英特爾的機(jī)器編程工具可檢測(cè)代碼中的Bug

今天，英特爾推出了機(jī)器編程研究系統(tǒng)ControlFlag，它可以自主檢測(cè)代碼中的錯(cuò)誤。雖然仍處于早期階段，但這個(gè)新穎的自我監(jiān)督系統(tǒng)有望成為一個(gè)強(qiáng)大的生產(chǎn)力工具，幫助軟件開發(fā)者進(jìn)行耗時(shí)費(fèi)力的Debug。在初步測(cè)試中，ControlFlag利用超過10億行未標(biāo)記的產(chǎn)品級(jí)別的代碼進(jìn)行了訓(xùn)練并學(xué)習(xí)了新的缺陷。

英特爾首席科學(xué)家、英特爾研究院機(jī)器編程研究主任及創(chuàng)始人Justin Gottschlich表示：“我們認(rèn)為ControlFlag是一個(gè)強(qiáng)大的新工具，可以大幅減少評(píng)估和Debug代碼所需的時(shí)間和成本。研究發(fā)現(xiàn)，軟件開發(fā)者會(huì)花費(fèi)大約一半的時(shí)間用來Debug。通過ControlFlag以及類似的系統(tǒng)，程序員有望大幅減少Debug的時(shí)間并把更多時(shí)間用于人類程序員最擅長(zhǎng)的工作——向機(jī)器展現(xiàn)有創(chuàng)造性的新想法?！?/span>

在軟件重要性逐漸突顯的今天，開發(fā)者依然繼續(xù)把不成比例的大量時(shí)間用于修復(fù)Bug，而不是用于寫代碼。事實(shí)上，在IT行業(yè)每年花費(fèi)的1.25萬億美元軟件開發(fā)成本中，大約有50%是用于Debug代碼1。

隨著異構(gòu)時(shí)代的來臨，即由多樣化專用處理器組合來管理當(dāng)今的海量數(shù)據(jù)，管理這些系統(tǒng)所需的軟件變得越來越復(fù)雜，使得出現(xiàn)Bug的可能性也越來越高。此外，找到能夠?yàn)榭缂軜?gòu)的硬件正確、高效、安全地寫代碼的程序員非常困難，這同樣也增加了代碼中出現(xiàn)難以發(fā)現(xiàn)的新錯(cuò)誤的可能性。因此，Debug代碼工作將給開發(fā)者和整個(gè)行業(yè)帶來更高的代價(jià)。

完全實(shí)現(xiàn)的ControlFlag通過自動(dòng)化處理測(cè)試、監(jiān)控和Debug等繁瑣的軟件開發(fā)工作，可以幫助緩解上述挑戰(zhàn)。這不僅可以提高開發(fā)者的工作效率并讓他們把更多時(shí)間用于創(chuàng)意，也能解決當(dāng)前軟件開發(fā)中成本最高的問題之一。

ControlFlag檢測(cè)Bug的功能是通過機(jī)器編程實(shí)現(xiàn)的，其中融合了機(jī)器學(xué)習(xí)、形式化方法、編程語言、編譯器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

具體來說，ControlFlag通過被稱為異常檢測(cè)（anomaly detection）的功能進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。作為自然界中生活的人類，我們通過觀察了解到某些被認(rèn)為是“正常”的模式。類似地，ControlFlag通過學(xué)習(xí)經(jīng)過驗(yàn)證的例子來檢測(cè)正常的編程模式，發(fā)現(xiàn)代碼中可能造成Bug的異常。此外，不管代碼使用什么編程語言，ControlFlag都可以檢測(cè)這些異常。

ControlFlag的無監(jiān)督模式識(shí)別方法的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)是，它可以從本質(zhì)上學(xué)會(huì)適應(yīng)開發(fā)者的風(fēng)格。在有限的需要評(píng)估的控制工具輸入信息中，ControlFlag可以識(shí)別編程語言中的各種風(fēng)格，類似于讀者識(shí)別英語中使用完整單詞和縮略語的差異。

該工具會(huì)學(xué)會(huì)識(shí)別并標(biāo)記這些風(fēng)格選擇，并根據(jù)其洞察可以自制錯(cuò)誤識(shí)別和建議解決方案，從而讓ControlFlag盡可能避免把兩個(gè)開發(fā)團(tuán)隊(duì)之間的風(fēng)格差異認(rèn)為是代碼錯(cuò)誤。

ControlFlag已經(jīng)證明，能夠在廣泛使用的產(chǎn)品級(jí)別代碼中發(fā)現(xiàn)隱藏的Bug，而這些代碼之前已經(jīng)被軟件開發(fā)者審核過。例如，在分析cURL（一個(gè)開源的命令行工具，被程序員廣泛地用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)下載）時(shí)，ControlFlag發(fā)現(xiàn)了一個(gè)之前未被發(fā)現(xiàn)的異常，促使cURL開發(fā)者提出了一個(gè)更好的解決方案。

英特爾甚至已經(jīng)開始評(píng)估在內(nèi)部使用ControlFlag，在自己的軟件和固件產(chǎn)品化中尋找Bug。這是英特爾Rapid Analysis for Developers項(xiàng)目的關(guān)鍵組成部分，該項(xiàng)目旨在通過提供專家支持從而幫助程序員加快速度。