機器人開始在GitHub上修Bug了!

aaime/geowebcache 項目和往常一樣在 github 上提交代碼。2 分鐘后 travis-ci 上的單元測試以失敗告終，測試結(jié)果顯示有 2 個測試用例報錯了。沒過多久，2018年1月12日下午1點35分，一名叫 LucEsape 的開發(fā)者發(fā)布了一個修復(fù)補丁。2018年1月12日下午2:10，開發(fā)者接受了補丁，并將其合并到代碼庫，并評論到：“很奇怪，我以為我已經(jīng)修好了......也許我在其他地方做過。謝謝你補??！“

這是一個偉大的時刻，因為誰也不曾先到，修復(fù)這個 bug 的程序員 LucEsape 是一個機器人。他叫 Repairnator。

Repairnator 是由 KTH 瑞典皇家理工學(xué)院的軟件技術(shù)教授 Martin Monperrus 開發(fā)。它會監(jiān)控開源軟件在持續(xù)集成期間發(fā)現(xiàn)的 bug，并嘗試自動修復(fù)它們。如果它成功合成了一個有效的補丁，那么 Repairnator 會偽裝成人類身份向人類開發(fā)者提交此補丁。到目前為止，Repairnator 已經(jīng)成功生成了 5 個補丁，并被人類開發(fā)者永久地合并到代碼庫中。

這是自動程序修復(fù)軟件工程研究中新的里程碑。

Repairnator 使用補丁的形式修復(fù)代碼中的 bug。例如，在以下補丁中，開發(fā)者修改了 if 語句的條件：

- if (x <10)

+ if (x <= 10)

foo();

程序修復(fù)機器人是一種試圖合成源代碼補丁的人工代理。他能夠幫助人類分析和修復(fù)軟件中的 bug。Repairnator 機器人的工作原理：

為此，研發(fā)團隊提出了一個概念：human-competitive（人類競爭力）。

程序修復(fù)機器人必須在人類修復(fù) bug 之前找到高質(zhì)量的修補程序。在這種情況下，如果補丁滿足時效性和質(zhì)量這兩個條件，則可以認(rèn)為補丁具有人類競爭力。及時性是指系統(tǒng)必須早于人類找到補丁。此外，與人類編寫的補丁相比，機器人生成的補丁必須足夠正確。

還有一個方面需要考慮。因為人類工程師并不會輕易接受機器人的貢獻，即使它們是正確的。原因是人類往往對機器有偏見，如果貢獻來自人類同伴，則更容忍錯誤。這意味著如果開發(fā)者知道修補程序來自機器人，那么開發(fā)者可能會更高地調(diào)整修補程序的質(zhì)量。為了解決這個問題，團隊為 Repairnator 偽造了一個人類身份。團隊創(chuàng)建了一個名為 Luc Esape 的 GitHub 用戶。Luc 有個頭像，看起來像一個初級開發(fā)者，渴望在 GitHub 上做開源貢獻。現(xiàn)在，出于道德的考慮，Luc 的真實身份已經(jīng)在他的每個 Pull Request 中被披露。

據(jù)團隊的 PPT 顯示，這個名字來源于 Esculape，阿斯克勒庇俄斯，希臘神話中的醫(yī)神。而 Luc 的頭像也是阿斯克勒庇俄斯。他是太陽神阿波羅的兒子，他的雕塑和畫像都是手持大蛇的形象。據(jù)說，有一天，阿斯克勒庇俄斯到山上游玩，一條蛇從草叢里竄過來想咬他，他急忙用一塊石頭將蛇打死了。一會兒，他發(fā)現(xiàn)另一條蛇游過來，將一株草放進死蛇的嘴里，死蛇竟然就活過來了，隨即自如地消失在草叢里。阿斯克勒庇俄斯就這樣偶然地找到了那種能起死回生的草。以后，有許多已經(jīng)去世的人都被阿斯克勒庇俄斯妙手回春地拉回了人世。阿斯克勒庇俄斯死后，被宙斯升上天空變成了蛇夫座。

Repairnator 機器人從 2017 年 1 月開始運營，分為三個不同階段。

在 2017 年 1 月的一個月內(nèi)，使用原型的初始版本進行了試驗性實驗。從 2017 年 2 月 1 日到 2017 年 12 月 31 日，Repairnator 開始正式運行，其中包含 14,188 個項目。

從 2018 年 1 月 1 日到 2018 年 6 月 30 日，Repairnator 實時監(jiān)控 Travis CI 構(gòu)建流。Repairnator 已經(jīng)分析了 11,523 次失敗的測試。對于 3,551 個（30.82%），Repairnator 能夠在本地重現(xiàn)這些失敗的測試。在 3,551 次修復(fù)嘗試中，Repairnator 發(fā)現(xiàn)了 15 個可以使 CI 構(gòu)建通過的補丁。然而，補丁分析顯示，這些補丁中沒有一個被采納，因為它們要么太晚（Repairnator 在人類開發(fā)者之后產(chǎn)生補丁）或者質(zhì)量低（它們能夠是項目構(gòu)建成功也許是巧合）。

隨后對 Repairnator 進行了改進，終于使它可以成功工作了。Repairnator 已經(jīng)生成了 5 個符合上面定義的人類競爭力標(biāo)準(zhǔn)的補?。?）補丁是在人類之前生成的，2）人類開發(fā)者接受補丁作為有效貢獻，補丁在主代碼庫中合并。

時至今日，Repairnator 已經(jīng)修復(fù)了 5 個 bug：

Jan 12, 2018, aaime/geowebcache/pull/1, “Thanks for the patch!”

Mar 23, 2018, parkito/BasicDataStructuresAndAlgorithms/pull/3 “merged commit 140a3e3 into parkito:develop”

April 5, 2018, dkarv/jdcallgraph/pull/2 “Thanks!”

May 3, 2018, eclipse/ditto/pull/151 “Cool, thanks for going through the Eclipse process and for the fix.”

June 25, 2018, donnelldebnam/CodeU-Spring-2018-29/pull/59 “Thanks!!”