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Die Auswirkungen von GitHub Copilot aufs Programmieren einschätzen

Die Vorteile und Herausforderungen von GitHub Copilot für Entwickler analysieren.

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GitHub Copilot: EinGitHub Copilot: Einzweischneidiges SchwertLupe nehmen.Copilot beim Programmieren unter dieDie Stärken und Schwächen von GitHub
Inhaltsverzeichnis

In den letzten Jahren haben Tools, die beim Programmieren helfen, viel Aufmerksamkeit bekommen. Eines dieser Tools ist GitHub Copilot, das oft als "AI Pair Programmer" bezeichnet wird. Es kann Code vorschlagen, damit Entwickler Software schneller schreiben können. Seit seiner Einführung im Juni 2021 wird dieses Tool immer mehr genutzt, aber es gibt noch viel zu lernen über seine Effektivität und die Herausforderungen, die es mit sich bringt.

Die Rolle von GitHub Copilot

GitHub Copilot ist dazu gedacht, Programmierer zu unterstützen, indem es ihren Code automatisch vervollständigt. Es basiert auf fortschrittlichen maschinellen Lernmodellen und wurde mit vielen Codezeilen aus Open-Source-Projekten trainiert. Dadurch kann es Code-Schnipsel und sogar ganze Funktionen vorschlagen, basierend darauf, woran der Entwickler gerade arbeitet. Allerdings gibt es neben den nützlichen Vorschlägen auch Bedenken und Herausforderungen, mit denen Entwickler konfrontiert sind.

Warum GitHub Copilot studieren?

Die meisten Diskussionen rund um GitHub Copilot drehten sich um die Qualität des Codes, den es erzeugt, und ob es die Softwareentwicklung unterstützt oder behindert. Forscher haben darauf hingewiesen, dass es nicht genügend Studien gibt, um zu zeigen, wie es sich auf Programmierpraktiken in der realen Welt auswirkt. Daher besteht die Notwendigkeit, Daten zu sammeln, wie Entwickler mit diesem Tool interagieren, welche Vorteile sie sehen und welche Probleme sie haben.

Datenquellen

Um mehr über GitHub Copilot herauszufinden, haben Forscher zwei beliebte Quellen untersucht, in denen Entwickler ihr Wissen teilen: Stack Overflow und GitHub Discussions. Diese Plattformen bieten Raum für Programmierer, um Fragen zu stellen, Erfahrungen auszutauschen und über Probleme zu diskutieren, die mit Programmierung und Softwareentwicklung zu tun haben. Durch die Analyse von Beiträgen und Diskussionen aus diesen Quellen können wertvolle Einblicke in die Nutzung von GitHub Copilot gewonnen werden.

Forschungsprozess

Die Forscher führten eine Studie durch, indem sie Informationen aus 169 Beiträgen auf Stack Overflow und 655 Diskussionen auf GitHub sammelten. Diese Einträge wurden gezielt ausgewählt, da sie sich auf GitHub Copilot bezogen. Beiträge, die Copilot erwähnten, wurden sortiert und analysiert, um Daten zu verschiedenen Aspekten zu sammeln, wie z.B. verwendete Programmiersprachen, die mit Copilot integrierten Tools und die Funktionen, die Entwickler mit diesem Tool umsetzen wollten.

Ergebnisse

Programmiersprachen

Eine der wichtigsten Erkenntnisse war die Identifizierung der Programmiersprachen, die Entwickler häufig mit Copilot verwenden. JavaScript und Python stachen als die beliebtesten Optionen hervor und machten einen erheblichen Teil der Programmieraufgaben mit Copilot aus. Auch andere Sprachen wie C, Java, TypeScript, Rust und PHP wurden erwähnt und zeigen eine Vielfalt von Programmierpraktiken.

Integrierte Entwicklungsumgebungen (IDEs)

Als Nächstes schauten die Forscher, welche Entwicklungsumgebungen unter Entwicklern, die Copilot nutzen, beliebt waren. Visual Studio Code war die am häufigsten verwendete IDE, gefolgt von anderen wie Visual Studio, IntelliJ IDEA und PyCharm. Entwickler bevorzugten diese gängigen Tools, weil sie sich einfacher mit Copilot integrieren liessen als weniger bekannte Umgebungen.

Technologien

Die Studie zeigte auch die Technologien, die Hand in Hand mit GitHub Copilot gehen. Node.js wurde am häufigsten erwähnt, wahrscheinlich weil es gut mit JavaScript harmoniert, der führenden Programmiersprache in diesem Kontext. Auch Technologien wie .NET für Webentwicklung und populäre Frameworks wie React und Vue für die Front-End-Entwicklung wurden genannt.

Umgesetzte Funktionen

Bei den Funktionen, die Entwickler mit Copilot umsetzten, war die häufigste Datenverarbeitung. Entwickler suchten oft Hilfe bei Programmieraufgaben, die mit der Verarbeitung von Daten zu tun hatten, aber Copilot half auch bei der Steuerung von Front-End-Elementen, der Verarbeitung von Strings und anderen Funktionen. Das zeigt, dass Entwickler Copilot für verschiedene Programmierbedürfnisse nutzen.

Vorteile der Nutzung von Copilot

Viele Entwickler berichteten von mehreren Vorteilen bei der Nutzung von Copilot. Das Tool kann nützlichen Code effizienter generieren, was die Arbeitsbelastung für Programmierer reduziert. Einige Nutzer merkten an, dass Copilot ihnen Zeit beim Programmieren spart, sodass sie sich auf andere wichtige Aufgaben konzentrieren können. Viele erwähnten auch, dass der von Copilot vorgeschlagene Code oft kürzer und manchmal effektiver ist als das, was sie selbst schreiben würden.

Einschränkungen und Herausforderungen

Trotz der Vorteile kamen mehrere Herausforderungen ans Licht. Das Hauptproblem, auf das Entwickler stiessen, war die Schwierigkeit, Copilot in ihre Programmierumgebungen zu integrieren. Kompatibilitätsprobleme mit anderen Plugins und die Stabilität der Server von Copilot waren ebenfalls häufige Bedenken. In einigen Fällen entsprach die Qualität des von Copilot vorgeschlagenen Codes nicht den Erwartungen der Entwickler, was zu Frustration führte. Zudem gab es Sorgen darüber, dass deren Code-Daten von Copilot möglicherweise missbraucht werden könnten.

Empfehlungen

Angesichts der Ergebnisse ist klar, dass Entwickler verschiedene Faktoren berücksichtigen sollten, wenn sie entscheiden, ob sie Copilot in ihren Programmierworkflow integrieren möchten. Es ist ratsam, es innerhalb gängiger IDEs zu verwenden, um Integrationsprobleme zu vermeiden. Ausserdem sollten Entwickler die Vorteile des Tools gegen seine Einschränkungen abwägen, insbesondere in Bezug auf die Codequalität und Datenschutzbedenken.

Zukünftige Richtungen

Die Studie eröffnete neue Wege für weitere Forschungen. Es bleiben Fragen, wie verschiedene Nutzertypen, wie Studenten und Lehrende, mit Copilot interagieren. Auch zu verstehen, wann man Copilot und für welche spezifischen Aufgaben verwenden sollte, könnte helfen, die Effektivität zu verbessern. Das Sammeln weiterer Daten durch Umfragen und Interviews könnte tiefere Einblicke geben, wie Copilot am besten in Programmierpraktiken genutzt werden kann.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass GitHub Copilot sowohl Chancen als auch Herausforderungen in der Softwareentwicklung bietet. Während es Programmierern erheblich helfen kann, nützlichen Code zu generieren und den Programmierprozess zu beschleunigen, bringt es auch Herausforderungen mit sich, die angegangen werden müssen. Entwickler sollten vorsichtig und durchdacht entscheiden, wie sie dieses Tool nutzen. Indem sie sowohl die Vorteile als auch die Einschränkungen erkennen, können sie informierte Entscheidungen treffen, die ihren Programmierworkflow und die Gesamtproduktivität verbessern.

Originalquelle

Titel: Practices and Challenges of Using GitHub Copilot: An Empirical Study

Zusammenfassung: With the advances in machine learning, there is a growing interest in AI-enabled tools for autocompleting source code. GitHub Copilot, also referred to as the "AI Pair Programmer", has been trained on billions of lines of open source GitHub code, and is one of such tools that has been increasingly used since its launch on June 2021. However, little effort has been devoted to understanding the practices and challenges of using Copilot in programming with auto-completed source code. To this end, we conducted an empirical study by collecting and analyzing the data from Stack Overflow (SO) and GitHub Discussions. More specifically, we searched and manually collected 169 SO posts and 655 GitHub discussions related to the usage of Copilot. We identified the programming languages, IDEs, technologies used with Copilot, functions implemented, benefits, limitations, and challenges when using Copilot. The results show that when practitioners use Copilot: (1) The major programming languages used with Copilot are JavaScript and Python, (2) the main IDE used with Copilot is Visual Studio Code, (3) the most common used technology with Copilot is Node.js, (4) the leading function implemented by Copilot is data processing, (5) the significant benefit of using Copilot is useful code generation, and (6) the main limitation encountered by practitioners when using Copilot is difficulty of integration. Our results suggest that using Copilot is like a double-edged sword, which requires developers to carefully consider various aspects when deciding whether or not to use it. Our study provides empirically grounded foundations and basis for future research on the role of Copilot as an AI pair programmer in software development.

Autoren: Beiqi Zhang, Peng Liang, Xiyu Zhou, Aakash Ahmad, Muhammad Waseem

Letzte Aktualisierung: 2023-04-27 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2303.08733

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.08733

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.

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