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大多数公开计算笔记本是否病态地不可执行?

软件工程 2025-09-01 v4

摘要

计算笔记本是探索性数据科学的事实标准平台,提供了一个交互式编程环境,用户可以在其中以任意顺序创建、修改和执行代码单元。然而,这种灵活性常常引入代码质量问题,先前的研究表明大约 76% 的公开笔记本是不可执行的,这引发了对其可重用性的严重关切。我们认为,传统的可执行性概念——要求笔记本完全且无错误地运行——过于僵化,错误分类了许多笔记本并高估了其不可执行性。本文研究了在不同可执行性概念和程度下,公共笔记本中的病态可执行性问题。即使部分改善可执行性也能提高代码理解,并为动态分析提供途径。基于这一见解,我们首先将笔记本分类为潜在可恢复和病态不可执行笔记本,然后衡量移除笔记本中的错误配置和表面执行问题如何能改善其可执行性(即,额外无错误执行的单元格)。在一个包含 42,546 个流行公共笔记本的数据集中,有 34,659 个不可执行笔记本,其中只有 21.3% 是真正病态不可执行的。对于可恢复的笔记本,基于 LLM 的方法完全恢复了先前不可执行笔记本中的 5.4%。在部分恢复的笔记本中,通过安装正确的模块和生成合成数据,笔记本的可执行性分别提高了 42.7% 和 28%。这些发现挑战了先前的假设,表明笔记本的可执行性高于先前报道的水平,其中许多提供了有价值的局部执行能力,并且其可执行性应在交互式笔记本范式内进行评估,而非通过传统的软件可执行性标准。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.04184,
  title  = {Are the Majority of Public Computational Notebooks Pathologically Non-Executable?},
  author = {Tien Nguyen and Waris Gill and Muhammad Ali Gulzar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.04184},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 10 figures, 3 tables, the 22nd International Conference on Mining Software Repositories (MSR 2025)