检索结果-内蒙古大学图书馆

软件学报 2023年第9期34卷 3941-3965页

作者：李功源刘博涵杨雨豪邵栋南京大学软件学院江苏南京210023 计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023

人工智能系统以一种前所未有的方式,被广泛地用于解决现实世界的各种挑战,其已然成为推动人类社会发展的核心驱动力.随着人工智能系统在各行各业的迅速普及,人们对人工智能系统的可信性愈发感到担忧,其主要原因在于,传统软件系统的可信... 详细信息

人工智能系统以一种前所未有的方式,被广泛地用于解决现实世界的各种挑战,其已然成为推动人类社会发展的核心驱动力.随着人工智能系统在各行各业的迅速普及,人们对人工智能系统的可信性愈发感到担忧,其主要原因在于,传统软件系统的可信性已不足以完全描述人工智能系统的可信性.对于人工智能系统的可信性的研究,具有迫切需要.目前已有大量相关研究,且各有侧重,但缺乏一个整体性、系统性的认识.研究是一项以现有二级研究为研究对象的三级研究,旨在揭示人工智能系统的可信性相关的质量属性和实践的研究现状,建立一个更加全面的可信人工智能系统质量属性框架.收集、整理和分析2022年3月前发表的34项二级研究,识别21种与可信性相关的质量属性及可信性的度量方法和保障实践.研究发现,现有研究主要关注在安全性和隐私性上,对于其他质量属性缺乏广泛且深入的研究.对于需要跨学科协作的两个研究方向,需要在未来的研究中引起重视,一方面是人工智能系统本质上还是一个软件系统,其作为一个软件系统的可信值得人工智能和软件工程专家合作研究;另一方面,人工智能是人类对于机器拟人化的探索,如何从系统层面保障机器在社会环境下的可信,如怎样满足人本主义,值得人工智能和社会科学专家合作研究.

关键词：人工智能系统可信质量属性实践

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用户特征请求分析与处理研究综述

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软件学报 2023年第8期34卷 3605-3636页

作者：牛菲菲李传艺葛季栋骆斌计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210093 南京大学软件学院江苏南京210093

特征请求是软件产品的真实用户在开放平台上提出的对现有特征的改进或者对新特征的请求.特征请求在一定程度上反映了用户的真实意愿,代表了用户的需求.高效、准确地分析和处理用户特征请求对于提升用户满意度、提高产品竞争力起着至关... 详细信息

特征请求是软件产品的真实用户在开放平台上提出的对现有特征的改进或者对新特征的请求.特征请求在一定程度上反映了用户的真实意愿,代表了用户的需求.高效、准确地分析和处理用户特征请求对于提升用户满意度、提高产品竞争力起着至关重要的作用.用户的广泛参与,使得特征请求成为越来越重要的需求来源.然而,特征请求在其来源、内容以及形式等方面均与传统的软件需求不同.进而将其充分应用于软件开发过程所采用的具体方法,也有别于传统的需求工程.目前已经有许多将特征请求应用于软件开发过程中的相关研究,比如特征请求的获取、分类、排序、质量评估、为特征请求推荐开发者,以及定位相关代码等.随着相关工作的不断增加,形成一个针对特征请求分析与处理研究综述的必要性日益增强.因此,调研121篇关于在软件开发过程中分析和处理特征请求的国内外学术研究论文,从将特征请求应用于软件开发过程的角度对现有成果进行系统地梳理.总结现有针对特征请求的研究主题,提出将特征请求应用于软件开发过程的处理流程,并与传统的需求工程过程进行对比.此外,深入分析在各个需求工程活动中使用的具体方法及方法之间的差别.最后,对特征请求的未来研究方向进行展望,以期为同行研究人员提供参考.

关键词：特征请求需求工程软件开发分析与处理

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基于改动树检索的拉取请求描述生成方法

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软件学报 2024年第11期35卷 5065-5082页

作者：蒋竞刘子豪张莉汪亮复杂关键软件环境全国重点实验室(北京航空航天大学) 北京100191 计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023

随着开源人工智能系统规模的扩大,软件的开发与维护也变得困难.GitHub是开源社区最重要的开源项目托管平台之一,通过GitHub提供的拉取请求系统,开发者可以方便地参与到开源项目的开发.拉取请求的描述可以帮助项目核心团队理解拉取请求... 详细信息

随着开源人工智能系统规模的扩大,软件的开发与维护也变得困难.GitHub是开源社区最重要的开源项目托管平台之一,通过GitHub提供的拉取请求系统,开发者可以方便地参与到开源项目的开发.拉取请求的描述可以帮助项目核心团队理解拉取请求的内容和开发者的意图,促进拉取请求被接受.当前,存在可观比例的开发者没有为拉取请求提供描述,既增加了核心团队的工作负担,也不利于项目日后的维护工作.提出一种自动为拉取请求生成描述的方法PRSim.所提方法提取拉取请求包含的提交说明、注释更新和代码改动等特征,建立语法改动树,使用树结构自编码器编码以检索代码改动相似的其他拉取请求,参照相似拉取请求的描述,使用编码器-解码器网络概括提交说明和注释更新,生成新拉取请求的描述.实验结果表明,PRSim的生成效果在Rouge-1、Rouge-2和Rouge-L这3个指标的F1分数上分别达到36.47%、27.69%和35.37%,与现有方法LeadCM相比分别提升了34.3%、75.2%和55.3%,与方法Attn+PG+RL相比分别提升了16.2%、22.9%和16.8%,与方法PRHAN相比分别提升了23.5%、72.0%和24.8%.

关键词：拉取请求语法改动树相似度计算自动摘要开源社区

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基于两阶段意图共享的多智能体强化学习方法

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计算机学报 2023年第9期46卷 1820-1837页

作者：吴俊锋王文汪亮陶先平胡昊吴海军南京大学计算机软件新技术国家重点实验室南京210023 南京大学计算机科学技术与软件工程实验教学中心南京210023

近年来,强化学习技术在连续决策问题上展现出了强大的能力,成为机器学习领域的一个重要分支.通过强化学习技术在多智能体系统下的发展和研究,多智能体强化学习技术有望成为群体智能行为涌现的关键技术手段,但在现阶段仍有诸多科学问题... 详细信息

近年来,强化学习技术在连续决策问题上展现出了强大的能力,成为机器学习领域的一个重要分支.通过强化学习技术在多智能体系统下的发展和研究,多智能体强化学习技术有望成为群体智能行为涌现的关键技术手段,但在现阶段仍有诸多科学问题亟待解决.在多智能体强化学习领域,如何提高智能体在协作场景下的合作能力一直是一个热门研究话题.通信被认为是实现多智能体高水平协作的重要元素,因此有不少研究尝试从通信的角度入手,让智能体通过交流来实现更好的协作.现有的大部分与通信有关的多智能体强化学习领域的工作关注于部分可观测问题,在这些工作中智能体通过通信信道共享了部分局部观测.最新的一些研究开始关注如何让智能体通过共享意图来实现更好的协作.然而,在不加限制的意图共享框架下,若智能体的最终行为与原先的意图不符,则可能会对其它智能体产生误导,此时引入通信反而产生了负作用.因此需要一个新的多智能体意图共享框架,在有效利用意图信息的同时避免出现智能体间的意图误导.针对上述问题,本文基于交流意图的思想,提出了一个新的多智能体强化学习意图通信框架2SIS.在2SIS框架下,智能体在决策前需要进行两次通信,第一次通信传播意图信息,第二次通信传播意图依赖关系.两次通信结束后每个智能体各自建立起意图依赖关系图,为了避免出现意图误导,对于意图依赖关系图上被依赖的智能体,2SIS禁止其基于其它智能体的意图进行重新决策,其最终决策即为其初始意图,仅有不被依赖的智能体被允许基于意图信息重新决策.2SIS可以与任意基于值函数的强化学习算法结合实现训练.在2SIS框架下训练的智能体能够学会如何正确地建立意图依赖关系从而实现单向的意图传播,并且不存在意图误导问题.我们选用较具代表性的Double DQN算法作为基算法,在两个多智能体场景下验证了所提出方法的有效性.有效性实验结果表明,相比于无通信以及广播式通信意图方式训练的智能体,2SIS框架下训练的智能体在收敛速度以及最终累积奖赏上有明显提升.为了验证性能的提升来自于本文提出的方法,我们额外组织了消融实验,对方法的关键部分进行了控制变量,消融实验的结果说明2SIS框架下训练的智能体能够正确选择依赖对象是性能提升的关键.最后我们组织了参数实验来说明本文引入的超参数会对训练过程产生怎样的影响以及如何为该参数选取一个合适的值.

关键词：多智能体系统深度强化学习深度多智能体强化学习通信意图共享协作

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一种基于威胁模型的安全测试用例生成框架和工具

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软件学报 2024年第10期35卷 4573-4603页

作者：付昌兰张贺李凤龙匡宏宇南京大学软件学院江苏南京210023 计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023 华为云计算技术有限公司浙江杭州310053

近年来,软件系统安全问题正引发越来越多的关注,系统存在的安全威胁容易被攻击者所利用,攻击者通常采用各种攻击技术诸如口令暴力破解、网络钓鱼、SQL注入等对系统进行攻击.威胁建模是一种结构化分析、识别并处理威胁的方法,传统的测试... 详细信息

近年来,软件系统安全问题正引发越来越多的关注,系统存在的安全威胁容易被攻击者所利用,攻击者通常采用各种攻击技术诸如口令暴力破解、网络钓鱼、SQL注入等对系统进行攻击.威胁建模是一种结构化分析、识别并处理威胁的方法,传统的测试主要集中在测试代码缺陷,处于软件开发后期,不能很好地对接前期威胁建模分析成果以构建安全的软件,业界威胁建模工具缺少进一步生成安全测试的功能.为了应对此问题,提出一种从威胁模型生成安全测试用例的框架,并设计和实现工具原型.为了便于测试,对传统的攻击树模型进行改进,对构建的模型进行规范性检查,从该模型中可以自动生成测试线索.根据攻击节点发生概率对测试线索进行评估,优先检测概率较高的威胁的测试线索.对防御节点进行评估,选择收益性较高的防御方案缓解威胁,以改进系统安全设计.通过为攻击节点设置参数可以将测试线索转换成具体的测试用例.在软件开发早期阶段以威胁建模识别出的威胁作为输入,通过框架和工具可以生成测试,指导后续的安全开发和安全测试设计,将安全技术更好地嵌入到软件设计和开发之中.案例研究部分将该框架和工具运用于极高危风险的安全测试生成,并说明了其有效性.

关键词：威胁模型威胁建模攻击树模型测试用例生成测试线索

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基于混合图表示的软件变更预测方法

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软件学报 2024年第8期35卷 3824-3842页

作者：杨馨悦刘安赵雷陈林章晓芳苏州大学计算机科学与技术学院江苏苏州215006 计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023

软件变更预测旨在识别出具有变更倾向的模块,可以帮助软件管理者和开发人员有效地分配资源,降低维护开销.从代码中提取有效的特征在构建准确的预测模型中起着重要作用.近年来,研究人员从利用传统的手工特征进行预测转向具有强大表示能... 详细信息

软件变更预测旨在识别出具有变更倾向的模块,可以帮助软件管理者和开发人员有效地分配资源,降低维护开销.从代码中提取有效的特征在构建准确的预测模型中起着重要作用.近年来,研究人员从利用传统的手工特征进行预测转向具有强大表示能力的语义特征,他们从抽象语法树(abstract syntax tree,AST)的节点序列中提取语义特征构建模型.但已有研究忽略了AST的结构信息以及代码中丰富的语义信息,如何提取代码的语义特征仍然是一个具有挑战性的问题.为此,提出一种基于混合图表示的变更预测方法.该模型首先结合AST、控制流图(control flow graph,CFG)、数据流图(data flow graph,DFG)等结构信息构建代码的程序图表示,接着利用图神经网络学习出程序图的语义特征,根据该特征预测变更倾向性.所提模型能够融合各种语义信息以更好地表征代码.在多组变更数据集上开展与最新变更预测方法的对比实验,验证了所提方法的有效性.

关键词：软件变更预测图神经网络 AST 控制流图数据流图

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基于深度强化学习的掼蛋扑克博弈求解

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计算机研究与发展 2024年第1期61卷 145-155页

作者：葛振兴向帅田品卓高阳计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 南京210023 上海大学计算机工程与科学学院上海200444 南京大学深圳研究院广东深圳518057

在不确定信息的复杂环境下进行决策是现实中人们经常面对的困难之一,因此具有能够进行良好决策的能力被视为人工智能的重要能力之一.而游戏类型的博弈作为对现实世界的一种高度抽象,具有良定义、易检验算法优劣等特点,成为研究的主流.... 详细信息

在不确定信息的复杂环境下进行决策是现实中人们经常面对的困难之一,因此具有能够进行良好决策的能力被视为人工智能的重要能力之一.而游戏类型的博弈作为对现实世界的一种高度抽象,具有良定义、易检验算法优劣等特点,成为研究的主流.其中以掼蛋为代表的扑克类博弈不仅具有他人手牌未知这样的难点,还由于可选出牌动作与他人手牌情况数量庞大等特点,难以进行高效求解.因此,提出了一种软深度蒙特卡洛(soft deep Monte Carlo,SDMC)求解方法.该方法能够更好地融合领域知识,加快策略学习速度,并采用软动作采样策略调整实时决策,提升策略胜率.所提出的SDMC方法训练出的策略模型参加第2届“中国人工智能博弈算法大赛”时获得冠军.与第1届比赛冠军策略和第2届其他策略模型的实验对比证明了该方法在解决掼蛋扑克博弈中的有效性.

关键词：非完美信息深度强化学习多智能体系统软深度蒙特卡洛方法扑克博弈

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基于eBPF的内核堆漏洞动态缓解机制

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软件学报 2024年第7期35卷 3332-3354页

作者：王子成郭迎港钟炳南陈越琦曾庆凯计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023 南京大学计算机科学与技术系江苏南京210023 Department of Computer Science University of Colorado BoulderBoulder 80309USA

内核堆漏洞是目前操作系统安全的主要威胁之一,用户层攻击者通过触发漏洞能够泄露或修改内核敏感信息,破坏内核控制流,甚至获取root权限.但是由于漏洞的数量和复杂性剧增,从漏洞首次被报告到开发者给出修复补丁(patch)往往需要较长时间... 详细信息

内核堆漏洞是目前操作系统安全的主要威胁之一,用户层攻击者通过触发漏洞能够泄露或修改内核敏感信息,破坏内核控制流,甚至获取root权限.但是由于漏洞的数量和复杂性剧增,从漏洞首次被报告到开发者给出修复补丁(patch)往往需要较长时间,而内核现阶段采用的缓解机制均能被稳定绕过.为此提出一种基于eBPF的内核堆漏洞动态缓解框架,用于在修复时间窗口中降低内核安全风险.动态缓解框架采取数据对象空间随机化策略,在每次分配时为漏洞报告中涉及的数据对象分配随机地址,并充分利用eBPF的动态、安全特性将空间随机化对象在运行时注入内核,使得攻击者无法准确放置攻击负载,堆漏洞几乎无法被利用.评估40个真实内核堆漏洞,并收集12个绕过现有缓解机制的攻击程序进行进一步分析和实验,证实动态缓解框架提供充足的安全性.性能测试表明,即使在严苛情况下,大量分配的4类数据对象仅对系统造成约1%的性能损耗和可以忽略不计的内存损耗,同时增加保护对象的数量几乎不引入额外性能损耗.所提机制对比相关工作适用范围更广,安全性更强,而且无需安全专家发布的漏洞补丁,可以根据漏洞报告生成缓解程序,具备广阔应用前景.

关键词：系统安全漏洞缓解 eBPF

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基于多标签学习的代码评审意见质量评价

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软件学报 2024年第6期35卷 2775-2794页

作者：杨岚心张贺徐近伟张逸凡王梓宽周鑫李京悦荣国平南京大学软件学院江苏南京210093 计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210093 Department of Computer Science Norwegian University of Science and TechnologyTrondheim 7030Norway

代码评审是现代软件开发过程中被广泛应用的最佳实践之一,其对于软件质量保证和工程能力提升都具有重要意义.代码评审意见是代码评审最主要和最重要的产出之一,其不仅是评审者对代码变更的质量感知,而且是作者修复代码缺陷和提升质量的... 详细信息

代码评审是现代软件开发过程中被广泛应用的最佳实践之一,其对于软件质量保证和工程能力提升都具有重要意义.代码评审意见是代码评审最主要和最重要的产出之一,其不仅是评审者对代码变更的质量感知,而且是作者修复代码缺陷和提升质量的重要参考.目前,全球各大软件组织都相继制定了代码评审指南,但仍缺少针对代码评审意见质量的有效的评价方式和方法.为了实现可解释的、自动化的评价,开展文献综述、案例分析等若干实证研究,并在此基础上提出一种基于多标签学习的代码评审意见质量评价方法.实验使用某大型软件企业的34个商业项目的共计17000条评审意见作为数据集.结果表明所提出的方法能够有效地评价代码评审意见质量属性和质量等级.除此以外,还提供若干建模经验,如评审意见标注和校验等,旨在帮助那些受代码评审困扰的软件组织更好地实施所提出的方法.

关键词：软件质量保证代码评审代码评审意见质量评价多标签学习实证软件工程

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版本失配和数据泄露对基于缺陷报告的缺陷定位模型的影响

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软件学报 2023年第5期34卷 2196-2217页

作者：周慧聪郭肇强梅元清李言辉陈林周毓明计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210093 南京大学计算机科学与技术系江苏南京210023

为了降低缺陷定位过程中的人力成本,研究者们在缺陷报告的基础上提出了许多基于信息检索的缺陷定位模型,包括使用传统特征和使用深度学习特征进行建模的定位模型.在评价不同缺陷定位模型时设计的实验中,现有研究大多忽视了缺陷报告所属... 详细信息

为了降低缺陷定位过程中的人力成本,研究者们在缺陷报告的基础上提出了许多基于信息检索的缺陷定位模型,包括使用传统特征和使用深度学习特征进行建模的定位模型.在评价不同缺陷定位模型时设计的实验中,现有研究大多忽视了缺陷报告所属的版本与目标源代码的版本之间存在的“版本失配”问题或/和在训练和测试模型时缺陷报告的时间顺序所引发的“数据泄露”问题.致力于报告现有模型在更加真实的应用场景下的性能表现,并分析版本失配和数据泄露问题对评估各模型真实性能产生的影响.选取6个使用传统特征的定位模型(BugLocator、BRTracer、BLUiR、AmaLgam、BLIA、Locus)和1个使用深度学习特征的定位模型(CodeBERT)作为研究对象.在5个不同实验设置下基于8个开源项目进行系统性的实证分析.首先,CodeBERT模型直接应用于缺陷定位效果并不理想,其定位的准确率依赖于目标项目的版本数目和源代码规模.其次,版本匹配设置下使用传统特征的定位模型在平均准确率均值(MAP)、平均序位倒数均值(MRR)两个指标上比版本失配实验设置下最高可以提高47.2%和46.0%,CodeBERT模型的效果也受到数据泄露和版本匹配的双重影响.使用传统特征的缺陷定位模型的性能被低估,而使用深度学习特征的CodeBERT模型在应用于缺陷定位任务时还需要更多的探索和验证.

关键词：缺陷定位缺陷报告版本失配数据泄露信息检索

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