[发明专利]一种基于知识图谱的程序自动修正方法

权利要求书

1.一种基于知识图谱的程序自动修正方法，其特征在于：包括包括以下步骤：

S1.获取网络上开放的源代码，通过代码知识图谱构建程序对获取的源代码进行分析，生成代码知识图谱；

所述代码知识图谱为RDF三元组结构，RDF三元组结构由代码实体和代码关系组成，代码实体为程序设计语言的所有语法成份，代码关系包括引用、包含、项、归属、值、别名、功能、输入和输出；

所述代码知识图谱的组成规则包括以下步骤：

(1).令R为一个实体关系构成的三元组e_l,r,e_r，构成代码知识图谱的基本元件，其中，e_r为导出实体节点，e_l为导入实体节点，r为关系节点；

(2).令R₁＝e_1l,r₁,e_1r，R₂＝e_1r,r₂,e_2r，则R₁和R₂构成一个关系链复合图；

(3).令R₁＝e_1l,r₁,e_1r，R₂＝r₁,r₂,e_2r，则R₁和R₂构成一个关系过渡复合图；

(4).令R_i＝e_l,r,e_ir,则R＝e_l,r,e_1r|e_2r|...|e_nr构成一个动态导出节点复合图；若令R_i＝e_il,r,e_r,则R＝e_1l|e_2l|...|e_nl,r,e_r构成一个动态导入节点复合图；

(5).令R_i＝e_l,r,eir,则R＝e_l,r,e_1r^e_2r^...^e_nr构成一个超导出节点复合图；若令R_i＝e_il,r,e_r,则R＝e_1l^e_2l^...^e_nl,r,e_r构成一个超导入节点复合图；

(6).令R₁＝e_1l,r₁,e_1r,R2＝e_2l,r₂,e_2r，则R＝R₁,r,R₂构成一个超节点复合图；

代码知识图谱的生成方法包括以下步骤：

(1).取代码图谱构建程序中的包和命名空间，生成三元组为：包名,项,包；对于存在上下级关系的包名，生成三元组为：上级包名,包含,下级包名^下级包名...^下级包名；

(2).取代码图谱构建程序中的类名和类型部分,生成三元组类名,项,类；并根据类所在的包名生成三元组为：包名,包含,类名；

(3).取代码图谱构建程序中全局变量的名称、类型、初始值，分别生成三元组为：变量名,归属,类型、变量名,项,变量、变量名,缺省,缺省值；

(4).取代码图谱构建程序中属性变量的名称、类型、初始值、及其所属的类名，分成生成三元组为：变量名,归属,类型、变量名,项,属性、变量名,缺省,缺省值、类名,包含,变量名；

(5).取代码图谱构建程序中函数的名称、函数说明、类名、返回参数，分别生成三元组为：函数名,项,函数，函数名,功能,函数说明，类名,包含,函数名，函数名,输入,传入参数1^传入参数2...,函数名,输出,返回说明，返回说明,归属,返回类型，传入参数名,归属，参数类型；

(6).按照代码知识图谱的组成规则对每一个开放的源代码生成代码知识图谱；

(7).对任意一个代码知识图谱，规定其中任意一个三元组R到任意一个节点C的距离D＝e^-x,其中x为三元组R的三个节点到节点C所经过路径中三元组个数的最小值；

S2.编写允许出现缺失或者错误的骨架程序；

S3.通过代码补全程序对骨架程序进行分析，利用代码知识图谱对骨架程序进行修正和补充，得到正常执行的完整程序，具体为：

(1).将骨架程序构造成骨架知识图谱；

(2).在代码知识图谱中寻找与骨架知识图谱相似的子图，令{G₁,G₂,...,G_N}为所有代码知识图谱，T为骨架知识图谱，{C₁,C₂,...,C_M}为有缺失或者错误的变量、函数或者类型的名称，对每一个C_i,分别计算其与G_j的相似度S_ij；

相似度S_ij的计算方法包括以下步骤：

(a).初始化S_ij的值为0；

(b).在G_j中寻找是否有节点命名为C_i，若没有则记S_ij＝0，否则执行下一步；

(c).在G_j中查找所有包含G_j的三元组集，记为P_j，在T中查找所有包含C_i的三元组集，记为Q；

(d).令Y＝P_j∩Q，U＝Q-P_j∩Q，若Y为空集，则记S_ij＝0，否则对于Y中的每一个三元组Y_k，记其中d_k为三元组Y_k到C_i的距离，对于U中的每一个三元组U_l，其中f_l为三元组u_l到C_i的距离，S_ij＝D/(D+F)；

(3).对每一个C_i，选择与骨架知识图谱相似度S_ij最大的图谱作为候选代码知识图谱；

(4).对每一个C_i，用候选代码知识图谱中的项目替换变量、函数或者类型的错误项和缺失项，得到正常执行的完整程序；

候选代码知识图谱中的替换方法包括以下步骤：

(a).对骨架程序中的全局变量v，检查候选代码知识图谱中是否存在三元组v,项,变量，若不存在，则默认全局变量v的类型为字符串，若存在，则检查是否存在v,归属,v1，若存在，则将v1作为全局变量v的类型，否则，将字符串作为全局变量v的类型；检查候选代码知识图谱中是否存在三元组v,缺省,v2，若存在，则将v2作为全局变量v的缺省值；

(b).对骨架程序中的类型t，检查候选代码知识图谱中是否存在三元组t,项,类，或者存在t1，使得存在三元组t1,项,类和三元组t1,别名,t，若存在，将t改为t1；

(c).对于骨架程序中类型t1中的属性变量p，检查候选代码知识图谱中是否存在三元组p,归属,p1、p,项,属性、p,缺省,p2、t1,包含,p，若存在，则将p1作为属性变量p的类型，p2作为属性变量p的缺省值；

(d).对于骨架程序中类型t1中的函数f,检查候选知识图谱中是否存在三元组f,项,函数、f,功能,f1、t1,包含,f、f,输入,fp₁^fp₂...^fp_Z、f,输出,f2、f2,归属,返回类型、fp₁,归属，fp_t1,fp₂,归属，fp_t2、....或者fp_z,归属，fp_tz，若存在，则将f1作为函数f的功能说明，fp₁,fp₂...,fp_Z作为函数f的输入参数，fp₁,fp₂...,fp_Z对应的类型分别为fp_t1,fp_t2,...,fp_tz，f2作为函数f的输出类型。

2.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的程序自动修正方法，其特征在于：S2中，骨架程序的编写包括：

(1).定义全局变量：给定变量的名称；

(2).定义类型：给定类型的名称、属性的名称和函数的名称。