An empirical study on bug severity estimation using source code metrics and static analysis
Notice bibliographique
Résumé
In the past couple of decades, significant research efforts have been devoted to the prediction of software bugs (i.e., defects). In general, these works leverage a diverse set of metrics, tools, and techniques to predict which classes, methods, lines, or commits are buggy. However, most existing work in this domain treats all bugs the same, which is not the case in practice. The more severe the bugs the higher their consequences. Therefore, it is important for a defect prediction method to estimate the severity of the identified bugs, so that the higher severity ones get immediate attention. In this paper, we provide a quantitative and qualitative study on two popular datasets (Defects4J and Bugs.jar), using 10 common source code metrics, and two popular static analysis tools (SpotBugs and Infer) for analyzing their capability to predict defects and their severity. We studied 3,358 buggy methods with different severity labels from 19 Java open-source projects. Results show that although code metrics are useful in predicting buggy code (Lines of the Code, Maintainable Index, FanOut, and Effort metrics are the best), they cannot estimate the severity level of the bugs. In addition, we observed that static analysis tools have weak performance in both predicting bugs (F1 score range of 3.1%–7.1%) and their severity label (F1 score under 2%). We also manually studied the characteristics of the severe bugs to identify possible reasons behind the weak performance of code metrics and static analysis tools in estimating their severity. Also, our categorization shows that Security bugs have high severity in most cases while Edge/Boundary faults have low severity. Finally, we discuss the practical implications of the results and propose new directions for future research.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,012 | 0,096 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,006 | 0,005 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».