PowerPoint プレゼンテーション

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あきみひろき
5 years ago
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1 デバッグ支援を目的とした熟練技術者の作業ノウハウの知識化に関する研究久米出 / 奈良先端科学技術大学院大学田中康之 / 株式会社京都ソフトウェアリサーチ

2 デバッグとは何か障害の報告 <<利用者/テスト技術者>> 障害の再現診断の形成修正試験デバッガの操作と観察 <<診断者>>

3 熟練者のノウハウとは何か作業者の内面的な作業過程に於ける適切な思考作業と観察 <<熟練者>> <<デバッガ>>

4 助成金を用いた研究内容表出された内面に於ける実行の認識を実際の実行情報を用いて答合わせする事でその適切性を評価する仕組みを設計した内面分析表出された思考整合性判定プログラム実行が失敗する過程 ( 動的解析による実体化 ) 作業履歴

5 以降の内容背景ノウハウ共有の現状問題提起内面分析の視点から問題解決に向けて助成金の対象範囲での課題解決手法評価支援システムの開発まとめ

6 Q&Aサイトで共有される開発ノウハウ <<ノウハウ>> Stackoverflow.com Blogs テキスト <<問題>> 設計プログラミングテストツールの用法 <<解決>> デザインパターンコード例テスト計画操作事例

7 デバッグ(診断)のノウハウとは囲碁の格言的なもの例実行過程は分割統治せよ <<ノウハウ>> デバッガの推薦機能テキスト <<問題>> デバッガの利用を前提とした調査の方針や戦略情報の統合や関連付け <<解決>>

8 デバッグのノウハウ共有が困難な理由熟練者本人による解説が困難長く複雑な思考の過程入れ子的な問題-解決の構造誤誘導や回り道制限された短期記憶行為と意図の関連が不明 <<熟練者>> 操作/参照の履歴

9 ノウハウ共有実現に向けた道程 (3) プログラム要素や実行時点 (execution points)を用いた解決の表現 (2) 適切性の評価 N/A N/A <<分析者>> (1)思考の表出各段階に於ける思考[分類されたもの] 時間経過

10 思考の表出と適切性評価に向けてエビデンス評価指針 <<適切性評価>> <<実験者>> デバッグ実験データ採取内面モデル N/A... 発話 <<被検者>> <<解釈>> 操作視線

11 研究の背景と課題のまとめノウハウ共有の要件直面する問題に適用可能か否かを判断可能設計実装テストの分野では成果物等によるデバッグのノウハウ思考過程の適切な部分デバッグ実験によるデータ採取段階的な内面分析適切性評価の課題適切性評価の対象適切性評価の定義と実装評価実験の設計と実現

12 用語同時発話法 (Think Aloud) 作業を実施している被検者の内面を発話によって表出させる手法プログラム実行の失敗 (Andreas Zeller による ) 不具合 (Defect, Bug): プログラムコードに含まれる誤り感染 (Infection): 不具合コードの実行に起因する実行時の誤り障害 (failure): プログラムの利用者が観測可能な実行時の誤り感染の連鎖 (Chain of Infection): 不具合感染を経て障害に至る過程動的解析プログラムの実行履歴 ( トレース ) を用いた挙動の調査トレース生成手法は独自に開発制御 / データ依存関係を記録

13 研究期間内での成果感染の連鎖の実体(エビデンス)との整合性に基づく適切性判定 [ 動的解析による感染の実体化 ] N/A... 予備実験としてデータ採取の実施と問題の洗い出し [ 同時発話法 ] 内面モデルの設計と実験結果による検証

14 予備的なデバッグ実験デバッグ対象プログラム Eclipse プロジェクト設定ファイル (.classpath) 構文解析 Java クラス数 383, 行数 34903( 空行コメント込み ) 被検者プログラムの開発者自身被検者がインタビュアも担当実験環境統合開発環境 Eclipse デバッガ作業時の画面操作 ( 動画 ) と音声を記録実験結果診断の形成不具合の修正診断に要した時間 : 約 1 時間 20 分備考現実のソフトウェア開発に於けるデバッグ作業

16 予備実験の目的データ収集の労力事後インタビューの効力と限界発話の分類の時間と労力内面モデルの妥当性発話の分類可能性作業者の内面の質的な分析

17 answer Tool manipulation support Participa nt Relevanc e

18 発話の分類全発話数は 184 全体の約 75% を疑問と理解に分類残りの大部分は操作に関係評価対象となる発話は全体の 23% 全体の半数近くは知見 ( 評価対象外 ) 無言の操作数は 44

19 質的な解析知見を得る発話が何故多いのか調査や調査結果の確認の繰り返しが多い入力内容とクラスパスの内部構造の対応データの流れを遡上する経路選択は効率的疑問を意味する発話は少ない疑問は短時間で解決被験者固有の属人的な要素診断を効率的に遂行する十分な知識デバッガを通じて観察した状態を正しく判定判定に自信が無くて何度も確認

20 データ収集と妥当性評価の課題時系列の区間設定と発話の分類に多大な時間と労力操作に関する発話の位置付け感染の連鎖との整合性判定 execution omission errors や coincidental correction による複雑性デバッガを用いた個別の実行時点の観察の限界制御やデータの流れの解析が必要

21 wrongcheck(arg) 例題プログラム public int doit(int arg, SomeClass obj) { } // Defect! should invoke [correctcheck(arg)]. boolean check = wrongcheck(arg); // [A] if (check) { // [B] obj = new SomeClass(arg); // [C] } int ret = obj.getit(); // [D] return ret; // [E] correctcheck(arg) A A B B C C D E D E (Defective) (Ideal)

22 感染の連鎖: 実行経路 Execution Omission Error wrongcheck(arg) == correctcheck(arg) `Extra Assignment Coincidental Correction A A A A A A B B B B B B C C C C D E D E D E D E D E D E

23 感染の連鎖: データフロー public int doit(int arg, SomeClass obj) { } // Defect! should invoke [correctcheck(arg)]. boolean check = wrongcheck(arg); // [A] if (check) { // [B] obj = new SomeClass(arg); // [C] } int ret = obj.getit(); // [D] return ret; // [E] (Missed Dependency) Execution Omission Erro A A B B C D E D E

24 感染の連鎖: データフロー Coincidental Correction public int doit(int arg, SomeClass obj) { } // Defect! should invoke [correctcheck(arg)]. boolean check = wrongcheck(arg); // [A] if (check) { // [B] obj = new SomeClass(arg); // [C] } int ret = obj.getit(); // [D] return ret; // [E] (Correct result by wrong process) A A B B C C D E D E

25 処理の概要 Source Code..(ideal) Source Code (defective) Output Inputs Comparison of Source Texts: Common Lines (ideal or Source Code straying) (defective) Different (defective)... Lines... Materialized Infection Execution Trace (ideal) Tracing Corresponding Statements and Value References. Execution Trace (defective) Returning to Ideal Control Flow Comparison of Traces Straying from Ideal Control Flow Tracing Chain of Infection Infectious Data Flow Infectious Object

26 処理結果 depends equiv Clean Latent Infectiou s Ideal Defective Straying

27 まとめ熟練者のノウハウ共有デバッグ固有の問題思考の表出と適切性評価ノウハウ共有に向けた熟練者の内面分析内面モデルの構築と検証分析実施上の問題点の洗い出し適切性評価の実現感染の連鎖の実体と診断者の認識の整合性感染の連鎖を実体化する動的解析

28 将来課題適切な思考の格言化個別の事例の一般化抽象化格言を記述する表現体系適切性判定の妥当性評価熟練者と初心者間の有意な違い評価実施の労力内面分析による質的な分析診断者の思考の適切性と作業戦略等の関係診断形成に関する個性の発見

Microsoft PowerPoint - ●SWIM_ _INET掲載用.pptx

Microsoft PowerPoint - ●SWIM_ _INET掲載用.pptx シーケンスに基づく検索モデルの検索精度について東京工芸大学工学部コンピュータ応用学科宇田川佳久 (1/3) (2/3) 要員数情報システム開発のイメージソースコード検索機能他人が作ったプログラムを保守する必要がある実務面での応用 1 バグあるいは脆弱なコードを探す ( 品質の高いシステムを開発する ) 2 プログラム理解を支援する ( 第 3 者が書いたコードを保守する ) 要件定義外部設計内部設計