Simple Science

La science de pointe expliquée simplement

# Informatique# Génie logiciel

Identifier les bugs de performance avec des outils avancés

Un nouvel outil utilise l'apprentissage automatique pour détecter les bugs de performance de manière efficace.

― 6 min lire


Résoudre les bugs deRésoudre les bugs deperformanceintelligemmentlogiciels.de performance dans le développement deUn outil pour s'attaquer aux problèmes
Table des matières

Les Bugs de performance dans les logiciels sont des problèmes qui rendent les programmes plus lents que prévu ou qui gaspillent des ressources informatiques. Ces bugs sont un vrai casse-tête pour les développeurs parce qu'ils peuvent rendre les utilisateurs mécontents et augmenter les coûts. Identifier et corriger ces bugs peut être compliqué, car ils ne montrent pas toujours des signes clairs comme d'autres types de bugs. Cet article discute d'une nouvelle façon de trouver et de corriger les bugs de performance en créant un grand ensemble de données qui peut aider à reconnaître ces problèmes plus facilement.

Le défi des bugs de performance

Les bugs de performance peuvent apparaître dans n'importe quel logiciel et pour diverses raisons. Ils peuvent provenir de pratiques de codage inefficaces, qui entraînent des calculs inutiles ou une utilisation excessive de la mémoire. À mesure que les logiciels deviennent plus complexes et que de nouvelles technologies émergent, ces bugs continueront d'être un problème. La tâche de les corriger revient souvent à quelques développeurs expérimentés qui comprennent à la fois le logiciel et le matériel sous-jacent.

De plus, les méthodes actuelles pour identifier les bugs de performance s'appuient souvent sur la recherche de mots-clés spécifiques associés aux problèmes de performance. Cette approche peut passer à côté de nombreux bugs ou mal étiqueter des commits comme étant liés à la performance alors qu'ils ne le sont pas. Cette incertitude crée un travail supplémentaire pour les développeurs qui doivent vérifier manuellement et étiqueter les commits de code.

Le besoin d'une meilleure approche

Étant donné les limites des méthodes actuelles, il y a un besoin clair d'une manière plus efficace d'identifier les bugs de performance. Au lieu de simplement utiliser des mots-clés, des techniques avancées sont nécessaires. Cet article propose d'utiliser le traitement du langage naturel, ou NLP, pour aider à classifier et identifier les commits liés à la performance de manière plus fiable.

La solution : un outil d'exploration de dépôts

Pour s'attaquer au problème, nous avons développé un outil qui peut fouiller de grandes quantités de code pour trouver des corrections de bugs liés à la performance. Cet outil utilise un modèle d'Apprentissage automatique qui a été entraîné sur un grand ensemble de données de commits de code. En analysant le langage et le contexte de ces commits, l'outil peut identifier ceux qui sont liés aux problèmes de performance.

Création de l'ensemble de données

Collecter un grand ensemble de données de commits liés aux bugs de performance est essentiel pour ce projet. Nous avons exploré des dépôts de code publics sur des plateformes comme GitHub pour rassembler cette information. À travers ce processus, nous avons identifié et étiqueté un nombre significatif de commits liés à la performance, résultant en un ensemble de données qui comprend des milliers de corrections de bugs de performance dans divers langages de programmation.

Utilisation de l'apprentissage automatique

L'outil est construit en utilisant un modèle d'apprentissage automatique reconnu pour son efficacité. Avec ce modèle, nous l'avons formé à reconnaître les commits liés à la performance en fonction des données que nous avons collectées. Le modèle est capable d'analyser et de classifier rapidement les commits, offrant un gain de temps significatif par rapport aux méthodes traditionnelles.

Performance de l'outil

Nous avons testé l'outil par rapport aux méthodes existantes pour évaluer son efficacité. Les résultats ont montré que notre outil peut classer les commits liés à la performance avec un haut degré de précision. Il a surpassé les méthodes basées sur des mots-clés, qui luttent souvent avec les faux positifs et les oublis. Le nouvel outil a démontré la capacité de trouver de vrais bugs de performance tout en minimisant les classifications incorrectes.

Informations sur l'ensemble de données

L'ensemble de données créé à travers ce projet est non seulement précieux pour identifier les bugs de performance, mais il fournit aussi des informations sur des problèmes de performance courants dans différents langages de programmation. Par exemple, il a révélé que les calculs inutiles et les problèmes d'allocation de mémoire étaient courants en C++, tandis que Java rencontrait des problèmes de synchronisation de threads. Ce genre d'analyse aide les développeurs à comprendre où concentrer leurs efforts pour l'optimisation.

Applications et avantages concrets

En tirant parti de l'ensemble de données et de l'outil d'exploration, les développeurs peuvent améliorer leurs pratiques de codage. Les informations obtenues grâce aux données peuvent les guider pour écrire un code plus efficace et éviter des pièges courants. De plus, intégrer cet outil dans les flux de travail de développement peut mener à une meilleure performance logicielle dans l'ensemble.

Intégration dans les flux de travail de développement

Pour maximiser les bénéfices, l'outil d'exploration peut être intégré dans des systèmes d'Intégration Continue/Déploiement Continu (CI/CD). Cela garantit que les problèmes de performance peuvent être identifiés et corrigés tôt dans le processus de développement, plutôt que d'être découverts après déploiement.

Conclusion

Les bugs de performance sont un gros problème dans le développement logiciel, mais avec les bons outils et approches, ils peuvent être gérés plus efficacement. L'outil d'exploration de dépôts que nous avons développé, ainsi que l'ensemble de données à grande échelle, offre une solution prometteuse pour identifier les problèmes de performance. En utilisant des techniques avancées d'apprentissage automatique, cet outil peut fournir aux développeurs les insights nécessaires pour améliorer la performance des logiciels et minimiser le gaspillage de ressources.

Travaux futurs

En regardant vers l'avenir, les prochaines étapes consistent à affiner l'outil et à élargir encore l'ensemble de données. Nous visons à explorer plus de langages de programmation et de types de logiciels, élargissant ainsi les insights fournis. De plus, des mises à jour continues et des améliorations de la capacité du modèle à classifier les commits garantiront que son efficacité reste élevée dans le temps.

Source originale

Titre: PerfCurator: Curating a large-scale dataset of performance bug-related commits from public repositories

Résumé: Performance bugs challenge software development, degrading performance and wasting computational resources. Software developers invest substantial effort in addressing these issues. Curating these performance bugs can offer valuable insights to the software engineering research community, aiding in developing new mitigation strategies. However, there is no large-scale open-source performance bugs dataset available. To bridge this gap, we propose PerfCurator, a repository miner that collects performance bug-related commits at scale. PerfCurator employs PcBERT-KD, a 125M parameter BERT model trained to classify performance bug-related commits. Our evaluation shows PcBERT-KD achieves accuracy comparable to 7 billion parameter LLMs but with significantly lower computational overhead, enabling cost-effective deployment on CPU clusters. Utilizing PcBERT-KD as the core component, we deployed PerfCurator on a 50-node CPU cluster to mine GitHub repositories. This extensive mining operation resulted in the construction of a large-scale dataset comprising 114K performance bug-fix commits in Python, 217.9K in C++, and 76.6K in Java. Our results demonstrate that this large-scale dataset significantly enhances the effectiveness of data-driven performance bug detection systems.

Auteurs: Md Abul Kalam Azad, Manoj Alexender, Matthew Alexender, Syed Salauddin Mohammad Tariq, Foyzul Hassan, Probir Roy

Dernière mise à jour: 2024-06-17 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2406.11731

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.11731

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à arxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

Plus d'auteurs

Articles similaires