Research and development of a hierarchical multi-scale software analysis platform

分层多尺度软件分析平台的研发

• 批准号: 21H03416
• 负责人: 飯田 元
• 金额: $ 8.74万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03416/
• 关键词: ソフトウェア分析基盤; ソフトウェア・アナリティクス; リポジトリ・マイニング; ソフトウェアリポジトリマイニング; データマイニング; コード解析

本研究では、複数の異なる抽象化階層の定量的指標を横断的に組み合わせた分析を可能とする「多階層マルチスケール・ソフトウェア分析基盤」の確立を目指して、「ソフトウェアを解釈する異なる抽象化レベルごとにその変更履歴と依存関係を蓄積し、ソフトウェア・アナリティクスに従事する実務者や研究者からのクエリ要求に基づき、条件に合致するデータを容易に引き出し可能な基盤」の構築に取り組んでいる。本期間中には下記3課題を並行してすすめた。課題1）多階層マルチスケール型データモデルおよびクエリ言語HMSQL の設計：ソフトウェアが本来有する論理的モデルから物理的実装までに至る抽象的階層構造を自然に表現可能な多階層マルチスケール型データモデルの設計を行うために、各階層別のデータ構造と相互依存関係について調査し、概要設計を行った。課題2）大規模並列分散HMSQL クエリ実行エンジンの設計・実装：既存の並列分散処理フレームワークとしてDaskを題材に、分散クエリエンジンを用いたソフトウェア・アナリティクスへの応用可能性について調査・試作を行った。また、問い合わせ処理で用いる索引データ構造を設計するために、GitHub等でホスティングされている各プロジェクトの特性を示すためのメトリクスについて調査・検討を行なった。課題3）多階層融合型ソフトウェア・アナリティクス手法の実証：本分析基盤でのユースケース作成の一環として、深化型アナリティクスと横断型アナリティクスの事例として、複数のプロジェクト分析を実践した。具体的には、深化型分析として、ファジングがプロジェクトに及ぼす影響やコードレビュー支援技術の効果を特定プロジェクトについて評価し、横断型分析として：リファクタリング、ラピッドリリース、OSS開発者の属性がプロジェクトに及ぼす効果を横断的に評価するなどの事例を蓄積した。

在这项研究中，我们的目标是建立一个“多层、多尺度的软件分析平台”，能够交叉组合来自多个不同抽象层的定量指标。我们正在努力构建一个能够积累变更历史和依赖关系的平台。对于每个软件分析软件，将根据软件分析从业者和研究人员的查询请求轻松检索与条件匹配的数据。在此期间，我们并行开展了以下三项工作。挑战1）多层、多尺度的数据模型和查询语言HMSQL的设计：设计一个多层、多尺度的数据模型，能够自然地表达从软件固有的逻辑模型到物理模型的抽象层次结构为了做到这一点，我们研究了每一层的数据结构和相互依赖性，并创建了一个概要设计。作业2）大规模并行分布式HMSQL查询执行引擎的设计和实现：使用Dask作为现有的并行分布式处理框架，我们研究并原型化了使用分布式查询引擎将其应用于软件分析的可能性。此外，为了设计查询处理中使用的索引数据结构，我们调查和研究了显示 GitHub 和其他网站上托管的每个项目特征的指标。作业3）多层集成软件分析方法的演示：作为为该分析平台创建用例的一部分，我们进行了多个项目分析，作为深度分析和横切分析的示例。具体来说，作为深度分析，我们将评估模糊测试对项目的影响以及特定项目的代码审查支持技术的有效性，作为横断面分析，我们将评估重构、快速发布和代码审查的效果。 OSS 开发人员对项目的属性我们已经积累了横截面评估的示例。

项目成果

Data Flow Graphを用いた自動コードレビューに向けて

使用数据流图实现自动代码审查

• 发表时间: 2023
• 作者: 井原 輝人; 福本 大介; 柏 祐太郎; 平尾 俊貴; 藤原 賢二; 飯田 元
• 通讯作者: 飯田 元

欠陥混入コミット特定のための開発履歴へのファジング適用

将模糊测试应用于开发历史来识别有缺陷的提交

• 发表时间: 2023
• 作者: 小菅 遙生; 藤原 賢二
• 通讯作者: 藤原 賢二

LUCON: Data Flow Control for Message-Based IoT Systems

LUCON：基于消息的物联网系统的数据流控制

• DOI: 10.1109/trustcom/bigdatase.2018.00052
• 发表时间: 2018-05-14
• 期刊: 2018 17th IEEE International Conference On Trust, Security And Privacy In Computing And Communications/ 12th IEEE International Conference On Big Data Science And Engineering (TrustCom/BigDataSE)
• 作者: J. Schütte;G. Brost
• 通讯作者: G. Brost

An Empirical Investigation on the Performance of Domain Adaptation for T5 Code Completion

T5 代码补全领域适应性能的实证研究

• DOI: 10.1109/saner56733.2023.00073
• 发表时间: 2023-03-01
• 期刊: 2023 IEEE International Conference on Software Analysis, Evolution and Reengineering (SANER)
• 作者: Daisuke Fukumoto;Yutaro Kashiwa;Toshiki Hirao;Kenji Fujiwara;Hajimu Iida
• 通讯作者: Hajimu Iida