Graph neural networks for precise bug localization through structural program analysis
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Bug localization (BL) is known as one of the major steps in the program repair process, which generally seeks to find a set of commands causing a program to crash or fail. At the present time, locating bugs and their sources quickly seems to be impossible as the complexity of modern software development and scaling is soaring. Accordingly, there is a huge demand for BL techniques with minimal human intervention. A graph representing source code typically encodes valuable information about both the syntactic and semantic structures of programs. Many software bugs are associated with these structures, making graphs particularly suitable for bug localization (BL). Therefore, the key contributions of this work involve labeling graph nodes, classifying these nodes, and addressing imbalanced classifications within the graph data structure to effectively locate bugs in code. A graph-based bug classifier is initially introduced in the method proposed in this paper. For this purpose, the program source codes are mapped to a graph representation. Since the graph nodes do not have labels, the Gumtree algorithm is then exploited to label them by comparing the buggy graphs and the corresponding bug-free ones. Afterward, a trained, supervised node classifier, developed based on a graph neural network (GNN), is applied to classify the nodes into buggy or bug-free ones. Given the imbalance in the data, accuracy, precision, recall, and F1-score metrics are used for evaluation. Experimental results on identical datasets show that the proposed method outperforms other related approaches. The proposed approach effectively localizes a broader spectrum of bug types, such as undefined properties, functional bugs, variable naming errors, and variable misuse issues .
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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 | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».