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P2 Improving Mutation-Based Fault Localization with Plausible-code Generating Mutation Operators

用可生成合理代码的变异算子改进基于变异的故障定位
ASE 2021 36th IEEE/ACM International Conference on Automated Software Engineering (ASE)2021匹配度 2/10 · 该论文属于变异测试与故障定位,虽使用神经语言模型合成代码元素,但与用户关注的静态分析、Agentic 程序、浮点程序分析、贝叶斯程序分析及 LLM 改进形式化验证均无直接交集。其实验仅基于 Defects4J 中 3 个遗漏类故障,证据范围也较有限。引用 0 inbox
Juyoung Jeon, Shin Hong
crossref: 2026-09-12

AI 速览

一句话:提出借助神经语言模型在变异点合成合理代码元素的新型变异算子,提升遗漏类故障的变异故障定位精度。

基于变异的故障定位(MBFL)通过人为注入变异来模拟故障,但现有变异算子只能改动已有代码,难以刻画省略类故障(omission fault)——即本应出现却缺失的代码,因而在这类故障上定位精度受限。本文提出一种新的变异算子:借助神经语言模型,在给定变异点直接合成出合理的代码元素,从而生成传统算子无法产生的变异体。作者将该算子集成到 MBFL 工具 MUSE 中,并在 Defects4J 中 JFreeChart 的 3 个省略类故障上开展案例研究。结果显示,使用新算子的 MUSE 在全部 3 个故障上的定位精度都显著提升,表明以神经生成补齐缺失代码是改进 MBFL 的有效途径。

问题
现有基于变异的故障定位算子只能修改已有代码,无法模拟代码缺失,导致对省略类故障的定位效果不佳。
方法
用神经语言模型在指定变异点合成新的合理代码元素,形成可生成缺失代码的变异算子,并将其集成进 MBFL 工具 MUSE。
评估
在 Defects4J 中 JFreeChart 的 3 个省略类故障上进行案例研究,对比使用新算子前后 MUSE 的定位精度,三例均显著提升。
原文摘要(Abstract)

This paper proposes a new mutation operator using neural network to generate plausible code elements to improve performance of mutation-based fault localization on omission faults. Unlike the existing mutation operators, the proposed mutation operator synthesizes new code elements at a given mutation site with a neural language model. We extended MUSE to use the proposed mutation operator, and conducted a case study with 3 omission faults found in JFreeChart of Defects4J. As a result, the accuracy of MUSE with the new mutation operator increased significantly in all three faults.

链接与引用

DOI 原文 ·

BibTeX
@inproceedings{paperbot6614,
  title = {Improving Mutation-Based Fault Localization with Plausible-code Generating Mutation Operators},
  author = {Juyoung Jeon and Shin Hong},
  booktitle = {ASE},
  year = {2021},
  doi = {10.1109/ase51524.2021.9678577}
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