讓它可與人類開(kāi)發(fā)人員一較高下、找到修復(fù)程序。他們說(shuō)：“這是程序自動(dòng)修復(fù)方面的軟件工程研究界取得的重大里程碑，做到了能夠與人類相競(jìng)爭(zhēng)。”

計(jì)算機(jī)科學(xué)家們?cè)缇椭溃梢允咕帉懷a(bǔ)丁的過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。但目前尚不清楚機(jī)器人能不能與人類一樣快速地完成這項(xiàng)工作，并獲得相同的質(zhì)量。

因此蒙佩盧斯和同仁對(duì)此進(jìn)行了測(cè)試，他們將Repairnator偽裝成人類開(kāi)發(fā)人員，讓它可以與人類一較高下，開(kāi)發(fā)放在GitHub(面向軟件開(kāi)發(fā)人員的版本控制網(wǎng)站)上的補(bǔ)丁。蒙佩盧斯和同仁說(shuō)：“Repairnator的關(guān)鍵設(shè)計(jì)想法是，自動(dòng)生成修復(fù)構(gòu)建錯(cuò)誤的補(bǔ)丁，然后將補(bǔ)丁拿給人類開(kāi)發(fā)人員過(guò)目，最終看看那些人類開(kāi)發(fā)人員會(huì)不會(huì)接受這些補(bǔ)丁，視作代碼庫(kù)的有效貢獻(xiàn)。”

該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一個(gè)名為L(zhǎng)uc Esape的GitHub用戶，他似乎是他們研究實(shí)驗(yàn)室的一名軟件工程師。他們說(shuō)：“Luc有一張個(gè)人資料照片，看起來(lái)像是一名初級(jí)開(kāi)發(fā)人員，渴望在GitHub上貢獻(xiàn)開(kāi)源代碼。”

鏈接：https://github.com/lucesape

但Luc實(shí)際上是偽裝的Repairnator。這種欺騙很有必要，因?yàn)槿祟惏嬷魍圆煌囊暯腔驑?biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)估機(jī)器人的工作和人類的工作。蒙佩盧斯和同仁說(shuō)：“為了測(cè)試與人類相競(jìng)爭(zhēng)的科學(xué)假設(shè)，這種偽裝必不可少。”他們現(xiàn)在已向相關(guān)人員告知了真相。

該團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了兩次測(cè)試Repairnator。第一趟測(cè)試是在2017年2月至12月，當(dāng)時(shí)團(tuán)隊(duì)針對(duì)14188個(gè)GitHub項(xiàng)目的固定列表運(yùn)行了Repairnator，以尋找錯(cuò)誤。他們說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)，我們的原型每天能夠執(zhí)行大約30次修復(fù)。”

在此期間，Repairnator分析了11500多個(gè)有缺陷的構(gòu)建項(xiàng)目。其中，它能夠重現(xiàn)3000多個(gè)項(xiàng)目中的缺陷。然后它又針對(duì)15個(gè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)了補(bǔ)丁。

然而，這些補(bǔ)丁沒(méi)有一個(gè)得到接受、成為構(gòu)建項(xiàng)目的一部分，因?yàn)镽epairnator花了太長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)開(kāi)發(fā)，或者編寫了無(wú)法接受的低質(zhì)量補(bǔ)丁。

第二次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果比較成功。這一回，該團(tuán)隊(duì)讓Luc在2018年1月至6月期間在Travis持續(xù)集成服務(wù)上運(yùn)行。雖然團(tuán)隊(duì)沒(méi)有具體表明他們對(duì)Repairnator做了哪些改進(jìn)，但是在1月12日，該機(jī)器人編寫了得到人類版主接受、成為構(gòu)建項(xiàng)目一部分的補(bǔ)丁。“換句話說(shuō)，Repairnator第一次可以與人類相競(jìng)爭(zhēng)。”

在接下來(lái)的六個(gè)月里，Repairnator繼續(xù)編寫了人類版主接受的五個(gè)補(bǔ)丁。

這項(xiàng)出色的工作為新一代軟件開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。它還提出了一些值得關(guān)注的問(wèn)題。

蒙佩盧斯和同仁提到了Repairnator在5月12日為一個(gè)名為“eclipse/ditto”的GitHub項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的補(bǔ)丁。

然后，該團(tuán)隊(duì)收到了其中一位開(kāi)發(fā)人員發(fā)來(lái)的下列消息：“我們只能接受來(lái)自簽署了Eclipse基金會(huì)貢獻(xiàn)者許可證協(xié)議的用戶的合并請(qǐng)求(pull-request)。”

這引發(fā)了一個(gè)棘手的問(wèn)題，因?yàn)闄C(jī)器人無(wú)法實(shí)際簽署許可證協(xié)議。蒙佩盧斯和同仁問(wèn)道： “誰(shuí)擁有機(jī)器人貢獻(xiàn)的代碼的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任：是機(jī)器人操作者、機(jī)器人實(shí)施者還是修復(fù)算法設(shè)計(jì)師?”

在人類和機(jī)器人可以更深入細(xì)致地合作之前，必須解決這類問(wèn)題。不過(guò)蒙佩盧斯和同仁頗為樂(lè)觀。他們說(shuō)：“我們認(rèn)為，Repairnator預(yù)示著軟件開(kāi)發(fā)的美好未來(lái)，到時(shí)機(jī)器人和人類將在軟件開(kāi)發(fā)上順暢協(xié)作，甚至通力合作。”

富蘭克林這位以創(chuàng)造性聞名的發(fā)明家本人若在世的話，肯定也會(huì)大為驚嘆。

論文《用Repairnator自動(dòng)修復(fù)程序，編寫出與人類不相上下的補(bǔ)丁》

鏈接：https://arxiv.org/pdf/1810.05806.pdf