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生成式 AI 帶給軟件開發的三個幻覺:速度快、質量高、人更少

來源: 責編: 時間:2024-01-18 17:35:23 271觀看
導讀作者 | 張凱峰軟件行業苦降本增效久已。蔓延開去的開發周期,遙遙無望的上線時間,以及不斷冒起的缺陷,怎么看都配不上這支精兵強將的隊伍。生成式AI 似乎帶來了曙光,它的表現讓人耳目一新,不少人會這么想。它能自動生成代碼

作者 | 張凱峰XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

軟件行業苦降本增效久已。蔓延開去的開發周期,遙遙無望的上線時間,以及不斷冒起的缺陷,怎么看都配不上這支精兵強將的隊伍。生成式AI 似乎帶來了曙光,它的表現讓人耳目一新,不少人會這么想。它能自動生成代碼,成本低,可重復,即拋的能力像云上的資源,這段代碼不合適?扔掉好了,重新生成一段。很自然就會想到,是不是也不需要這么多精兵強將了,程序員們也很擔心這一點。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

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生成式 AI 回答我們的問題時,偶爾會拋出個煞有介事的答案,但如果你稍作檢索,就會發現這個答案徒有其表:不是查無此言,就是一派胡言,這與人工智能的威名不符。這即所謂生成式 AI 的幻覺,hallucination——因為沒有真實可靠的語料,它自作主張拼湊了一個假的回答。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

大模型技術仍然在不斷更新,能讓人感知到幻覺程度也在逐漸降低。但在它被投入到具體的領域和使用場景時,幻覺效應仍在發生,在這篇文章里我們會談到的它在軟件開發領域的應用。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

幻覺一:更快的速度

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不同的軟件工具廠商都在迭代更新自己的代碼助手產品,最著名的是 GitHub 的 Copilot,他們宣稱,可以加快程序員完成任務的速度達 55%以上,那些清麗迅捷的演示視頻看起來也如飛一般。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

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(圖片來源:https://github.blog/2022-09-07-research-quantifying-github-copilots-impact-on-developer-productivity-and-happiness/)XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

但這是否意味著軟件的交付進度可以加快 50%?XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

那些作為演示的代碼是可疑的,更多程序員在自己的項目中采用Copilot的反饋似乎也表明,提速基本只會出現在一些常用的功能實現上。數組的排序,數據結構的初始化,要不然就是一些再簡單不過的模板代碼。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

可重復的工具代碼交由 AI 也就罷了。但對于一個開發中的軟件而言,有多少類似的代碼需要重復開發呢,這恐怕是值得討論的。遑論多數時候,它們只需要一次成型,封裝待用。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

還有數量相當可觀的業務代碼,程序員會以怎樣的速度來進行?你可以把足夠數量的業務代碼交由 AI 來生成,但是否安全恐怕是一個更大的問題。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

這里還有兩個問題值得關注。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

一是程序員對AI 提供代碼的選擇。

AI 如此容易提供多套方法的實現,程序員難免要嘗試從中找出最優的選項。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

這個好?還是那個好?咦,竟然有五種不同的實現。需要先讀懂每一種代碼的實現,再切換到下一種。這個實現的方法很優雅,但可惜單元測試失敗了。換下一個。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

程序員的好奇心被代碼助手充分攪動。心猿意馬,線性的思維習慣碎落一地。程序員遺忘的不只是開發紀律,還有時間。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

二是軟件自有生命周期。

很顯然,輪到程序員開始編寫代碼,很多事情已經發生,而更多的事情還會繼續發生,直到系統上線。這些事情包括但不限于:收集需求,理解需求(從需求說明到用戶故事),測試,維護基礎設施,以及那些層出不窮的修復工作。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

我的意思是說,即便AI 幫助程序員寫得再快,這個階段也只是軟件生命周期中的一部分而已。早有相關的數據統計,程序員日常的工作,只有 30%的時間是在編寫代碼,而更多的時間是在嘗試理解他們要實現什么功能,以及設計和學習新技能上。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

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(圖片來源:https://github.blog/2023-06-13-survey-reveals-ais-impact-on-the-developer-experience/)XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

幻覺二:更少的 Bug

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人編寫的代碼難免存在缺陷,這是軟件質量的基本共識。而且似乎越有經驗的程序員,越容易生產出隱晦的問題,要過了很久才會被發覺。線上問題更讓人提心吊膽,但這樣的擔心很難避免。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

AI 生成的代碼,聽起來也很高級,是不是會帶來足夠完美的結果?很可惜,答案可能會讓人失望。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

生成式 AI 背后的大模型,以互聯網上大量的語料作為數據來源,盡管大模型技術一直在改善,但網絡上已經現實存在的帶有偏見的數據量十分可觀。這也包括大量飽含缺陷的代碼。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

這意味著程序員在代碼助手中精挑細選的代碼,也可能存有缺陷。因為這段有缺陷的代碼,可能來自地球另一端的某個人,只是恰巧成為了地球這一端的選擇。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

要命的是,生成式 AI 有放大器(amplify)的功效。簡單來說,就是如果程序員采用了存有缺陷的生成代碼,Copilot 會記錄這樣的行為,在接下來類似的場景,會繼續建議有缺陷或差不多的代碼。AI 并不能讀懂這樣的代碼,它只是被鼓勵繼續提供。我們可以預想最后的結果。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

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(prompt:A programmer is sitting at a computer desk, looking confused and frustrated. The computer screen shows a code editor with a pop-up window of GitHub Copilot suggesting incorrect code, symbolized by red error indicators and crossed-out lines in the code. The programmer is scratching their head, surrounded by crumpled paper, indicating multiple failed attempts. The scene conveys a sense of challenge and confusion due to the reliance on incorrect AI-generated code suggestions, leading to quality issues in software development. The room is cluttered, reflecting the chaotic situation. )XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

程序員要嚴守團隊的開發紀律,保持統一的代碼規范,因為這樣別人才能讀懂,也意味著更容易發現潛在問題并修復它。但代碼助手提供的不同樣貌的代碼,似乎也提供了更多的混亂。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

代碼有缺陷,只是軟件最后會爆出難以挽回的問題來源之一,甚至是很少的一部分。構建軟件的過程,其實是知識生產和創造的過程。在軟件生命周期不同階段加入進來的各角色,共同理解和分析軟件的需求,然后轉換其為代碼,也在團隊和人員更替的過程中,傳遞這些表面為需求和代碼實則為知識的信息。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

但通常,知識會衰減,知識資產的傳遞會不可避免地出現差池。讀不懂代碼,無法持續更新文檔,整個團隊又被替換,還有更多可能性。這些才是軟件不斷產生 Bug 和問題的原因所在。人工智能并未能解決這些軟件工程中棘手的問題,至少現在看短時間內做不到。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

幻覺三:更少的人

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AI 的代碼助手看起來確實像見多識廣的程序員。甚至有人愿意把它當成結對編程實踐的伙伴。用人成本一直是 IT 團隊頭疼的問題,好手太貴,合適的人招不到,從頭去培養熟練的程序員又需要太久時間。有了人工智能和代碼助手的加持,是否意味著可以縮編快一半的人?XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

AI 和代碼助手不僅無法提供上述的速度快和質量高保障外,也期待使用者要有足夠經驗的程序員才好,才能盡可發揮它該有的優勢。這位有經驗的程序員,需要有能力判斷代碼的優劣,判定對已有生產代碼的影響,還需要有精心調整提示詞的耐心和技巧。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

在這篇文章里,作者講述了她在使用代碼助手時諸多要留意的問題,還有你能看到的她縝密的內心戲。因為代碼助手帶來的不確定性,可能會引起兩類風險,一是影響到代碼的質量,二是浪費時間。這里其實顯示的是一位足夠資深的程序員的自省能力。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

也只有這樣,代碼助手才可以心安理得扮演見多識廣的新手,而經驗程序員充當守門員,她才是那個負責提交代碼的人。這樣說來,AI 改變的是編程體驗。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

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(圖片來源:https://martinfowler.com/articles/exploring-gen-ai.html,作者把代碼助手想象成一個著急幫忙、固執、說話清楚但缺乏經驗的角色,于是用 AI 畫出了這個卡通形象)XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

AI 和代碼助手在解決簡單重復性問題上,效果顯著。但在構建軟件的過程中,有更多需要人和專業經驗的場景,來解決復雜的問題。比如軟件系統日益增加的架構復雜度和范圍,應付市場和業務側的需求,跨角色之間的溝通和協作,還有那些更加時髦的涉及代碼倫理和安全的問題。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

雖然判斷程序員是否足夠專業和熟練,不像數數那樣一目了然,但我們也可以說,引入AI 和代碼助手然后減員開發團隊,能帶來的成效是不確定的,目前看弊大于利。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

寫在最后

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生成式 AI 的本質是模式轉換,從文字的一種形式,轉換成另一種形式,高級的代碼助手的能力也不出其右。如果把涉足軟件構建的 AI 代碼助手,認為是解決諸多軟件工程難題的妙方,我們恐怕只是把復雜的問題想得過于簡單。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

寫到這里,我們一直在談什么呢。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

我們在談的其實是,在軟件開發上投資 AI 的成效該如何衡量。投資 AI 并不是簡單如購買代碼助手的 License,然后就可以坐享降本增效。不斷詢問“我們要如何衡量投資 AI 和代碼助手的效果?”,不如詢問“我們到底要衡量什么?”。從DORA 定義的四個關鍵指標開始,是個明智的選擇,它們是變更前置時間、部署頻率、平均恢復時間 (MTTR) 和變更失敗率。XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

下面是建議的一些基本衡量原則:XoE28資訊網——每日最新資訊28at.com

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  • 衡量團隊效率,而不是個人績效。
  • 衡量成效而不是產出。
  • 查看隨時間推移的趨勢,而不是比較不同團隊的絕對值。
  • 用儀表板上的數據開啟對話,而不是就此結束。
  • 衡量有用的東西,而不是容易衡量的東西。

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