PofoliaPofolia ile paylaşıldı

ACM Transactions on Software Engineering and Methodology· 2026Q1

Sinirsel Program Modelleme: Girdi Özelliklerinden Yürütme Özelliklerini ve Tersini Tahmin Eden Programa Özgü Modeller Öğrenme

Neural Program Modeling Learning Program-Specific Models that Predict Execution Features from Input Features and vice versa

Tural Mammadov, Marius Smytzek, Marius Stutz, Nicolas Feid ve diğerleri

Kısa özet

Sinirsel program modelleme, girdilerden yürütme özelliklerini (izler veya kapsama gibi) ve tersini tahmin eden, geri döndürülebilir, programa özgü modeller öğrenir; görülmemiş girdiler için %98,59'a varan benzerlik ve belirli davranışlar için girdileri tahmin etmede %100 doğruluk elde eder.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Girdi-yürütme verisi çiftlerinden geri döndürülebilir, programa özgü modeller öğrenmek için sinirsel program modellemeyi tanıtır.
  • Modeller, görülmemiş girdiler için %98,59'a varan benzerlik oranlarıyla girdilerden yürütme özelliklerini (izler, kapsama) tahmin eder.
  • Modeller, %100'e varan doğruluk ve geri çağırma ile belirli davranışları tetiklemek için girdiler sentezler.
  • Test üretimini yönlendirme, maliyetli yürütmeleri azaltma ve istenmeyen sonuçları program yürütme olmadan filtreleme gibi görevleri etkinleştirir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Understanding the semantics of program code is a fundamental problem in software engineering, posing continuous challenges for testing and analysis, as well as for AI agents. We introduce neural program modeling : an approach that learns the relationship between input features and execution features (such as traces or coverage) from pairs of generated system inputs and monitored execution data. The resulting program-specific model can predict system inputs that trigger desired program behaviors—in seconds, without executing the program. It can also predict program traces and coverage for a given input, again without running the program. Once trained, such a model acts as a proxy for the program under test, supporting a range of tasks: (1) Predicting inputs for specific execution features, guiding test generators and developers; (2) Replacing the original program during search-based testing or fuzzing, reducing costly or risky executions; (3) Predicting which program parts a test input will execute, guiding test selection ; (4) Predicting which input will trigger a specific behavior, serving as an input filter to prevent undesired outcomes. To our knowledge, this is the first work that trains reversible, program-specific neural machine translation models to both predict execution behavior from inputs and synthesize inputs to achieve the requested behavior in real-world programs. In our evaluation of real-world programs, including Bottle and the Google re2 library, we show that neural program modeling can predict execution features for unseen inputs, achieving similarity ratios ranging from 91.57% to 98.59%. We can also predict program inputs that trigger specified behaviors with accuracy and recall up to 100% after validation and refinement. All predictions can be automatically validated and refined, either by retraining the model on new input-trace pairs or by using a backpropagation loop to adjust its parameters. Model training and inference are resource-efficient and can be performed on commodity hardware.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. ACM Transactions on Software Engineering and Methodology, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Yazılım

SoftwareComputer Science