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代码自动生成工具Github Copilot代码质量分析

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计算机科学 2024年

作者：王东煜莫然詹文静蒋颖婕华中师范大学计算机学院

Github Copilot是Github和OpenAI推出的一款基于生成式AI的代码自动生成工具，它的核心功能之一是根据自然语言的描述，生成对应的实现代码。这一AI在编程领域的拓展近年来引起了热议与重视。现阶段人们的关注点主要在于AI编程与人类编... 详细信息

Github Copilot是Github和OpenAI推出的一款基于生成式AI的代码自动生成工具，它的核心功能之一是根据自然语言的描述，生成对应的实现代码。这一AI在编程领域的拓展近年来引起了热议与重视。现阶段人们的关注点主要在于AI编程与人类编程的对比，比如AI程序员与人类程序员的编程效率对比和两者所编写的代码性能对比。然而，目前关于Copilot代码本身特征的研究较少，特别是代码质量问题，例如AI生成代码有哪些缺陷、这些缺陷是否会导致程序的错误，以及代码是否易于理解等。代码质量对软件开发至关重要，分析AI生成代码的代码质量有助于更好地使用和改进此类代码生成工具。在本研究中，我们使用工具从LeetCode中提取所有的开源问题(共2033道)作为数据样本对Copilot进行测试，分别生成3种语言(Java， JavaScript， Python)的代码建议，提交并记录代码建议的执行结果。我们使用SonarQube静态分析这些代码建议文件，结合代码建议的执行结果，从可靠性、可维护性、复杂性三个维度分析Copilot的代码质量特征。我们发现：1) Copilot生成代码较为可靠，对于Java， JavaScript和Python三种语言，我们分别收集了7，5，9种Bug类型，且三种语言涉及Bug的代码建议比例不超过3%，但涉及Bug的代码建议50%以上未通过测试；2) Copilot代码建议可维护性较差，对于Java， JavaScript和Python，我们分别收集了47，23，20种代码异味类类型，三种语言涉及代码建议的比例均超过40%，涉及代码异味的代码建议50%以上未通过测试用例；3) Copilot代码易于理解，多数代码建议的复杂度未超过阈值，且复杂度异常的代码建议比例不超过6%。结合我们的实验结果，我们提出了维护Copilot的可行建议以及探讨了此类工具未来可能的研究方向。

关键词：自动代码生成代码质量代码可靠性代码可维护性代码复杂度

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一种曲线数据压缩的自编码器神经网络方法

测绘学报 2024年第8期53卷 1634-1643页

作者：刘鹏程马宏然周洋邵子芹华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室湖北武汉430079 华中师范大学城市与环境科学学院湖北武汉430079

矢量空间数据的压缩是减少存储空间及节省网络传输带宽最直接有效的途径。本文利用自编码器神经网络构建了一种面向矢量曲线数据的压缩和解压模型。该模型针对不同规模和复杂度的曲线数据,首先进行分段和重采样处理进而规范化输入向量,... 详细信息

矢量空间数据的压缩是减少存储空间及节省网络传输带宽最直接有效的途径。本文利用自编码器神经网络构建了一种面向矢量曲线数据的压缩和解压模型。该模型针对不同规模和复杂度的曲线数据,首先进行分段和重采样处理进而规范化输入向量,然后通过优化自编码器结构和调整损失函数实现了高精度的压缩解码模块,最后通过弧段数据的坐标闭合差分配确保了数据的稳定性。对山西、湖南、江西3省的1∶100万县级弧段进行了压缩和还原试验,分析发现:数据还原精度随压缩率变小而变小,当压缩率小于35%后,数据还原精度呈波动趋势,25%为满足精度要求的适宜压缩率。比较傅里叶级数及贝塞尔曲线拟合方法发现本文模型压缩精度和处理速度在一定的压缩率范围内存在优势,同时该模型说明了深度学习在提取空间要素几何特征方面有一定的潜力。

关键词：自编码器矢量空间数据压缩线要素化简地图综合

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中国乡村社会空间重构过程再认知及展望——基于人口城乡逆流视角

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地理科学进展 2024年第2期43卷 374-386页

作者：朱媛媛罗源华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室武汉430079 湖北省发展和改革委员会/华中师范大学武汉城市圈研究院武汉430079

城乡人口流动是改变并形成新城乡关系的重要驱动力。伴随中国城乡融合的深度发展,中国城乡人口流动出现新动向,即人口城乡逆流,这一重要社会现象正推动着乡村社会联系与发展。人业互动作用下作为空间载体的乡村社会空间的演进与重构呈... 详细信息

城乡人口流动是改变并形成新城乡关系的重要驱动力。伴随中国城乡融合的深度发展,中国城乡人口流动出现新动向,即人口城乡逆流,这一重要社会现象正推动着乡村社会联系与发展。人业互动作用下作为空间载体的乡村社会空间的演进与重构呈现出新的时代特征,探讨中国乡村“人—地—业”格局复杂化背景下的人口城乡逆流对乡村社会空间的重构过程,对于理解目前“城乡中国”面临的困境与机遇具有重要的理论和现实意义。论文从城乡人口流动与乡村重构、乡村产业发展与乡村社会空间演变、乡村社会空间重构过程及效应等核心研究领域着手,利用VOSviewer工具对国内外相关文献进行梳理,凝练出当前研究重点关注主题取得的成效与亟需解决的瓶颈,进而从人口城乡逆流重构乡村社会空间的理论分析框架、过程规律、作用机理、地方效应等4个方向进行研究展望,旨在重新认知并诠释新时代中国人口城乡逆流现象,破解城乡融合深度发展的人口问题,为缩小城乡发展不平衡、实现城乡共同繁荣提供科学理论依据和支撑。

关键词：人口城乡逆流乡村产业发展乡村空间重构乡村社会空间

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话题性话语标记的自动识别与分类

计算机科学 2024年

作者：杨进才余漠洋胡满肖明华中师范大学计算机学院华中师范大学语言与语言教育研究中心

话语标记（Discourse Markers）是一种语言标记，具有组织语篇、引导指意、显示情感的作用，因而受到语言学界广泛关注。对话语标记及其类别的准确识别对篇章理解、说话人意图和情感的把握有重要作用。近十年来，国内外学者对话语标记... 详细信息

话语标记（Discourse Markers）是一种语言标记，具有组织语篇、引导指意、显示情感的作用，因而受到语言学界广泛关注。对话语标记及其类别的准确识别对篇章理解、说话人意图和情感的把握有重要作用。近十年来，国内外学者对话语标记的功能、特征、来源和系统分类展开研究并取得了丰富的成果。然而因话语标记形式多变、来源多样、特征抽象、变体繁多，机器自动识别的难度较大。该文以话题性话语标记为研究对象，提出一种融合外部语言学特征的NFLAT指针网络模型，实现对语篇中话语标记的自动识别和分类。经实验检验，训练后模型对话题性话语标记的识别及分类精确率（P值）达94.55%。

关键词：话语标记语义增强特征融合自动识别与分类

大别山区不同水土保持措施配置模式的效益评价

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水土保持学报 2024年

作者：周杰田培吴宜进贾婷惠沈晨竹华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室华中师范大学城市与环境科学学院

[目的]为揭示大别山区不同水土保持措施的减流减沙效益,优化大别山区水土保持措施的配置模式。[方法]基于黄冈市石桥铺、红安县、英山县和团风县4个站点径流小区的侵蚀观测数据,对比分析不同水土保持措施配置模式下的水土保持效益。[结... 详细信息

[目的]为揭示大别山区不同水土保持措施的减流减沙效益,优化大别山区水土保持措施的配置模式。[方法]基于黄冈市石桥铺、红安县、英山县和团风县4个站点径流小区的侵蚀观测数据,对比分析不同水土保持措施配置模式下的水土保持效益。[结果](1)正常农耕种植无明显水保效益,梯田+耕作配置模式下水保效益得到提高,均取得正向的水保效益,其中石坎梯田+花生油菜综合效益最好,土壤侵蚀削减率达到55%;(2)生物措施结合工程措施的配置模式有着良好的水保效益,但其减流减沙效益存在差异,如石坎梯田+板栗的减沙效益要优于减流效益;(3)香根草、香根草等高绿篱是研究中水保效益最优异的措施,香根草等高绿篱的综合效益达到70%。[结论]香根草、香根草等高绿篱适宜在黄冈市和大别山区进行推广,同时多种措施结合的配置模式相较单一措施更具有优势。研究结果可为湖北省大别山区水保措施的优化配置提供参考。

关键词：径流小区水土保持措施水保效益减流减沙

虚拟实验何以用于教授思想实验——基于科学思想史与认知具身观点的理论分析

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现代远程教育研究 2024年第1期36卷 29-38页

作者：郑旭东张金胜华中师范大学国家智能社会治理实验基地(教育) 湖北武汉430079 华中师范大学人工智能教育学部湖北武汉430079

物质实验在现实世界中展开,思想实验则在头脑中展开,二者共同构成了科学实验的两种基本类型,其历史分野背后展现的是经验论和唯理论这两种不同的认识论立场,以及由此导致的两者之间对立与统一的辩证关系。基于认知的具身观点,思想实验... 详细信息

物质实验在现实世界中展开,思想实验则在头脑中展开,二者共同构成了科学实验的两种基本类型,其历史分野背后展现的是经验论和唯理论这两种不同的认识论立场,以及由此导致的两者之间对立与统一的辩证关系。基于认知的具身观点,思想实验可分为描述或想象意象世界、模拟操作意象、根据想象的现象形成结论三个相互联系的认知过程,它是具身直觉系统中感性与知性的统一。以计算建模和虚拟仿真技术为基础的虚拟实验的快速崛起,有助于构建一种“人—机”融合的具身系统,并将其中的意象、心理模拟和想象结果外化为感知觉信号,其最大优势不是模拟物质实验,而是教授思想实验。作为一种具身直觉工具,虚拟实验被用于教授思想实验时,应采取实验场景生活化、实验材料意象化、参数控制自主化、操作体验具身化、实验结果直观化等策略,以提升应用效果。

关键词：虚拟实验思想实验具身认知认知机制设计原则

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求解时间依赖型绿色车辆路径问题的算法研究

计算机工程 2024年第4期50卷 1-10页

作者：葛非闵珊邱含代振阳杨智敏华中师范大学计算机学院湖北武汉430079

蚁群优化(ACO)算法是一种模拟自然界蚂蚁寻找食物路径的优化算法,能够在动态变化的环境中无需任何外部指导或控制解决几何分布的非确定性多项式(NP)-Hard组合问题。针对ACO算法在求解NP-Hard问题时容易陷入局部最优、搜索的深度与广度... 详细信息

蚁群优化(ACO)算法是一种模拟自然界蚂蚁寻找食物路径的优化算法,能够在动态变化的环境中无需任何外部指导或控制解决几何分布的非确定性多项式(NP)-Hard组合问题。针对ACO算法在求解NP-Hard问题时容易陷入局部最优、搜索的深度与广度之间难以平衡等问题,提出一种绿色智能进化蚁群优化(G-IEACO)算法。引入4种邻域操作算子,改进ACO算法的状态转移规则和信息素更新方式,以增强寻优性能并防止过早收敛,同时采用规避拥堵策略,平衡时间成本和环境成本。应用Solomon标准测试集中不同规模的算例进行仿真实验,数值分析结果表明,G-IEACO算法在处理车辆总行驶时间(TT)和车辆碳排放量(TCO_(2))方面优于遗传算法(GA),在客户规模为100的R2类和RC2类算例中平均降低了13.32%的TT和13.64%的TCO_(2),有效地促进了绿色低碳目标的实现。

关键词：蚁群优化算法操作算子状态转移信息素更新规避拥堵策略

学前儿童图画书国家事权的价值意蕴与现实逻辑

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教育研究与实验 2024年第5期 119-128页

作者：杨大伟华中师范大学教育学院武汉430079

图画书是学前儿童重要的精神文化食粮,对于学前儿童知识经验、价值观念、思想品质等发展有着深远的影响。但是囿于学前儿童图画书质量良莠不齐,其正向育人功能受到侵蚀。强化学前儿童图画书的国家事权蕴含着文化自信奠基、教育质量提升... 详细信息

图画书是学前儿童重要的精神文化食粮,对于学前儿童知识经验、价值观念、思想品质等发展有着深远的影响。但是囿于学前儿童图画书质量良莠不齐,其正向育人功能受到侵蚀。强化学前儿童图画书的国家事权蕴含着文化自信奠基、教育质量提升和制度体系完善等多重价值,同时也契合政策指引、角色驱动和经验累积等多重现实逻辑。未来加强学前儿童图画书的国家事权应提供质量参照,明确优质学前儿童图画书的核心要素;健全制度规范,为学前儿童图画书供需两侧建设提供保障;厘清价值格序,处理好学前儿童图画书建设中的基本关系。

关键词：学前儿童图画书国家事权文化自信

合作型学校文化何以影响教师教学策略——基于教学效能感、组织承诺的中介效应分析

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华东师范大学学报（教育科学版） 2024年第7期42卷 89-99页

作者：蒲蕊崔晓楠钱佳华中师范大学教育学院武汉430079

教师教学策略水平是提高教育教学质量的有效保证。学校文化为教师专业成长提供文化环境,是影响教师教学策略改进的重要因素。以W市14个区的4594名小学教师为调查对象,综合运用描述性统计、相关分析和结构方程模型等方法,探究合作型学校... 详细信息

教师教学策略水平是提高教育教学质量的有效保证。学校文化为教师专业成长提供文化环境,是影响教师教学策略改进的重要因素。以W市14个区的4594名小学教师为调查对象,综合运用描述性统计、相关分析和结构方程模型等方法,探究合作型学校文化对教师教学策略的影响机制,以及教学效能感、组织承诺的中介效应。研究表明,合作型学校文化能显著促进教师教学策略改进;教学效能感、组织承诺在合作型学校文化和教师教学策略之间发挥部分中介作用,且教学效能感——组织承诺在合作型学校文化和教师教学策略之间具有链式中介作用。为持续提高教师教学策略水平,提高教育教学质量,应充分发挥校长文化领导作用,创设合作型学校文化;建立民主互助的教师团队,激发教师教学效能感;构建共生共治共享共荣的管理环境,培育教师组织承诺感。

关键词：教师教学策略合作型学校文化教学效能感组织承诺

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