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大模型在软件缺陷检测与修复的应用发展综述
1
作者
香佳宏
徐霄阳
+3 位作者
孔繁初
彭湃
张钊
张煜群
《软件学报》
北大核心
2025年第4期1489-1529,共41页
随着信息化的深入,大量应用程序的开发和功能迭代不可避免引入软件缺陷,并潜在地对程序可靠性和安全性造成了严重的威胁.检测与修复软件漏洞,已经成为开发者维护软件质量必要的任务,同时也是沉重的负担.对此,软件工程的研究者在过去的...
随着信息化的深入,大量应用程序的开发和功能迭代不可避免引入软件缺陷,并潜在地对程序可靠性和安全性造成了严重的威胁.检测与修复软件漏洞,已经成为开发者维护软件质量必要的任务,同时也是沉重的负担.对此,软件工程的研究者在过去的数十年中提出大量相关技术,帮助开发者解决缺陷相关问题.然而这些技术都面对着一些严峻的挑战,在工业实践落地上鲜有进展.大模型,如代码大模型CodeX和对话大模型ChatGPT,通过在海量数据集上进行训练,能够捕捉代码中的复杂模式和结构,处理大量上下文信息并灵活地适应各种任务,以其优秀的性能吸引了大量研究人员的关注.在诸多软件工程任务中,基于大模型的技术展现出显著的优势,有望解决不同领域过去所面对的关键挑战.因此,尝试对目前已经存在基于大模型相关成熟技术的3个缺陷检测领域:深度学习库的缺陷检测、GUI自动化测试、测试用例的自动生成,与软件缺陷修复的成熟领域:缺陷自动化修复,进行分析和探究,在阐述其发展脉络的同时对不同技术流派的特性和挑战进行深入的探讨.最后,基于对已有研究的分析,总结这些领域和技术所面临的关键挑战及对未来研究的启示.
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关键词
大模型
缺陷检测
深度学习库缺陷检测
测试用例自动生成
GUI自动化测试
缺陷自动修复
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职称材料
可信执行环境:现状与展望
被引量:
7
2
作者
张锋巍
周雷
+2 位作者
张一鸣
任明德
邓韵杰
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2024年第1期243-260,共18页
当前在云服务、移动社交网络下用户普遍追求隐私保护、安全计算,从而推动了隐私计算、机密计算等领域的快速发展.可信执行环境(trusted execution environment,TEE)作为机密计算服务中重要的技术基础已经广泛部署到各类计算平台中.目前,...
当前在云服务、移动社交网络下用户普遍追求隐私保护、安全计算,从而推动了隐私计算、机密计算等领域的快速发展.可信执行环境(trusted execution environment,TEE)作为机密计算服务中重要的技术基础已经广泛部署到各类计算平台中.目前,以Intel,Arm等为代表的设备制造商采用软硬件隔离机制,推出了多类实用TEE技术并不断迭代更新,从功能上更加方便设备管理者、普通用户使用安全服务.研究人员则根据不同的系统架构和应用需求,优化TEE模型,扩大可信应用领域并提升其工作效率.全面分析主流系统架构(包括x86、Arm、RISC-V、异构计算单元)中TEE技术发展路线、技术特点包括基础硬件设施设计、软件接口定义、安全边界等,挖掘TEE技术可行的应用场景.同时,分析各类TEE技术面临的挑战,探讨TEE技术局限性以及自身面临的安全风险如侧信道攻击等.在此基础上,从安全性、功能性等方面总结各类TEE技术优缺点,并提出TEE技术未来的发展思路.
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关键词
可信执行环境
操作系统架构
内存隔离
处理器模式
安全性验证
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职称材料
面向白内障识别的临床特征校准注意力网络
被引量:
1
3
作者
章晓庆
肖尊杰
+3 位作者
赵宇航
巫晓
东田理沙
刘江
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2024年第3期321-330,共10页
近年来,卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)模型已经被广泛用于年龄相关性白内障自动分类任务,然而,鲜有研究工作将年龄相关性白内障的临床先验知识注入卷积神经网络架构设计中,以此来提高年龄相关性白内障的分类效果和改...
近年来,卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)模型已经被广泛用于年龄相关性白内障自动分类任务,然而,鲜有研究工作将年龄相关性白内障的临床先验知识注入卷积神经网络架构设计中,以此来提高年龄相关性白内障的分类效果和改善模型决策过程的可解释性。提出了一种临床特征校准注意力网络(clinical feature recalibration attention network,CFANet)模型用于自动识别年龄相关性白内障严重级别。在CFANet中,设计了一个简单且有效的临床特征校准注意力模块(clinical feature recalibration attention block,CFA),其不仅能对不同临床特征类型进行自适应地加权融合,还通过门控操作符来突出重要通道和抑制不重要通道。在一个核性白内障的眼前节光学相干断层成像影像(anterior segment optical coherence tomography,AS-OCT)数据集和一个公开眼科影像数据集上进行了充分实验,实验结果表明,相较于squeeze-and-excitation network(SENet)、efficient channel network(ECANet)、style-based recalibration module(SRM),CFANet在AS-OCT数据集上的分类准确率至少提升了3.54个百分点,同时在公开的眼科影像数据集上的分类结果比先进的神经网络模型和已发表的研究工作提升了1个百分点以上。此外,还通过可视化方法分析临床特征的权重分布和通道的注意力权重分布来提高该文模型决策过程的可解释性。
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关键词
年龄相关性白内障分类
眼前节光学相干断层成像
临床特征校准注意力模块
可解释性
卷积神经网络
可视化
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职称材料
机会约束的多选择背包问题的遗传算法求解
4
作者
李炫锋
刘晟材
唐珂
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2024年第5期1378-1385,共8页
机会约束的多选择背包问题(CCMCKP)是一类具有重要应用价值的NP难组合优化问题,但目前还缺乏关于该问题求解方法的专门研究。为此,提出首个CCMCKP的求解框架,并基于该框架构建了两种求解方法:基于动态规划的RA-DP和基于遗传算法的RA-IGA...
机会约束的多选择背包问题(CCMCKP)是一类具有重要应用价值的NP难组合优化问题,但目前还缺乏关于该问题求解方法的专门研究。为此,提出首个CCMCKP的求解框架,并基于该框架构建了两种求解方法:基于动态规划的RA-DP和基于遗传算法的RA-IGA。RA-DP是精确求解方法,具有最优性保证,但是在可接受的时间(1 h)内仅能求解小规模问题样例;相较而言,RA-IGA是近似求解方法,具有更好的可扩放性。仿真实验结果验证了所提求解方法的性能:在小规模问题样例上,RA-DP和RA-IGA都可以找到最优解;在中大规模问题样例上,RA-IGA表现出了比RA-DP显著更高的求解效率,它总是可以在给定时间(1 h)内快速获得可行解。在CCMCKP的后续研究中,RA-DP和RA-IGA可作为基准对比方法,而实验工作中所构建的测试样例集可作为该问题的标准测试集。
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关键词
组合优化问题
机会约束的多选择背包问题
遗传算法
动态规划
精确算法
近似算法
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职称材料
面向开放场景的交通标志识别方法
5
作者
曹伟朋
吴宇豪
+3 位作者
李大川
明仲
陈贞儒
叶璇
《深圳大学学报(理工版)》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期258-265,共8页
基于传统深度学习技术实现的道路交通标志识别系统通常遵从完全数据驱动模式,导致它们在真实世界的开放场景中存在性能不稳定和极大的安全隐患.为缓解该问题,提出一种基于道路交通标志设计标准的语义数据集构建方法,并利用零样本学习机...
基于传统深度学习技术实现的道路交通标志识别系统通常遵从完全数据驱动模式,导致它们在真实世界的开放场景中存在性能不稳定和极大的安全隐患.为缓解该问题,提出一种基于道路交通标志设计标准的语义数据集构建方法,并利用零样本学习机制设计一个通用的具备推理能力和可解释性的道路交通标志识别框架,其能够有效应对实践中面临的道路交通标志的动态更新和类别缺失问题.利用国家道路交通标志制定标准来抽象出所有类别的通用属性,并将这些属性信息作为领域知识注入传统数据驱动模型的训练过程中.在领域知识的帮助下,所提基于零样本学习的交通标志识别方法能够比随机预测和传统深度学习模型更准确地识别出训练阶段未见过的交通标志.在中国交通标志数据库(Chinese traffic sign database,CTSDB)和德国交通标志识别基准数据集(German traffic sign recognition benchmark,GTSRB)上的实验结果表明,采用所提方法进行训练后,语义自编码模型在传统零样本学习的设定下,对于训练阶段未曾见过的交通标志的识别准确率分别比随机预测提升了至少29.96%和24.25%.
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关键词
人工智能
交通标志识别
零样本学习
开放场景
自动驾驶
深度学习
辅助驾驶
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职称材料
题名
大模型在软件缺陷检测与修复的应用发展综述
1
作者
香佳宏
徐霄阳
孔繁初
彭湃
张钊
张煜群
机构
南方科技大学斯发基斯可信自主系统研究院
南方科技大学
计算机科学与工程系
深圳艾提亚
科技
有限公司
出处
《软件学报》
北大核心
2025年第4期1489-1529,共41页
基金
国家自然科学基金(62372220)。
文摘
随着信息化的深入,大量应用程序的开发和功能迭代不可避免引入软件缺陷,并潜在地对程序可靠性和安全性造成了严重的威胁.检测与修复软件漏洞,已经成为开发者维护软件质量必要的任务,同时也是沉重的负担.对此,软件工程的研究者在过去的数十年中提出大量相关技术,帮助开发者解决缺陷相关问题.然而这些技术都面对着一些严峻的挑战,在工业实践落地上鲜有进展.大模型,如代码大模型CodeX和对话大模型ChatGPT,通过在海量数据集上进行训练,能够捕捉代码中的复杂模式和结构,处理大量上下文信息并灵活地适应各种任务,以其优秀的性能吸引了大量研究人员的关注.在诸多软件工程任务中,基于大模型的技术展现出显著的优势,有望解决不同领域过去所面对的关键挑战.因此,尝试对目前已经存在基于大模型相关成熟技术的3个缺陷检测领域:深度学习库的缺陷检测、GUI自动化测试、测试用例的自动生成,与软件缺陷修复的成熟领域:缺陷自动化修复,进行分析和探究,在阐述其发展脉络的同时对不同技术流派的特性和挑战进行深入的探讨.最后,基于对已有研究的分析,总结这些领域和技术所面临的关键挑战及对未来研究的启示.
关键词
大模型
缺陷检测
深度学习库缺陷检测
测试用例自动生成
GUI自动化测试
缺陷自动修复
Keywords
large language model(LLM)
defect detection
deep-learning library defect testing
automated test case generation
automated GUI testing
automated program repair
分类号
TP311 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
可信执行环境:现状与展望
被引量:
7
2
作者
张锋巍
周雷
张一鸣
任明德
邓韵杰
机构
南方科技大学斯发基斯可信自主系统研究院
南方科技大学
计算机科学与工程系
出处
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2024年第1期243-260,共18页
基金
国家自然科学基金项目(62372218,62002151)
深圳市科技计划资助项目(SGDX20201103095408029)。
文摘
当前在云服务、移动社交网络下用户普遍追求隐私保护、安全计算,从而推动了隐私计算、机密计算等领域的快速发展.可信执行环境(trusted execution environment,TEE)作为机密计算服务中重要的技术基础已经广泛部署到各类计算平台中.目前,以Intel,Arm等为代表的设备制造商采用软硬件隔离机制,推出了多类实用TEE技术并不断迭代更新,从功能上更加方便设备管理者、普通用户使用安全服务.研究人员则根据不同的系统架构和应用需求,优化TEE模型,扩大可信应用领域并提升其工作效率.全面分析主流系统架构(包括x86、Arm、RISC-V、异构计算单元)中TEE技术发展路线、技术特点包括基础硬件设施设计、软件接口定义、安全边界等,挖掘TEE技术可行的应用场景.同时,分析各类TEE技术面临的挑战,探讨TEE技术局限性以及自身面临的安全风险如侧信道攻击等.在此基础上,从安全性、功能性等方面总结各类TEE技术优缺点,并提出TEE技术未来的发展思路.
关键词
可信执行环境
操作系统架构
内存隔离
处理器模式
安全性验证
Keywords
trusted execution environment(TEE)
OS architecture
memory isolation
processor mode
security attestation
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
面向白内障识别的临床特征校准注意力网络
被引量:
1
3
作者
章晓庆
肖尊杰
赵宇航
巫晓
东田理沙
刘江
机构
南方科技大学
计算机科学与工程系
南方科技大学斯发基斯可信自主系统研究院
Tomey公司
南方科技大学
广东省类脑智能计算重点实验室
出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2024年第3期321-330,共10页
基金
国家自然科学基金(82272086)
广东省普通高校重点领域专项基金(202DZX3043)
+2 种基金
广东省重点实验室项目(2020B121201001)
国家教育部国家级大学生创新创业训练计划(202114325011)
广东省教育厅教改项目(SJJG202002)。
文摘
近年来,卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)模型已经被广泛用于年龄相关性白内障自动分类任务,然而,鲜有研究工作将年龄相关性白内障的临床先验知识注入卷积神经网络架构设计中,以此来提高年龄相关性白内障的分类效果和改善模型决策过程的可解释性。提出了一种临床特征校准注意力网络(clinical feature recalibration attention network,CFANet)模型用于自动识别年龄相关性白内障严重级别。在CFANet中,设计了一个简单且有效的临床特征校准注意力模块(clinical feature recalibration attention block,CFA),其不仅能对不同临床特征类型进行自适应地加权融合,还通过门控操作符来突出重要通道和抑制不重要通道。在一个核性白内障的眼前节光学相干断层成像影像(anterior segment optical coherence tomography,AS-OCT)数据集和一个公开眼科影像数据集上进行了充分实验,实验结果表明,相较于squeeze-and-excitation network(SENet)、efficient channel network(ECANet)、style-based recalibration module(SRM),CFANet在AS-OCT数据集上的分类准确率至少提升了3.54个百分点,同时在公开的眼科影像数据集上的分类结果比先进的神经网络模型和已发表的研究工作提升了1个百分点以上。此外,还通过可视化方法分析临床特征的权重分布和通道的注意力权重分布来提高该文模型决策过程的可解释性。
关键词
年龄相关性白内障分类
眼前节光学相干断层成像
临床特征校准注意力模块
可解释性
卷积神经网络
可视化
Keywords
age-related cataract classification
anterior segment optical coherence tomography(AS-OCT)
clinical-feature recalibration attention
interpretability
convolutional neural network(CNN)
visualization
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
机会约束的多选择背包问题的遗传算法求解
4
作者
李炫锋
刘晟材
唐珂
机构
南方科技大学
计算机科学与工程系
南方科技大学斯发基斯可信自主系统研究院
出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2024年第5期1378-1385,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFA1004102)。
文摘
机会约束的多选择背包问题(CCMCKP)是一类具有重要应用价值的NP难组合优化问题,但目前还缺乏关于该问题求解方法的专门研究。为此,提出首个CCMCKP的求解框架,并基于该框架构建了两种求解方法:基于动态规划的RA-DP和基于遗传算法的RA-IGA。RA-DP是精确求解方法,具有最优性保证,但是在可接受的时间(1 h)内仅能求解小规模问题样例;相较而言,RA-IGA是近似求解方法,具有更好的可扩放性。仿真实验结果验证了所提求解方法的性能:在小规模问题样例上,RA-DP和RA-IGA都可以找到最优解;在中大规模问题样例上,RA-IGA表现出了比RA-DP显著更高的求解效率,它总是可以在给定时间(1 h)内快速获得可行解。在CCMCKP的后续研究中,RA-DP和RA-IGA可作为基准对比方法,而实验工作中所构建的测试样例集可作为该问题的标准测试集。
关键词
组合优化问题
机会约束的多选择背包问题
遗传算法
动态规划
精确算法
近似算法
Keywords
combinatorial optimization problem
Chance-Constrained Multi-Choice Knapsack Problem(CCMCKP)
Genetic Algorithm(GA)
dynamic programming
exact algorithm
approximation algorithm
分类号
TP301.6 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
面向开放场景的交通标志识别方法
5
作者
曹伟朋
吴宇豪
李大川
明仲
陈贞儒
叶璇
机构
人工智能与数字经济广东省实验室(深圳)
南方科技大学斯发基斯可信自主系统研究院
出处
《深圳大学学报(理工版)》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期258-265,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(62106150)。
文摘
基于传统深度学习技术实现的道路交通标志识别系统通常遵从完全数据驱动模式,导致它们在真实世界的开放场景中存在性能不稳定和极大的安全隐患.为缓解该问题,提出一种基于道路交通标志设计标准的语义数据集构建方法,并利用零样本学习机制设计一个通用的具备推理能力和可解释性的道路交通标志识别框架,其能够有效应对实践中面临的道路交通标志的动态更新和类别缺失问题.利用国家道路交通标志制定标准来抽象出所有类别的通用属性,并将这些属性信息作为领域知识注入传统数据驱动模型的训练过程中.在领域知识的帮助下,所提基于零样本学习的交通标志识别方法能够比随机预测和传统深度学习模型更准确地识别出训练阶段未见过的交通标志.在中国交通标志数据库(Chinese traffic sign database,CTSDB)和德国交通标志识别基准数据集(German traffic sign recognition benchmark,GTSRB)上的实验结果表明,采用所提方法进行训练后,语义自编码模型在传统零样本学习的设定下,对于训练阶段未曾见过的交通标志的识别准确率分别比随机预测提升了至少29.96%和24.25%.
关键词
人工智能
交通标志识别
零样本学习
开放场景
自动驾驶
深度学习
辅助驾驶
Keywords
artificial intelligence
traffic sign recognition
zero-shot learning
open scenarios
autonomous driving
deep learning
assisted driving
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
U491.521 [交通运输工程—交通运输规划与管理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大模型在软件缺陷检测与修复的应用发展综述
香佳宏
徐霄阳
孔繁初
彭湃
张钊
张煜群
《软件学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
可信执行环境:现状与展望
张锋巍
周雷
张一鸣
任明德
邓韵杰
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2024
7
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职称材料
3
面向白内障识别的临床特征校准注意力网络
章晓庆
肖尊杰
赵宇航
巫晓
东田理沙
刘江
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
4
机会约束的多选择背包问题的遗传算法求解
李炫锋
刘晟材
唐珂
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
5
面向开放场景的交通标志识别方法
曹伟朋
吴宇豪
李大川
明仲
陈贞儒
叶璇
《深圳大学学报(理工版)》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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