展开菜单
首页 精品内容 本月促销 装机必备 Windows PDF教程 macOS软件 IOS软件 Android AI 专题
全部分类

当前位置:

首页 > 业界资讯 > 上海交大发布大模型双语编程评估基准CodeApex,机器真的开始挑战人类写代码了吗?

上海交大发布大模型双语编程评估基准CodeApex,机器真的开始挑战人类写代码了吗?

打造能自己写代码的机器,这是计算机科学和人工智能先锋者一直在追寻的目标。而随着GPT类大模型的快速发展,这样的目标正在从遥不可及开始变得近在咫尺。大语言模型(LargeLanguageModels)的出现,让模型的编程能力越来越受到研究者的关注。在此态势下,上海交通大学APEX实验室推出了CodeApex--一个专注于评估LLMs的编程理解和代码生成能力的双语基准数据集。在评估大语言模型的编程理解能力上,CodeApex设计了三种类型的选择题:概念理解、常识推理和多跳推理。此外,CodeApex也利用算法

本文目录

    打造能自己写代码的机器,这是计算机科学和人工智能先锋者一直在追寻的目标。而随着 GPT 类大模型的快速发展,这样的目标正在从遥不可及开始变得近在咫尺。

    大语言模型 (Large Language Models) 的出现,让模型的编程能力越来越受到研究者的关注。在此态势下,上海交通大学 APEX 实验室推出了 CodeApex-- 一个专注于评估 LLMs 的编程理解和代码生成能力的双语基准数据集。

    在评估大语言模型的编程理解能力上,CodeApex 设计了三种类型的选择题:概念理解、常识推理和多跳推理。此外,CodeApex 也利用算法问题和相应的测试用例来评估 LLMs 的代码生成能力。CodeApex 总共评估了 14 个大语言模型在代码任务上的能力。其中 GPT3.5-turbo 表现出最好的编程能力,在这两个任务上分别实现了大约 50% 和 56% 的精度。可以看到,大语言模型在编程任务上仍有很大的改进空间,打造能自己写代码的机器,这样的未来十分可期。

    上海交大发布大模型双语编程评估基准CodeApex,机器真的开始挑战人类写代码了吗?

    • 网站:https://apex.sjtu.edu.cn/codeapex/
    • 代码:https://github.com/APEXLAB/CodeApex.git
    • 论文:https://apex.sjtu.edu.cn/codeapex/paper/

    简介

    编程理解和代码生成是软件工程中的关键任务,在提高开发人员生产力、增强代码质量和自动化软件开发过程中起着关键作用。然而,由于代码的复杂性和语义多样性,这些任务对于大模型来说仍然具有挑战性。与普通的自然语言处理相比,使用 LLMs 生成代码需要更加强调语法、结构、细节处理和上下文理解,对生成内容的准确度有着极高要求。传统的方法包括基于语法规则的模型、基于模板的模型和基于规则的模型,它们通常依赖于人工设计的规则和启发式算法,这些规则和算法在覆盖范围和准确性方面受到限制。

    近年来,随着 CodeBERT 和 GPT3.5 等大规模预训练模型的出现,研究人员开始探索这些模型在编程理解和代码生成任务中的应用。这些模型在训练期间集成了代码生成任务,使它们能够理解并生成代码。然而,由于缺乏标准的、公开可用的、高质量的、多样化的基准数据集,对 LLMs 在代码理解和生成方面的进步进行公平的评估是很困难的。因此,建立一个广泛覆盖代码语义和结构的基准数据集对于促进编程理解和代码生成的研究至关重要。

    现有的代码基准数据集在应用于 LLMs 时,存在着适用性和多样性的问题。例如,部分数据集更适用于评估 Bert 类型的、双向语言建模的 LLMs。而现存的多语言代码基准数据集(例如 Human-Eval)包含的问题比较简单、缺乏多样性、只能实现一些基本的功能代码。

    为了弥补以上空白,上海交通大学 APEX 数据与知识管理实验室构建了一个新的大模型代码理解与生成的评测基准 --CodeApex。作为一个开创性的双语(英语,汉语)基准数据集,CodeApex 专注于评估 LLMs 的编程理解和代码生成能力。

    上海交大发布大模型双语编程评估基准CodeApex,机器真的开始挑战人类写代码了吗?

    CodeApex 的整体实验场景如上图所示。

    第一个任务编程理解包括 250 道单项选择题,分为概念理解、常识推理和多跳推理。用于测试的题目选自高校的不同课程 (编程、数据结构、算法) 的期末考试题目,大大降低了数据已经在 LLMs 训练语料库中的风险。CodeApex 在 0-shot、2-shot、5-shot 三种场景下测试了 LLMs 的代码理解能力,并同时测试了 Answer-Only 和 Chain-of-Thought 两种模式对于 LLMs 能力的影响。

    第二个任务代码生成包括 476 个基于 C++ 的算法问题,涵盖了常见的算法知识点,如二分搜索、深度优先搜索等。CodeApex 给出了问题的描述和实现问题的函数原型,并要求 LLMs 完成函数的主要部分。CodeApex 还提供了 function-only 和 function-with-context 两种场景,它们的区别是:前者只有目标函数的描述,而后者除了目标函数的描述之外,还被提供了目标函数的调用代码、时间空间限制、输入输出描述。

    实验结果表明,不同模型在代码相关任务中的表现不同,GPT3.5-turbo 表现出卓越的竞争力和明显的优势。此外,CodeApex 比较了 LLMs 在双语场景下的表现,揭示了不同的结果。总体而言,在 CodeApex 排行榜中,LLMs 的准确性仍有很大的提高空间,这表明 LLMs 在代码相关任务中的潜力尚未被完全开发。

    代码理解

    要将大语言模型完全集成到实际代码生产场景中,编程理解是必不可少的。编程理解需要从各个方面理解代码的能力,例如对语法的掌握、对代码执行流程的理解以及对执行算法的理解。

    CodeApex 从高校期末考试题目中抽取了 250 道选择题作为测试数据,这些测试数据被分成了三类:概念理解、常识推理、多跳推理。

    上海交大发布大模型双语编程评估基准CodeApex,机器真的开始挑战人类写代码了吗?

    测试模式包括两类:Answer-Only 和 Chain-of-Thought。

    上海交大发布大模型双语编程评估基准CodeApex,机器真的开始挑战人类写代码了吗?

    实验结果与结论

    CodeApex 在代码理解任务上的中英评测结果如以下两表所示。(表现最好的模型加粗显示;表现次好的模型用下划线标注。)

    上海交大发布大模型双语编程评估基准CodeApex,机器真的开始挑战人类写代码了吗?

    上海交大发布大模型双语编程评估基准CodeApex,机器真的开始挑战人类写代码了吗?

    从中可以得到以下结论:

    • 双语能力比较。中文版的得分高于英文版。主要有两个原因:(1)源题描述来源于中国高校的期末考试,因此试题最初是用中文呈现的。即使翻译成英文,它们仍然包含了一些中国人特有的语言习惯。因此,当将这些带有偏差的英语问题输入到 LLMs 中时,可能会在模型的编码结果中引入一些噪声。(2)大多数被评估的模型主要是在中文数据上进行训练的,这导致了较差的结果。
    • 不同题型的能力比较。在这三个问题类别中,大约有一半的模型在概念理解方面表现最好,这表明它们在被训练期间可能包含了编程概念的知识。与多跳推理相比,大多数模型在常识推理方面得分更高,这表明 LLMs 的能力随着推理步骤的增加而显著降低。
    • CoT 思维链模式的作用。大多数模型在 CoT 模式下的准确度接近或低于 Answer-Only 模式。出现这种现象的原因有两个方面:(1)评估的模型规模没有达到具有 CoT 涌现能力的模型尺寸。此前的研究认为,CoT 的出现要求 LLMs 至少具有 60B 个参数。当参数数量不够时,CoT 设置可能会引入额外的噪声,LLMs 生成的响应不稳定。而 GPT3.5-turbo 已经达到了涌现能力出现点,在 CoT 设置上可以达到更高的精度。(2)在回答概念理解和常识性推理问题时,不太需要多步推理。因此,LLMs 的 CoT 能力并不能为这类问题提供帮助。然而,对于多跳推理问题,某些模型 (如 ChatGLM2、educhat 和 GPT3.5-turbo) 在 CoT 场景中的准确性有明显提高。(由于 CodeT5 无法通过思维链生成响应,CodeApex 将其排除在 CoT 设置之外。)

    代码生成

    训练大语言模型生成准确且可执行的代码是一项具有挑战性的任务。CodeApex 主要评估 LLMs 基于给定描述生成算法的能力,并通过单元测试自动评估生成代码的正确性。

    CodeApex 的代码生成任务包括 476 个基于 C++ 的算法问题,涵盖了常见的算法知识点,如二分搜索和图算法等。CodeApex 给出了问题的描述和实现问题的函数原型,并要求 LLMs 完成函数的主要部分。

    上海交大发布大模型双语编程评估基准CodeApex,机器真的开始挑战人类写代码了吗?

    CodeApex 提供了 Function-only 和 Function-with-context 两种场景。Function-only 场景只提供了目标函数的描述,而 Function-with-context 场景不仅提供了目标函数描述,还提供了目标函数的调用代码、 时间空间限制、输入输出描述。

    上海交大发布大模型双语编程评估基准CodeApex,机器真的开始挑战人类写代码了吗?

    实验结果与结论

    每种语言版本都采用了两种 Prompt 策略 (Function-Only 和 Function-with-Context)。为了和人类代码测试场景对齐,评估指标包括了 AC@1, AC@all 和 AC 率。

    上海交大发布大模型双语编程评估基准CodeApex,机器真的开始挑战人类写代码了吗?


    上海交大发布大模型双语编程评估基准CodeApex,机器真的开始挑战人类写代码了吗?

    上海交大发布大模型双语编程评估基准CodeApex,机器真的开始挑战人类写代码了吗?

    各模型的代码生成任务结果如以下两张表格所示。(表现最好:加粗;表现次好:下划线。)

    上海交大发布大模型双语编程评估基准CodeApex,机器真的开始挑战人类写代码了吗?

    上海交大发布大模型双语编程评估基准CodeApex,机器真的开始挑战人类写代码了吗?

    可以得到以下结论:

    • GPT3.5-turbo 表现优于其他 11 个 LLMs,平均得分超过 50%。
    • WizardCoder 和 StarCoder 排名第二和第三,突出了通过基于代码的微调在代码生成能力方面的显著改进。
    • 在代码生成任务上,目前测试的模型在中英文题型上无明显性能差异。

    此外,CodeApex 还提供了每种场景中可编译代码的比例。在将生成函数和主函数连接起来之后,可编译的代码再去通过测试用例进行检查。

    上海交大发布大模型双语编程评估基准CodeApex,机器真的开始挑战人类写代码了吗?

    可以看到:

    • 大多数模型能够生成超过 50% 的可编译代码,这证明了 LLMs 理解函数原型的能力。
    • 通常,提供有关函数的上下文信息可以帮助 LLMs 生成可编译代码。

    结论

    CodeApex 作为一个关注 LLMs 编程能力的双语基准,评估了大语言模型的编程理解和代码生成能力。在编程理解上,CodeApex 在三类选择题中评估了不同模型的能力。在代码生成上,CodeApex 利用测试代码用例的通过率来评估模型的能力。对于这两个任务,CodeApex 精心设计了 Prompt 策略,并在不同的场景下进行了比较。CodeApex 在 14 个 LLMs 上进行了实验评估,包括通用 LLMs 和基于代码微调的专用 LLMs 模型。

    目前,GPT3.5 在编程能力方面达到了比较良好的水平,在编程理解和代码生成任务上分别实现了大约 50% 和 56% 的精度。CodeApex 显示,大语言模型在编程任务上的潜力尚未被完全开发。我们期待在不久的将来,利用大型语言模型生成代码将彻底改变软件开发领域。随着自然语言处理和机器学习的进步,这些模型在理解和生成代码片段方面将变得更加强大和熟练。开发人员将发现他们在编码工作中拥有了一个前所未有的盟友,因为他们可以依靠这些模型来自动化繁琐的任务,提高他们的生产力,并提高软件质量。

    在未来,CodeApex 将发布更多用于测试大语言模型代码能力的测试(例如代码校正),CodeApex 的测试数据也会持续更新,加入更多元的代码问题。同时,CodeApex 榜单也会加入人类实验,将大语言模型的代码能力和人类水平做对比。CodeApex 为大语言模型编程能力的研究提供了基准与参考,将促进大语言模型在代码领域的发展与繁荣。

    APEX 实验室简介

    上海交大 APEX 数据与知识管理实验室成立于 1996 年,其创办人为 ACM 班总教头俞勇教授。实验室致力于探索将数据有效挖掘和管理并总结出知识的人工智能技术,发表 500 篇以上国际学术论文,并追求在实际场景中的落地应用。27 年来,APEX 实验室在多次世界技术浪潮中成为全球范围内的先锋者,实验室于 2000 年开始研究语义网(现称知识图谱)核心技术,于 2003 年开始研究个性化搜索引擎和推荐系统技术,于 2006 年开始研究迁移学习理论与算法,于 2009 年开始探索深度学习技术并基于 GPU 开发神经网络训练库。产出丰硕的科研和落地成果的同时,APEX 实验室也锻炼出了一支功底扎实的数据科学与机器学习研究团队,走出了包括薛贵荣、张雷、林晨曦、刘光灿、王昊奋、李磊、戴文渊、黎珍辉、陈天奇、张伟楠、杨笛一等人工智能领域杰出校友。

    本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
    作者最新文章
    业界资讯 模型
    相关文章 更多
    精品专题 更多
    装机必备

    正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

    Windows

    正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

    PDF教程

    正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

    macOS软件

    正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

    IOS软件

    正软商城iOS软件专区,精选适用于iPhone和iPad的办公、学习、影音、设计、效率及AI应用,提供功能介绍、适用设备、系统要求和正版获取方式等信息。

    AI

    正软商城AI软件专区,汇集AI写作、AI绘画、AI视频、AI办公、AI编程、AI翻译、智能客服和数据分析等人工智能工具,提供功能介绍、适用平台、收费方式及正版购买信息。

    Mac软件 更多
    Aperty macOS版
    Aperty macOS版

    Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    立刻MV 网页版
    立刻MV 网页版

    立刻MV 面向音乐人、内容创作者和品牌团队,帮助用户低成本完成歌曲 MV、歌词视频、AI 分镜、图生视频与最终合成。

    蛙蛙写作 网页版
    蛙蛙写作 网页版

    蛙蛙写作 AI 创作工具,覆盖小说、剧本、文案,一键生成文稿,打通文字转视频全流程,高效解决创作难题。

    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    超级简历WonderCV 网页版
    超级简历WonderCV 网页版

    超级简历WonderCV是面向应届生和AI小白的智能求职平台,覆盖简历、面试与职业规划。

    音述AI 网页版
    音述AI 网页版

    音述AI,是一个以“用声音述说故事”为核心的 AI 音乐创作与声音分享社区。

    AionClaw macOS版
    AionClaw macOS版

    AionClaw 是可在桌面端运行的任务型 AI 助手,通过数字专家与技能市场组合办公、创作、数据和开发能力。

    Loomy macOS版
    Loomy macOS版

    Loomy 是科大讯飞推出的桌面 AI 助手,可通过对话、任务与工作目录协助处理办公、内容创作和资料整理。

    AirBuddy 3 macOS版
    AirBuddy 3 macOS版

    AirBuddy 3 是面向 macOS 的蓝牙外设增强工具,可集中查看 AirPods、Beats 与苹果设备电量,提供快速连接、播放控制、电量提醒、桌面小组件和多台 Mac 外设接力等功能。

    AirServer macOS版
    AirServer macOS版

    AirServer macOS版可把 Mac 转换为无线投屏接收端,通过 AirPlay 或 Google Cast 接收手机、平板和电脑画面,并支持多设备同时连接、高清镜像及会话录制,适合家庭娱乐、课堂教学、会议演示和应用展示。

    AnyDesk macOS版
    AnyDesk macOS版

    AnyDesk macOS版是一款适用于远程办公、设备维护和客户支持的远程桌面工具,可连接并操作异地计算机,支持文件传输、无人值守访问、会话权限控制及跨平台协作。

    WINDOWS 更多
    讯飞绘文 网页版
    讯飞绘文 网页版

    讯飞绘文网页版是科大讯飞推出的AI图文创作与内容运营工具,覆盖热点选题、文章生成、稿件校对、智能配图、排版发布和数据复盘等环节,适合自媒体创作者及内容团队在线使用。

    Maya(Autodesk Maya) Windows版
    Maya(Autodesk Maya) Windows版

    Autodesk Maya 是面向影视、电视、动画和游戏行业的专业三维制作软件,集多边形与 NURBS 建模、角色绑定、关键帧和动作捕捉动画、Bifrost 特效模拟、材质开发及 Arnold 渲染于一体,

    Aperty Windows版
    Aperty Windows版

    Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    立刻MV 网页版
    立刻MV 网页版

    立刻MV 面向音乐人、内容创作者和品牌团队,帮助用户低成本完成歌曲 MV、歌词视频、AI 分镜、图生视频与最终合成。

    蛙蛙写作 网页版
    蛙蛙写作 网页版

    蛙蛙写作 AI 创作工具,覆盖小说、剧本、文案,一键生成文稿,打通文字转视频全流程,高效解决创作难题。

    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    超级简历WonderCV 网页版
    超级简历WonderCV 网页版

    超级简历WonderCV是面向应届生和AI小白的智能求职平台,覆盖简历、面试与职业规划。

    音述AI 网页版
    音述AI 网页版

    音述AI,是一个以“用声音述说故事”为核心的 AI 音乐创作与声音分享社区。

    AionClaw Windows版
    AionClaw Windows版

    AionClaw 是可在桌面端运行的任务型 AI 助手,通过数字专家与技能市场组合办公、创作、数据和开发能力。

    Loomy Windows版
    Loomy Windows版

    Loomy 是科大讯飞推出的桌面 AI 助手,可通过对话、任务与工作目录协助处理办公、内容创作和资料整理。

    AirServer Windows版
    AirServer Windows版

    AirServer Windows版可把电脑变成AirPlay、Google Cast和Miracast无线投屏接收端,适合会议演示、课堂教学及家庭大屏分享。发送设备通常无需另装客户端,并可同时接收和智能排列多个镜像会话。