Yazılım geliştirme endüstrisi, karmaşık karar verme stratejileriyle karakterize edilen, genellikle hem istişareye hem de sezgiye dayanan bir alandır. Ayrıca yazılımın geliştirilmesi, bakımı ve işletilmesi disiplinli ve metodik bir yaklaşım gerektirir. Sorunun karmaşıklığına bağlı olarak yazılım geliştiricilerin kararlarını istişare yerine sezgiye dayandırması yaygındır. Yazılımın etkinliği ve azaltılmış geliştirme maliyetleri de dahil olmak üzere yazılım mühendisliğinin verimliliğini artırmak amacıyla bilim adamları, yazılım geliştirme süreci içindeki çeşitli görevlerin üstesinden gelmek için derin öğrenme tabanlı çerçevelerin kullanımını araştırıyorlar. Derin öğrenme ve yapay zeka sektörlerindeki son gelişmeler ve ilerlemelerle birlikte geliştiriciler, yazılım geliştirme süreçlerini ve uygulamalarını dönüştürmenin yollarını arıyor. Bunu, yazılım geliştirme sürecinin farklı aşamalarında uygulanan karmaşık tasarımları kullanarak yapıyorlar.

Bugün, yazılım geliştirme alanında devrim yaratmayı amaçlayan, Büyük Dil Modeli (LLM) tabanlı, yenilikçi bir yaklaşım olan ChatDev'i tartışacağız. Bu paradigma, geliştirme sürecinin her aşamasında özel modellere olan ihtiyacı ortadan kaldırmayı amaçlamaktadır. ChatDev çerçevesi, temel yazılım geliştirme süreçlerini birleştirmek ve kolaylaştırmak için doğal dil iletişimini kullanarak LLM çerçevelerinin yeteneklerinden yararlanır.

Bu yazıda, yazılım geliştirme konusunda uzmanlaşmış sanal destekli bir şirket olan ChatDev'i inceleyeceğiz. ChatDev şelale modelini benimser ve yazılım geliştirme sürecini titizlikle dört ana aşamaya ayırır.

1. Tasarlamak. 
2. kodlama 
3. Test yapmak. 
4. Belgeler. 

Bu aşamaların her biri, kusursuz bir iş akışı sağlayan diyalogları kullanarak birbirleriyle işbirliği yapan kod programcıları veya test uzmanları gibi sanal aracılardan oluşan bir ekip görevlendirir. Sohbet zinciri bir kolaylaştırıcı olarak çalışır ve geliştirme sürecinin her aşamasını atomik alt görevlere böler, böylece ikili rollere olanak tanır, geliştiricilerin belirtilen alt görevleri etkili bir şekilde çözmesine olanak tanıyan bağlama duyarlı iletişim kullanarak çözüm tekliflerine ve doğrulanmasına olanak tanır. 

ChatDev'in araçsal analizi, ChatDev çerçevesinin yalnızca yazılım geliştirme sürecini tamamlamada son derece etkili olmakla kalmayıp, aynı zamanda son derece uygun maliyetli olduğunu ve tüm yazılım geliştirme sürecini bir doların hemen altında tamamladığını gösteriyor. Ayrıca, çerçeve yalnızca tanımlamakla kalmaz, aynı zamanda potansiyel güvenlik açıklarını azaltır, potansiyel halüsinasyonları düzeltir ve tüm bunları yaparken yüksek verimliliği ve maliyet etkinliğini korur. 

ChatDev: Yüksek Lisans Destekli Yazılım Geliştirmeye Giriş

Geleneksel olarak yazılım geliştirme sektörü, yalnızca uygulamaları geliştirmek için değil aynı zamanda bakımını yapmak ve işletmek için de disiplinli ve metodik bir yaklaşımın temelleri üzerine inşa edilen bir sektördür. Geleneksel olarak konuşursak, tipik bir yazılım geliştirme süreci, organizasyon içindeki koordinasyon, görevlerin tahsisi, kodun yazılması, yazılım geliştirme ve geliştirme dahil olmak üzere geliştirme sürecinde yer alan birden fazla rol olduğundan, uzun geliştirme döngülerine sahip, son derece karmaşık, karmaşık ve zaman alıcı, titiz bir süreçtir. test etme ve son olarak dokümantasyon. 

Son birkaç yılda, yardımıyla LLM veya Büyük Dil ModelleriYapay zeka topluluğu, bilgisayar görüşü ve doğal dil işleme alanlarında önemli kilometre taşlarına ulaştı ve "sonraki kelime tahmini" paradigmaları üzerine eğitimin ardından Büyük Dil Modelleri, çok çeşitli aşağı yönlü görevlerde verimli performans sağlama yeteneklerini iyi bir şekilde gösterdi. makine çevirisi, soru yanıtlama ve kod oluşturma gibi. 

Büyük Dil Modelleri yazılımın tamamı için kod yazabilse de büyük bir dezavantajı vardır: kod halüsinasyonlarıBu, doğal dil işleme çerçevelerinin karşılaştığı halüsinasyonlara oldukça benzer. Kod halüsinasyonları, keşfedilmemiş hatalar, eksik bağımlılıklar ve eksik işlev uygulamaları gibi sorunları içerebilir. Kod halüsinasyonlarının iki ana nedeni vardır. 

• Görev Belirtimi Eksikliği: Yazılım kodunu tek bir adımda oluştururken, görevin spesifik tanımını yapmamak, LLM'leri, yazılım geliştirme sürecindeki kullanıcı gereksinimlerini analiz etmek veya tercih edilen programlama dilini seçmek gibi görevler olarak karıştırır, genellikle rehberli düşünme sağlar; bu, üst düzeyde eksik olan bir şeydir. Bu LLM'ler tarafından gerçekleştirilen seviye görevleri. 
• Çapraz Sorgulama Eksikliği : Özellikle karar alma süreçlerinde çapraz sorgulama yapılmadığında ciddi riskler ortaya çıkmaktadır. 

ChatDev, şelale modelini kuran ve yazılım geliştirme sürecini titizlikle dört ana bölüme ayıran, yazılım geliştirme için sanal olarak güçlendirilmiş bir şirket oluşturarak bu sorunları çözmeyi ve en son teknoloji ve etkili yazılım uygulamalarını oluşturma gücüne sahip LLM'leri kolaylaştırmayı amaçlamaktadır. aşamalar,

1. Tasarlamak. 
2. kodlama 
3. Test yapmak. 
4. Belgeler. 

Bu aşamaların her biri, kusursuz bir iş akışı sağlayan diyalogları kullanarak birbirleriyle işbirliği yapan kod programcıları veya test uzmanları gibi sanal aracılardan oluşan bir ekip görevlendirir. Ayrıca ChatDev, kolaylaştırıcı olarak çalışan bir sohbet zincirinden yararlanır ve geliştirme sürecinin her aşamasını atomik alt görevlere böler, böylece ikili rollere olanak tanır, geliştiricilerin etkili bir şekilde çözüm üretmesine olanak tanıyan bağlama duyarlı iletişimler kullanarak çözüm tekliflerine ve doğrulanmasına olanak tanır. belirtilen alt görevleri çözer. Sohbet zinciri, her bir düğümün belirli bir alt görevi temsil ettiği birkaç düğümden oluşur ve bu iki rol, çözümleri yalnızca önermekle kalmayıp aynı zamanda doğrulamak için çok turlu bağlama duyarlı tartışmalara katılır. 

Bu yaklaşımda, ChatDev çerçevesi öncelikle müşterinin gereksinimlerini analiz eder, yaratıcı fikirler üretir, prototip sistemleri tasarlar ve uygular, potansiyel sorunları tanımlar ve giderir, ilgi çekici grafikler oluşturur, hata ayıklama bilgilerini açıklar ve kullanım kılavuzlarını oluşturur. Son olarak ChatDev çerçevesi, yazılımı kaynak kodu, kullanım kılavuzları ve bağımlılık ortamı spesifikasyonlarıyla birlikte kullanıcıya sunar. 

ChatDev : Mimarlık ve Çalışma

Artık ChatDev'e kısa bir giriş yaptığımıza göre, Chat Chain'den başlayarak ChatDev çerçevesinin mimarisine ve çalışmasına bir göz atalım. 

Sohbet Zinciri

Önceki bölümde bahsettiğimiz gibi ChatDev çerçevesi, yazılım geliştirme için yazılım geliştirme sürecini tasarım, kodlama, test etme ve belgeleme dahil olmak üzere dört aşamaya bölen bir şelale yöntemi kullanır. Bu aşamaların her birinin gelişim sürecinde benzersiz bir rolü vardır ve aralarında etkili bir iletişime ihtiyaç vardır ve etkileşime girecek kişileri belirlerken ve etkileşimlerin sırasını belirlerken karşılaşılan potansiyel zorluklar vardır. 

Bu sorunu çözmek için ChatDev çerçevesi, her aşamayı atom altı bir sohbete ayıran genelleştirilmiş bir mimari olan Sohbet Zinciri'ni kullanıyor ve bu aşamaların her biri, ikili roller içeren görev odaklı rol oynamaya odaklanıyor. Sohbet için istenen çıktı, hedef yazılım için hayati bir bileşen oluşturur ve geliştirme sürecine katılan aracılar arasındaki işbirliği ve talimat alışverişi sonucunda elde edilir. Ara görev çözme için sohbet zinciri paradigması aşağıdaki resimde gösterilmektedir. 

Her bireysel sohbette, bir eğitmen önce talimatları başlatır, ardından diyaloğu görevin tamamlanmasına doğru yönlendirir ve bu arada asistanlar da eğitmenin verdiği talimatları takip eder, ideal çözümler sunar ve yapılabilirliği hakkında tartışmalara girer. çözüm. Eğitmen ve temsilci daha sonra bir fikir birliğine varıncaya kadar çok yönlü diyaloglara girerler ve görevin başarıyla tamamlandığını düşünürler. Zincir zinciri, kullanıcılara geliştirme süreci hakkında şeffaf bir görünüm sağlar, karar alma yoluna ışık tutar ve hatalar ortaya çıktığında hata ayıklama fırsatları sunar, bu da son kullanıcıların hataları analiz etmesine ve teşhis etmesine, ara çıktıları incelemesine, gerekli görülmesi halinde sürece müdahale edilebilir. ChatDev çerçevesi, bir sohbet zincirini dahil ederek, her bir alt göreve ayrıntılı bir ölçekte odaklanabilir; bu, yalnızca aracılar arasında etkili işbirliğini kolaylaştırmakla kalmaz, aynı zamanda gerekli çıktıların hızlı bir şekilde elde edilmesini de sağlar. 

Tasarımı

Tasarım aşamasında ChatDev çerçevesi, insan istemciden gelen bir girdi olarak bir başlangıç ​​fikri gerektirir ve bu aşamada önceden tanımlanmış üç rol vardır. 

1. CEO veya İcra Kurulu Başkanı. 
2. CPO veya Baş Ürün Sorumlusu. 
3. CTO veya Baş Teknik Sorumlu. 

Daha sonra sohbet zinciri, tasarım aşamasını programlama dilini (CTO ve CEO) ve hedef yazılımın yöntemini (CPO ve CEO) içeren sıralı atom altı sohbet görevlerine bölerek devreye girer. Tasarım aşaması üç temel mekanizmayı içerir: Rol Ataması veya Rol Uzmanlaşması, Bellek Akışı ve Kendini Düşünme. 

Rol Atama

Chat Dev çerçevesindeki her temsilciye, rol yapma süreci sırasında özel mesajlar veya özel istemler kullanılarak bir rol atanır. Diğer konuşma dili modellerinden farklı olarak ChatDev çerçevesi kendisini yalnızca aracılar arasında rol yapma senaryolarını başlatmakla sınırlandırır. Bu istemler, diyaloglardan önce temsilcilere roller atamak için kullanılır. 

Başlangıçta eğitmen, CEO'nun sorumluluklarını üstlenir ve etkileşimli planlamayla meşgul olurken, CPO'nun sorumlulukları, görevleri yürüten ve gerekli yanıtları sağlayan temsilci tarafından yerine getirilir. Çerçeve şunu kullanır:başlangıç ​​teşvikiTemsilcilerin rollerini etkili bir şekilde yerine getirmelerine olanak tanıyan rol uzmanlığı için. Asistan ve eğitmen istemleri, belirlenen roller ve görevlere, sonlandırma kriterlerine, iletişim protokollerine ve sonsuz döngüler, bilgilendirici olmayan yanıtlar ve talimat fazlalığı gibi istenmeyen davranışları önlemeyi amaçlayan çeşitli kısıtlamalara ilişkin hayati ayrıntılardan oluşur. 

Bellek Akışı

Bellek akışı, ChatDev çerçevesi tarafından kullanılan, bir aracının önceki diyaloglarının kapsamlı bir konuşma kaydını tutan ve ifadeye duyarlı bir şekilde takip eden karar verme sürecine yardımcı olan bir mekanizmadır. ChatDev çerçevesi, gerekli iletişim protokollerini oluşturmak için istemleri kullanır. Örneğin, ilgili taraflar bir fikir birliğine vardığında, aşağıdaki gibi belirli bir biçimlendirme gereksinimini karşılayan bir bitiş mesajı ( : Masaüstü uygulaması"). Çerçeve, belirlenen formata uygunluğu sağlamak için sürekli olarak izler ve mevcut diyaloğun bir sonuca varmasına olanak sağlar. 

Kendini Yansıtma

ChatDev çerçevesinin geliştiricileri, ilgili her iki tarafın da karşılıklı fikir birliğine vardığı ancak önceden tanımlanmış iletişim protokollerinin tetiklenmediği durumları gözlemledi. Bu sorunların üstesinden gelmek için, ChatDev çerçevesi bir kendini yansıtma mekanizması sunar Anıların geri getirilmesine ve çıkarılmasına yardımcı olur. Kendini yansıtma mekanizmasını uygulamak için ChatDev çerçevesi, "sözde benliği" yeni bir sorgulayıcı olarak görevlendirerek yeni ve taze bir sohbet başlatır. "Sözde benlik" önceki diyalogları ve geçmiş kayıtları analiz eder ve mevcut asistanı bilgilendirir ve ardından aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi kesin ve eyleme değer bilgilerin bir özetini ister. 

Kendi kendine yardım mekanizmasının yardımıyla ChatDev asistanı, önerdiği kararları yansıtmaya ve analiz etmeye teşvik edilir. 

kodlama

Kodlama aşamasında önceden tanımlanmış üç rol vardır: CTO, programcı ve sanat tasarımcısı. Her zamanki gibi, sohbet zinciri mekanizması kodlama aşamasını kod oluşturma (programcı ve CTO) veya bir GUI tasarlama gibi bireysel atom altı görevlere böler. veya grafiksel kullanıcı arayüzü (programcı ve tasarımcı). CTO daha sonra programcıya bir yazılım sistemi uygulamak için işaretleme formatını kullanma talimatını verir ve bunu takiben sanat tasarımcısı, geleneksel metin tabanlı komutlara dayanmak yerine kullanıcılarla etkileşimde bulunmak için grafik simgeleri kullanan kullanıcı dostu ve etkileşimli bir GUI önerir. 

Kod Yönetimi

ChatDev çerçevesi, karmaşık yazılım sistemlerini yönetmek için Python, Java ve C++ gibi nesne yönelimli programlama dillerini kullanır çünkü bu programlama dillerinin modülerliği, yalnızca sorun gidermeye yardımcı olmakla kalmayıp aynı zamanda işbirlikçi geliştirmeye de yardımcı olan bağımsız nesnelerin kullanımına olanak tanır. ve ayrıca miras kavramı yoluyla nesnelerin yeniden kullanılmasıyla fazlalıkların giderilmesine yardımcı olur. 

Düşünce Talimatları

Geleneksel soru cevaplama yöntemleri sıklıkla alakasız bilgilere veya yanlışlıklara yol açar, çünkü özellikle kod oluştururken saf talimatlar sağlamak LLM halüsinasyonlarına yol açabilir ve bu zorlu bir konu haline gelebilir. Bu sorunun üstesinden gelmek için ChatDev çerçevesi, düşünce zinciri istemlerinden ilham alan "düşünce talimatları" mekanizmasını sunar. “Düşünce talimatları” mekanizması, görevleri sıralı ve organize bir şekilde çözmeye benzer şekilde, talimatlarda yer alan bireysel problem çözme düşüncelerini açık bir şekilde ele alır. 

Test yapmak

İlk denemede hatasız bir kod yazmak sadece kullanıcılar için zorlayıcı değildir. LLM'ler, ama aynı zamanda insan programcılar için de, yanlış kodu tamamen atmak yerine, programcılar hataları belirlemek ve düzeltmek için kodlarını analiz eder. ChatDev çerçevesindeki test aşaması üç role ayrılmıştır: programcı, test uzmanı ve gözden geçiren. Test süreci ayrıca iki ardışık atom altı göreve bölünmüştür: Akran İncelemesi veya Statik Hata Ayıklama (İnceleyici ve Programcı) ve Sistem Testi veya Dinamik Hata Ayıklama (Programcı ve Test Cihazı). Statik hata ayıklama veya Akran incelemesi, hataları tanımlamak için kaynak kodunu analiz ederken dinamik hata ayıklama veya sistem testi, programcı tarafından bir yorumlayıcı kullanılarak gerçekleştirilen çeşitli testler yoluyla yazılımın yürütülmesini doğrular. Dinamik hata ayıklama, öncelikle uygulamaları değerlendirmek için kara kutu testine odaklanır. 

belgeleme

ChatDev çerçevesi tasarım, kodlama ve test aşamalarıyla tamamlandıktan sonra yazılım projesinin belgelerini oluşturmak için CEO, CTO, CPO ve Programcı olmak üzere dört aracı kullanır. ChatDev çerçevesi, belgeleri oluşturmak için bağlam içi örneklerle az sayıdaki istemlerden yararlanmak için LLM'leri kullanır. CTO, programcıya çevresel bağımlılıkların yapılandırılmasına ilişkin talimatları sağlaması ve "bağımlılık gereksinimleri.txt" gibi bir belge oluşturması talimatını verir. Eş zamanlı olarak, ürünün kullanım kılavuzunun oluşturulması için gereksinimler ve sistem tasarımı CEO tarafından CPO'ya iletilir. 

Sonuçlar

Yazılım İstatistikleri

ChatDev çerçevesinin performansını analiz etmek için, geliştiricilerden oluşan ekip, çerçeve tarafından oluşturulan yazılım uygulamaları üzerinde, tüketilen jetonlar, toplam diyalog dönüşleri, görüntü varlıkları, yazılım dosyaları, sürüm güncellemeleri ve birkaç tane daha dahil olmak üzere birkaç temel ölçüm temelinde istatistiksel bir analiz yürüttü ve sonuçlar şu şekilde: aşağıdaki tabloda gösterilmiştir. 

Süre Analizi

ChatDev'in farklı istek istemlerine yönelik yazılım üretim süresini incelemek için geliştiriciler ayrıca bir süre analizi gerçekleştirdiler ve farklı istemler için geliştirme süresindeki fark, atanan görevlerin değişen netliğini ve karmaşıklığını yansıtıyor ve sonuçlar aşağıdaki şekilde gösterilmektedir. . 

vaka Çalışması

Aşağıdaki şekil ChatDev'in Five in a Row veya Gomoku oyunu geliştirdiğini göstermektedir. 

En soldaki şekil herhangi bir GUI kullanmadan çerçeve tarafından oluşturulan temel yazılımı göstermektedir. Açıkça görüldüğü gibi GUI içermeyen uygulama sınırlı etkileşim sunuyor ve kullanıcılar bu oyunu yalnızca komut terminali üzerinden oynayabiliyor. Bir sonraki şekil, GUI kullanımıyla oluşturulan, daha iyi bir kullanıcı deneyimi sunan ve kullanıcıların çok daha fazla keyif alabileceği ilgi çekici bir oyun ortamı için geliştirilmiş etkileşim sunan, görsel olarak daha çekici bir oyunu göstermektedir. Tasarımcı aracısı daha sonra herhangi bir işlevselliği etkilemeden oyunun kullanılabilirliğini ve estetiğini daha da geliştirmek için ek grafikler oluşturur. Ancak insan kullanıcılar tasarımcının oluşturduğu görüntüden memnun kalmazsa, ChatDev çerçevesi yazılımı tamamladıktan sonra görüntüleri değiştirebilirler. ChatDev çerçevesinin görüntüleri manuel olarak değiştirme konusunda sunduğu esneklik, yazılımın işlevselliğini hiçbir şekilde etkilemeden, gelişmiş etkileşim ve kullanıcı deneyimi için kullanıcıların uygulamaları kendi tercihlerine göre özelleştirmelerine olanak tanır. 

Son Düşüncelerimiz

Bu yazımızda ChatDev'den bahsettik. LLM veya Büyük Dil Modeli Geliştirme sürecinin her aşamasında özel modellere olan gereksinimi ortadan kaldırarak yazılım geliştirme alanında devrim yaratmayı amaçlayan tabanlı yenilikçi paradigma. ChatDev çerçevesi, temel yazılım geliştirme süreçlerini birleştirmek ve kolaylaştırmak için doğal dil iletişimini kullanarak LLM çerçevelerinin yeteneklerinden yararlanmayı amaçlamaktadır. ChatDev çerçevesi, yazılım geliştirme sürecini sıralı atom altı görevlere bölmek için sohbet zinciri mekanizmasını kullanır, böylece ayrıntılı odaklanmayı mümkün kılar ve her atom altı görev için istenen çıktıları teşvik eder.