Reformulando a Recompletação de Código: Uma Abordagem mais Inteligente
Melhorando a conclusão de código com contexto e treinamento curricular pra programar melhor.
Hitesh Sagtani, Rishabh Mehrotra, Beyang Liu
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Índice
- O que é a Conclusão de Código?
- O Desafio da Conclusão de Código
- A Necessidade de Melhoria
- Aprendendo com os Erros
- Introduzindo Contexto e Currículo
- Enriquecendo com Contexto
- Criando um Currículo
- Como Funciona: Treinando os Modelos
- Os Resultados
- Melhoria na Performance
- Mantendo a Latência Baixa
- Testes no Mundo Real
- O Futuro da Conclusão de Código
- Pesquisa Contínua
- Considerações Éticas
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
No mundo da programação, velocidade e precisão contam. Quando os desenvolvedores escrevem código, eles querem ferramentas úteis que sugiram o que escrever a seguir. Uma dessas ferramentas é o software de Conclusão de Código, que tenta prever o que um programador vai digitar. Mas às vezes, essas ferramentas deixam a desejar. Este artigo explora uma nova abordagem para melhorar a conclusão de código usando duas ideias principais: Contexto e aprendizagem por currículos.
O que é a Conclusão de Código?
A conclusão de código é um recurso em muitos ambientes de codificação que ajuda os desenvolvedores a escrever código mais rápido. Quando um programador começa a escrever uma linha, a ferramenta de conclusão dá sugestões do que ele pode querer digitar a seguir. Isso é especialmente útil ao escrever trechos longos ou complexos de código, onde um pequeno erro pode causar grandes dores de cabeça.
O Desafio da Conclusão de Código
Embora as ferramentas de conclusão de código sejam práticas, elas enfrentam um desafio significativo conhecido como latência. Isso se refere ao atraso entre quando um programador digita e quando a ferramenta oferece uma sugestão. Se o atraso for muito longo-mais de 500 milissegundos-os programadores podem decidir continuar digitando em vez de esperar pela ferramenta. Isso pode fazer com que a sugestão anterior se torne inútil.
O principal problema é que essas ferramentas precisam olhar tanto para o que já foi digitado (prefixo) quanto para o que provavelmente virá a seguir (sufixo). É aí que as coisas podem ficar complicadas, especialmente ao lidar com estruturas de código difíceis.
A Necessidade de Melhoria
Pesquisas mostram que alguns modelos de conclusão de código têm dificuldades com estruturas de código complexas, tornando-se incapazes de fornecer sugestões úteis. Modelos de linguagem menores, que são geralmente mais rápidos e usados para assistência em tempo real, costumam ter mais dificuldade em comparação com modelos maiores.
Aprendendo com os Erros
Para deixar esses modelos mais espertos, precisamos entender onde eles costumam falhar. Identificando padrões onde as sugestões frequentemente erram, conseguimos criar dados de Treinamento melhores. É aí que entra a aprendizagem por currículos.
Aprendizagem por currículos é como ensinar crianças: começamos com o básico e gradualmente introduzimos tópicos mais difíceis. Em codificação, isso significa treinar os modelos com exemplos mais fáceis primeiro, antes de passar para os mais desafiadores. Assim, esses modelos conseguem aprender e melhorar suas sugestões ao longo do tempo.
Introduzindo Contexto e Currículo
Para melhorar a eficácia da conclusão de código, incorporamos tanto exemplos de contexto quanto de currículo no treinamento dos modelos de codificação.
Enriquecendo com Contexto
Contexto aqui se refere a informações adicionais sobre o código que podem ajudar a fazer sugestões melhores. Por exemplo, se o modelo sabe o que uma determinada função faz ou quais variáveis estão disponíveis, ele pode fazer recomendações mais relevantes.
Ao reunir contexto relevante de projetos de codificação, conseguimos fornecer aos modelos informações mais específicas durante o treinamento. Esse contexto ajuda eles a entender dependências e relações dentro do código, resultando em sugestões mais inteligentes.
Criando um Currículo
Para configurar um currículo eficaz, reunimos exemplos desafiadores de código existente e ensinamos os modelos usando esses cenários. Focando em padrões de código que frequentemente confundem os modelos, ajudamos eles a aprender com seus erros. Isso inclui extrair trechos de código desafiadores de vários projetos de programação para garantir que os modelos tenham uma educação bem fundamentada.
Como Funciona: Treinando os Modelos
O processo de melhoria dos modelos de conclusão de código pode ser dividido em alguns passos críticos:
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Coletando Dados: Reunimos vários exemplos de código, tanto fáceis quanto complexos, de projetos de programação do mundo real. Isso é feito usando ferramentas para analisar o código e identificar padrões importantes.
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Filtrando o Ruído: Nem todo código é útil para o treinamento. Filtramos exemplos mal escritos ou irrelevantes, focando em trechos de código de alta qualidade.
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Criando Recomendações Contextuais: Ao identificar definições de funções e variáveis, enriquecemos nossos dados de treinamento com contexto que ajuda os modelos a entender melhor o código.
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Treinando os Modelos: Com uma mistura bem organizada de exemplos desafiadores e contexto relevante, começamos a treinar nossos modelos. Esse treinamento ajusta seus parâmetros para que eles possam prever melhor o que deve vir a seguir no código.
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Avaliação de Performance: Após o treinamento, colocamos nossos modelos à prova. Procuramos melhorias na precisão e na latência para ver como eles se saem ao fazer sugestões.
Os Resultados
Os resultados da integração de contexto e aprendizagem por currículo em modelos de conclusão de código foram promissores. Aqui está o que encontramos:
Melhoria na Performance
Após usar treinamento baseado em contexto e currículo, a maioria dos modelos mostrou melhor precisão em suas previsões. Eles fizeram mais sugestões corretas e, o mais importante, fizeram isso mais rapidamente. Modelos menores, que geralmente ficavam atrás de seus maiores concorrentes, tiveram os maiores ganhos.
Mantendo a Latência Baixa
Uma das descobertas mais importantes é que essas melhorias na precisão não vieram à custa da velocidade. Os modelos conseguiram mostrar melhores sugestões sem aumentar o tempo de espera para os programadores. Esse equilíbrio é essencial porque os desenvolvedores precisam de feedback instantâneo enquanto codificam.
Testes no Mundo Real
Para garantir que as melhorias não eram apenas teóricas, testamos esses modelos em cenários de codificação do mundo real. Através de testes A/B, comparamos o desempenho dos novos modelos com versões anteriores. Os resultados foram claros: os novos modelos ofereceram melhores sugestões, e os usuários aceitaram essas sugestões com mais frequência.
O Futuro da Conclusão de Código
Os avanços discutidos oferecem um vislumbre do futuro das ferramentas de assistência à codificação. Ao focar em contexto e aprender com exemplos de código desafiadores, podemos criar sistemas mais inteligentes que realmente ajudam os desenvolvedores.
Pesquisa Contínua
Nosso trabalho está longe de estar concluído. Queremos investigar mais a fundo métricas que ofereçam insights mais profundos sobre como os modelos se comportam em ambientes de codificação reais. Também planejamos explorar maneiras de automatizar a identificação de complexidade no código, maximizando as oportunidades de aprendizado para esses modelos.
Considerações Éticas
À medida que melhoramos essas ferramentas, também devemos considerar suas implicações éticas. Por exemplo, enquanto melhores sugestões de código podem aumentar a produtividade, há um risco de que a tecnologia possa ser usada para gerar código prejudicial ou malicioso. Portanto, é crucial implementar medidas que garantam o uso seguro e responsável das ferramentas de codificação melhoradas.
Conclusão
À medida que os desenvolvedores buscam maneiras de codificar de forma mais eficiente, ferramentas de conclusão de código aprimoradas podem fazer uma diferença real. Ao utilizar contexto e aprendizado baseado em currículos, podemos melhorar significativamente a precisão e a velocidade das sugestões de código. Esse avanço não só aumenta a produtividade dos programadores, mas também ajuda a tornar a codificação uma experiência mais agradável.
Então, aqui está para um futuro onde as sugestões de código são tão inteligentes quanto um peixe dourado médio-embora um peixe dourado muito bem treinado! A combinação de sugestões inteligentes, respostas rápidas e experiências amigáveis torna o ambiente de codificação ainda mais agradável.
Título: Improving FIM Code Completions via Context & Curriculum Based Learning
Resumo: Fill-in-the-Middle (FIM) models play a vital role in code completion tasks, leveraging both prefix and suffix context to provide more accurate and contextually relevant suggestions. This paper presents approaches to improve FIM code completion while addressing the challenge of maintaining low latency for real-time coding assistance. We enhance FIM code completion by incorporating context and curriculum examples in the training process. We identify patterns where completion suggestions fail more frequently, revealing complexities that smaller language models struggle with. To address these challenges, we develop a curriculum dataset by extracting hard-to-complete patterns from code repositories and generate context examples using semantic and static analysis tools (e.g. TSC compiler). We fine-tune various sized models, including StarCoder and DeepSeek, on this enhanced dataset. Our evaluation encompasses three key dimensions: the Santa Coder FIM task, the Amazon CCEval benchmark, and a new Multi-Line Infilling evaluation benchmark derived from SWE-bench. Comprehensive ablation studies across multiple model sizes reveal that while all fine-tuned models show improvements, the performance gains are more pronounced for smaller parameter models and incorporating difficult-to-complete examples, as part of curriculum learning, improves the code completion performance. This finding is particularly significant given the latency constraints of code completion tasks. While larger models like GPT and Claude perform well in multi-line completions but are prohibitively challenging to use given high latency, and our fine-tuned models achieve a balance between performance and latency. Finally, we validate our approach through online A/B testing, demonstrating tangible improvements in Completion Acceptance Rate (CAR) and Completion Persistence Rate (CPR), with zero latency impact.
Autores: Hitesh Sagtani, Rishabh Mehrotra, Beyang Liu
Última atualização: Dec 21, 2024
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2412.16589
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.16589
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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