Una Nueva Herramienta para la Construcción de Pruebas

En el campo de los lenguajes de programación, los investigadores usan diferentes herramientas para ayudar en su trabajo. Algunas herramientas ayudan a definir cómo funciona un lenguaje de programación, mientras que otras verifican la corrección de las pruebas relacionadas con estos lenguajes. Sin embargo, a menudo hay una brecha entre estos dos tipos de herramientas, lo que lleva a errores en la investigación y hace que sea más complicado escribir pruebas correctas.

Cuando los investigadores crean una prueba, normalmente empiezan por declarar lo que quieren demostrar. Luego trabajan en la prueba paso a paso hasta llegar a un punto donde necesitan una computadora para completar las partes restantes. Creemos que se puede desarrollar una mejor herramienta que combine las fortalezas de ambos tipos de herramientas, haciendo el proceso más fácil para los usuarios.

#El Problema

Actualmente, los investigadores a menudo tienen que usar dos herramientas separadas: una para explorar las definiciones de lenguajes de programación y otra para verificar pruebas. Esta separación puede llevar a errores y crear limitaciones en cómo los investigadores pueden interactuar con el proceso de verificación de pruebas. La forma tradicional de trabajar requiere que los usuarios construyan la prueba manualmente y luego pidan al asistente que la complete. Este proceso puede ser tedioso y propenso a errores.

#Un Nuevo Enfoque

Nuestra investigación tiene como objetivo crear un nuevo tipo de Asistente de Pruebas que comience con una búsqueda automática de pruebas. En lugar de requerir que los usuarios construyan la prueba desde cero, el asistente comenzará tratando de probar la declaración automáticamente. Cuando se enfrente a dificultades, le pedirá al usuario orientación. Este método busca hacer que el proceso de escritura de pruebas sea más fluido y eficiente.

#Asistente de Pruebas Interactivo

Estamos desarrollando un asistente de pruebas que opera de manera mixta. Esto significa que tanto la computadora como el usuario contribuyen a la construcción de la prueba. El asistente usará una estrategia simple para buscar pruebas, pero se detendrá y le pedirá al usuario que aporte cuando llegue a una parte complicada. El objetivo es imitar cómo se escriben las pruebas informales y asegurarse de que el asistente pueda manejar tareas repetitivas mientras permite al usuario centrarse en partes más complejas.

#Cómo Funciona la Herramienta

Para ilustrar cómo funciona este nuevo asistente de pruebas, construimos un ejemplo simple usando lógica básica. El asistente puede verificar pruebas y completar pruebas parciales con la interacción del usuario. En nuestro ejemplo, demostramos cómo el asistente puede ayudar a probar una declaración matemática básica: la conmutatividad de la suma.

#Ejemplo de Interacción

En un asistente de pruebas típico, los usuarios crean toda la estructura de la prueba manualmente y luego le piden al asistente que la complete. En nuestro enfoque de iniciativa mixta, los usuarios pueden empezar pidiendo al asistente que demuestre un teorema. El asistente intentará automáticamente encontrar una manera de justificar el objetivo y le hará saber al usuario cuando necesite ayuda.

Por ejemplo, al probar una propiedad sobre la suma de números naturales, el asistente comienza estableciendo un objetivo e identificando casos a analizar. En cualquier momento, si llega a una parte que no puede terminar, se detendrá y pedirá al usuario que aporte. Esta interacción permite a los usuarios contribuir solo donde sea necesario, haciendo el proceso menos engorroso.

#Proceso de Construcción de Pruebas

El nuevo asistente de pruebas busca hacer que la construcción de la prueba sea más sencilla. Los usuarios no necesitan escribir cada detalle; solo tienen que proporcionar input sobre las partes donde se requiere creatividad humana. Este enfoque reduce la cantidad de trabajo necesario para desarrollar pruebas mientras asegura que las partes esenciales todavía estén cubiertas.

#Estrategia de Búsqueda

El asistente utiliza una estrategia de búsqueda simple para intentar resolver problemas de prueba. Cuando se encuentra con un objetivo, verifica coincidencias exactas en su entorno, aplica reglas relevantes e intenta descomponer objetivos más complejos en partes más pequeñas. Aunque actualmente no soporta técnicas avanzadas como el retroceso, este enfoque básico es efectivo para demostrar cómo la interacción de iniciativa mixta puede ser beneficiosa.

#Beneficios Educativos

Uno de los principales enfoques de desarrollar esta herramienta es ayudar en la educación. Debería permitir a los usuarios aprender a construir pruebas sin convertirse en una caja negra compleja. El asistente puede ayudar a los estudiantes guiándolos a través del proceso de prueba y proporcionando retroalimentación.

La herramienta también debería ser adaptable, ofreciendo varios niveles de asistencia dependiendo del nivel de habilidad del usuario. Los principiantes pueden depender de más orientación y características automáticas, mientras que los usuarios avanzados pueden manejar más trabajo por sí mismos.

#Direcciones Futuras

Hay varias áreas que queremos explorar más a fondo:

1. Tiempo para la Entrada del Usuario: Necesitamos asegurarnos de que el asistente sepa cuándo pedir ayuda al usuario. Idealmente, debería pedirle al usuario tan pronto como enfrente una decisión que requiera perspicacia humana.

2. Estrategias Configurables: En el futuro, tenemos la intención de desarrollar Estrategias de Búsqueda más flexibles. Esto ayudará al asistente a adaptarse a diferentes tipos de pruebas y preferencias del usuario.

3. Métodos de Notación e Interacción: Actualmente, la herramienta opera en un entorno de terminal que muestra texto y acepta comandos. Queremos explorar otras formas de presentar información y permitir la interacción, posiblemente usando interfaces gráficas o herramientas de edición estructurada.

4. Integración con Otras Herramientas: Creemos que combinar las capacidades de las herramientas de ingeniería de semántica con los asistentes de pruebas puede llevar a herramientas de investigación más efectivas para los académicos de lenguajes de programación. Al integrar estos sistemas, los investigadores pueden definir, explorar y verificar las propiedades del lenguaje de programación sin problemas.

#Conclusión

En este trabajo, hemos presentado un nuevo enfoque para los asistentes de pruebas que combina búsqueda automática e interacción del usuario en un formato de iniciativa mixta. Al permitir que el asistente tome la delantera en la construcción de pruebas mientras involucra al usuario cuando sea necesario, buscamos simplificar el proceso de escritura de pruebas y reducir errores. Nuestra implementación temprana demuestra el potencial de este método, y esperamos mejorar las capacidades de la herramienta y explorar más preguntas de investigación en el futuro. Con el desarrollo continuo, esperamos que las herramientas estén disponibles para un público más amplio, haciendo que el proceso de escribir y entender pruebas sea más accesible.