ІНФОРМАЦІЙНА ТЕХНОЛОГІЯ АВТОМАТИЧНОГО ВИЯВЛЕННЯ ПРОГРАМНИХ ПОМИЛОК НА ОСНОВІ ФОРМАЛІЗОВАНОЇ ПРОЄКЦІЇ ТРАЄКТОРІЙ ВИКОНАННЯ ТА ІНТЕГРАЦІЇ ЛОГІВ І МЕТРИК
Ключові слова
Анотація
Досліджено проблему автоматичного виявлення програмних помилок в умовах, коли формальний аналіз забезпечує інтерпретованість, але не завжди є достатньо повним і обчислювально прийнятним, тоді як log-only і metrics-only підходи фіксують поведінкові відхилення, проте не гарантують узгоджености з формально визначеними властивостями виконання. Уперше запропоновано інформаційну технологію автоматичного виявлення програмних помилок, у якій логи виконання інтерпретуються як формалізована проєкція траєкторій виконання програм, а методи машинного навчання використовуються для апроксимації властивостей виконання, заданих у межах інтегрованої схеми «статичні сигнали – модель виконання – логи/метрики – ознаковий простір – поведінкова модель – індукція рішень». Запропонована побудова поєднує інваріантні, логові, метричні та динамічні ознаки й переводить задачу з ізольованого аналізу журналів подій або часових рядів метрик у задачу узгодженого розпізнавання дефектних режимів виконання. Експериментальну верифікацію виконано на відкритому датасеті LO2, який поєднує журнали подій і метричні характеристики виконання в мікросервісному середовищі. Отримані результати показали, що інтегрована модель як реалізація запропонованої інформаційної технології забезпечує значення F1-міри 0,742, що перевищує відповідні показники лог-орієнтованої базової моделі 0,657 і метрики-орієнтованої базової моделі 0,593. Площа під ROC-кривою становить 0,892, що вказує на вищу глобальну роздільну здатність моделі щодо безпечних і дефектних режимів виконання. Коефіцієнт узгоджености Кохена дорівнює 0,661, що підтверджує кращу відповідність автоматизованих рішень еталонній розмітці. Практичний ефект виявляється у понад двократному зменшенні частки випадків, які потребують експертної інтерпретації, та в істотному скороченні часу аналізу одного випадку. Абляційний аналіз додатково показав, що найбільший внесок у якість виявлення забезпечують логові та інваріантні компоненти ознакового простору, тоді як метричні та динамічні ознаки виконують стабілізувальну й уточнювальну функцію.
