Mock Deep Testing: Toward Separate Development of Data and Models for Deep Learning
Notice bibliographique
Résumé
While deep learning (DL) has permeated, and become an integral component of many critical software systems, today software engineering research hasn't explored how to separately test data and models that are integral for DL approaches to work effectively. The main challenge in independently testing these components arises from the tight dependency between data and models. This research explores this gap, introducing our methodology of mock deep testing for unit testing of DL applications. To enable unit testing, we introduce a design paradigm that decomposes the workflow into distinct, manageable components, minimizes sequential dependencies, and modularizes key stages of the DL, including data preparation and model design. For unit testing these components, we propose modeling their dependencies using mocks. In the context of DL, mocks refer to mock data and mock model that mimic the behavior of the original data and model, respectively. This modular approach facilitates independent development and testing of the components, ensuring comprehensive quality assurance throughout the development process. We have developed KUnit, a framework for enabling mock deep testing for the Keras library, a popular library for developing DL applications. We empirically evaluated KUnit to determine the effectiveness of mocks in independently testing data and models. Our assessment of 50 DL programs obtained from Stack Overflow and GitHub shows that mocks effectively identified 10 issues in the data preparation stage and 53 issues in the model design stage. We also conducted a user study with 36 participants using KUnit to perceive the effectiveness of our approach. Participants using KUnit successfully resolved 25 issues in the data preparation stage and 38 issues in the model design stage. Our findings highlight that mock objects provide a lightweight emulation of the dependencies for unit testing, facilitating early bug detection. Lastly, to evaluate the usability of KUnit, we conducted a post-study survey. The results reveal that KUnit is helpful to DL application developers, enabling them to independently test each component (data and model) and resolve issues effectively in different stages.
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 | 0,030 | 0,163 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,005 |
| Communication savante | 0,005 | 0,015 |
| Science ouverte | 0,007 | 0,012 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,007 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».