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Avanzando en la Generación de Pseudocódigo para Lenguajes Legados

Las herramientas para automatizar la creación de pseudocódigo muestran potencial para lenguajes de programación más antiguos.

― 7 minilectura


Desafíos en la GeneraciónDesafíos en la Generaciónde Pseudocódigode programación de bajo recurso.Mejorando pseudocódigo para lenguajes
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Crear Pseudocódigo es clave en el desarrollo de software, sobre todo cuando se trata de mantener sistemas antiguos. El pseudocódigo permite describir el código en un lenguaje más simple, lo que lo hace más fácil de entender y modificar. Sin embargo, generar pseudocódigo a partir de código existente suele ser una tarea tediosa que requiere un esfuerzo significativo por parte de los desarrolladores.

Los avances recientes en tecnología han traído herramientas que pueden ayudar a automatizar la generación de pseudocódigo. Estas herramientas funcionan bien para lenguajes de programación populares, pero cuando se trata de lenguajes más antiguos y menos comunes, el proceso se vuelve mucho más difícil. Esto se debe en gran parte a la falta de datos disponibles, lo cual es crucial para entrenar estos modelos.

El Desafío de los Lenguajes de Bajo Recurso

Lenguajes de codificación como C++ tienen una gran cantidad de datos disponibles para entrenar modelos, lo que facilita la creación de herramientas efectivas para generar pseudocódigo. Pero para lenguajes como C, hay muchos menos datos, lo que complica las cosas. Sin suficientes ejemplos de los que aprender, los modelos tienen dificultades para ser útiles.

A menudo, los desarrolladores necesitan crear anotaciones y guías para estos lenguajes de programación menos comunes. Esta tarea es costosa y toma mucho tiempo. El resultado es que muchos programadores todavía tienen que escribir pseudocódigo de forma manual, lo que puede llevar a inexactitudes y errores.

Nuestro Enfoque

Para superar estos desafíos, proponemos un método que utiliza una técnica llamada Traducción Inversa Iterativa (IBT). Esto implica usar un modelo entrenado en un lenguaje bien dotado como C++ y adaptarlo para que funcione con código C. De este modo, buscamos generar pseudocódigo para programas en C incluso cuando hay pocos o ningún dato de entrenamiento disponible.

El proceso comienza con un modelo que puede convertir código C++ en pseudocódigo. Luego creamos un segundo modelo que hace lo contrario, tomando pseudocódigo y generando código C a partir de él. Usar estos dos modelos en conjunto nos permite mejorar la calidad del pseudocódigo que generamos para el código C.

La Metodología

El primer paso es entrenar nuestro modelo para convertir código C++ en pseudocódigo usando un conjunto de datos que contenga pares de código C++ y su pseudocódigo correspondiente. Este conjunto de datos está disponible y se ha utilizado para entrenar modelos exitosos en el pasado. Luego ajustamos este modelo para adaptarlo al código C.

A continuación, aplicamos el enfoque IBT. Esto implica generar pseudocódigo a partir de código C y luego usar el pseudocódigo generado para crear código C nuevamente. Evaluamos qué tan bien funciona este nuevo código ejecutándolo en varios Casos de prueba para ver si funciona correctamente.

A medida que repetimos este proceso, refinamos aún más nuestros modelos. Cada vez que generamos nuevo pseudocódigo y luego nuevo código a partir de él, mejoramos los resultados. Este proceso iterativo continúa hasta que alcanzamos una tasa de éxito satisfactoria para el código generado.

Evaluando Nuestros Resultados

Para determinar la efectividad de nuestro método, medimos qué tan bien funcionaba el código generado a partir de nuestro pseudocódigo en los casos de prueba. Una alta tasa de éxito indica que el pseudocódigo generado representa con precisión la lógica del código C original.

En nuestras pruebas, observamos una mejora significativa en las tasas de éxito. Después de solo una iteración de traducción inversa, la precisión de nuestro código C generado mejoró en más de un 23%. Este resultado muestra que nuestro enfoque mejora de manera efectiva la calidad de la generación de pseudocódigo para lenguajes de programación de bajo recurso.

Consideraciones Técnicas

Al implementar nuestra solución, tuvimos que tener en cuenta varios aspectos técnicos. Por ejemplo, tuvimos que asegurarnos de que el proceso de tokenización para el código C fuera consistente, sin importar cómo estuviera formateado el código. Esto fue vital para garantizar que el pseudocódigo generado representara con precisión la lógica del código.

Además, incluimos ciertos pasos de preprocesamiento para alinear mejor el pseudocódigo con las construcciones del lenguaje C. Así, el modelo puede comprender mejor el contexto y la estructura del código, lo cual es crucial para producir pseudocódigo preciso.

Desafíos Enfrentados

A pesar de nuestro progreso, encontramos varios desafíos durante nuestra investigación. El principal problema fueron las diferencias inherentes entre los lenguajes de programación. Aunque C y C++ comparten muchas similitudes, también tienen características distintas que pueden complicar el proceso de adaptación.

Además, la calidad del pseudocódigo generado dependía en gran medida de la calidad de los datos utilizados para el entrenamiento. En casos donde los datos disponibles eran limitados, los modelos tenían dificultades para producir resultados precisos. Esto destaca la necesidad continua de mejores conjuntos de datos para lenguajes de programación más antiguos.

El Futuro de la Generación de Código y Pseudocódigo

Nuestro trabajo abre nuevas avenidas para la investigación futura en el campo de la generación de código. Una dirección potencial es aplicar nuestro método IBT a otros lenguajes heredados que también carecen de suficientes datos de entrenamiento. La idea sería adaptar modelos entrenados en lenguajes más populares, tal como hicimos con C++ y C.

Además, podemos explorar el uso de modelos híbridos que combinen múltiples lenguajes. Esto podría permitirnos aprovechar las fortalezas de varios lenguajes de programación para mejorar la calidad general del pseudocódigo generado.

También existe el potencial para crear estrategias de filtrado que ayuden a refinar el pseudocódigo generado. Por ejemplo, podríamos implementar verificaciones que aseguren que el pseudocódigo generado sea lógicamente consistente con el código original. Al mejorar la calidad de la salida, podemos reducir el esfuerzo manual requerido en las tareas de desarrollo de software.

Conclusión

Generar pseudocódigo a partir de código fuente es un paso crucial en el desarrollo de software, especialmente para mantener sistemas heredados. Si bien se han hecho avances para automatizar este proceso, aún quedan desafíos, especialmente con lenguajes de programación de bajo recurso.

Nuestra investigación demuestra la efectividad de utilizar un modelo entrenado en un lenguaje bien dotado como C++ para generar pseudocódigo para código C. A través del uso de la Traducción Inversa Iterativa, podemos mejorar significativamente la calidad de las salidas generadas.

A medida que el campo de la ingeniería de software continúa evolucionando, métodos como el nuestro serán vitales para cerrar la brecha entre el código heredado y las prácticas de programación modernas. Esto no solo ayuda a mantener sistemas existentes, sino que también allana el camino para transiciones más suaves hacia nuevas tecnologías en el ciclo de vida del desarrollo de software.

Fuente original

Título: Knowledge Transfer for Pseudo-code Generation from Low Resource Programming Language

Resumen: Generation of pseudo-code descriptions of legacy source code for software maintenance is a manually intensive task. Recent encoder-decoder language models have shown promise for automating pseudo-code generation for high resource programming languages such as C++, but are heavily reliant on the availability of a large code-pseudocode corpus. Soliciting such pseudocode annotations for codes written in legacy programming languages (PL) is a time consuming and costly affair requiring a thorough understanding of the source PL. In this paper, we focus on transferring the knowledge acquired by the code-to-pseudocode neural model trained on a high resource PL (C++) using parallel code-pseudocode data. We aim to transfer this knowledge to a legacy PL (C) with no PL-pseudocode parallel data for training. To achieve this, we utilize an Iterative Back Translation (IBT) approach with a novel test-cases based filtration strategy, to adapt the trained C++-to-pseudocode model to C-to-pseudocode model. We observe an improvement of 23.27% in the success rate of the generated C codes through back translation, over the successive IBT iteration, illustrating the efficacy of our approach.

Autores: Ankita Sontakke, Kanika Kalra, Manasi Patwardhan, Lovekesh Vig, Raveendra Kumar Medicherla, Ravindra Naik, Shrishti Pradhan

Última actualización: 2023-03-15 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2303.09062

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.09062

Licencia: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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