机器人伪装成人类在 GitHub 上为开源项目修复 bug

天天酷派哦

前段时间，aaime/geowebcache 项目和往常一样在 github 上提交代码。2 分钟后 travis-ci 上的单元测试以失败告终，测试结果显示有 2 个测试用例报错了。过了一会，一名叫 LucEsape 的开发者发布了一个修复补丁。之后，开发者接受了补丁，并将其合并到代码库，并评论到：“很奇怪，我以为我已经修好了......也许我在其他地方做过。谢谢你补丁！“

这是一个伟大的时刻，因为谁也不曾先到，修复这个 bug 的程序员 LucEsape 是一个机器人。他叫 Repairnator。

Repairnator 是由 KTH 瑞典皇家理工学院的软件技术教授 Martin Monperrus 开发。它会监控开源软件在持续集成期间发现的 bug，并尝试自动修复它们。如果它成功合成了一个有效的补丁，那么 Repairnator 会伪装成人类身份向人类开发者提交此补丁。到目前为止，Repairnator 已经成功生成了 5 个补丁，并被人类开发者永久地合并到代码库中。

这是自动程序修复软件工程研究中新的里程碑。

Repairnator 使用补丁的形式修复代码中的 bug。例如，在以下补丁中，开发者修改了 if 语句的条件：

- if (x <10)

+ if (x <= 10)

foo();

程序修复机器人是一种试图合成源代码补丁的人工代理。他能够帮助人类分析和修复软件中的 bug。Repairnator 机器人的工作原理：



为此，研发团队提出了一个概念：human-competitive（人类竞争力）。

程序修复机器人必须在人类修复 bug 之前找到高质量的修补程序。在这种情况下，如果补丁满足时效性和质量这两个条件，则可以认为补丁具有人类竞争力。及时性是指系统必须早于人类找到补丁。此外，与人类编写的补丁相比，机器人生成的补丁必须足够正确。

还有一个方面需要考虑。因为人类工程师并不会轻易接受机器人的贡献，即使它们是正确的。原因是人类往往对机器有偏见，如果贡献来自人类同伴，则更容忍错误。这意味着如果开发者知道修补程序来自机器人，那么开发者可能会更高地调整修补程序的质量。为了解决这个问题，团队为 Repairnator 伪造了一个人类身份。团队创建了一个名为 Luc Esape 的 GitHub 用户。Luc 有个头像，看起来像一个初级开发者，渴望在 GitHub 上做开源贡献。现在，出于道德的考虑，Luc 的真实身份已经在他的每个 Pull Request 中被披露。



据团队的 PPT 显示，这个名字来源于 Esculape，阿斯克勒庇俄斯，希腊神话中的医神。而 Luc 的头像也是阿斯克勒庇俄斯。他是太阳神阿波罗的儿子，他的雕塑和画像都是手持大蛇的形象。据说，有一天，阿斯克勒庇俄斯到山上游玩，一条蛇从草丛里窜过来想咬他，他急忙用一块石头将蛇打死了。一会儿，他发现另一条蛇游过来，将一株草放进死蛇的嘴里，死蛇竟然就活过来了，随即自如地消失在草丛里。阿斯克勒庇俄斯就这样偶然地找到了那种能起死回生的草。以后，有许多已经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，被宙斯升上天空变成了蛇夫座。

Repairnator 机器人从 2017 年 开始运营，分为三个不同阶段。

在 2017 年 1 月的一个月内，使用原型的初始版本进行了试验性实验。从 2017 年 2 月 1 日到 2017 年 12 月 31 日，Repairnator 开始正式运行，其中包含 14,188 个项目。

从 2018 年 1 月 1 日到 2018 年 6 月 30 日，Repairnator 实时监控 Travis CI 构建流。Repairnator 已经分析了 11,523 次失败的测试。对于 3,551 个（30.82%），Repairnator 能够在本地重现这些失败的测试。在 3,551 次修复尝试中，Repairnator 发现了 15 个可以使 CI 构建通过的补丁。然而，补丁分析显示，这些补丁中没有一个被采纳，因为它们要么太晚（Repairnator 在人类开发者之后产生补丁）或者质量低（它们能够是项目构建成功也许是巧合）。

随后对 Repairnator 进行了改进，终于使它可以成功工作了。Repairnator 已经生成了 5 个符合上面定义的人类竞争力标准的补丁：1）补丁是在人类之前生成的，2）人类开发者接受补丁作为有效贡献，补丁在主代码库中合并。

时至今日，Repairnator 已经修复了 5 个 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!!”

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