AstraAI：面向HPC代码库的LLM、检索与AST引导辅助
人工智能
2026-03-31 v1 软件工程
摘要
我们提出AstraAI，这是一个面向高性能计算（HPC）软件开发的命令行界面（CLI）编码框架。AstraAI直接在Linux终端中运行，集成大语言模型（LLM）与检索增强生成（RAG）以及抽象语法树（AST）基于结构的分析，实现对复杂科学代码库的上下文感知代码生成。核心思想是构建高保真提示词传递给LLM进行推理。该提示词通过RAG从底层框架代码库中检索相关代码片段，并通过AST分析提取结构化上下文，为模型提供精确的相关函数、数据结构及整体代码组织信息。该框架旨在对源代码进行受限修改，同时保持与周围代码的结构一致性。AstraAI支持来自Hugging Face的本地模型以及通过美国科学云（American Science Cloud）访问的API-based前沿模型，实现HPC环境中的灵活部署。该系统生成的代码与现有项目结构和编程模式保持一致。我们在代表性HPC代码生成任务中演示了AstraAI，针对的是由美国能源部支持的面向Exascale应用的HPC软件基础设施AMReX。
引用
@article{arxiv.2603.27423,
title = {AstraAI: LLMs, Retrieval, and AST-Guided Assistance for HPC Codebases},
author = {Mahesh Natarajan and Xiaoye Li and Weiqun Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.27423},
year = {2026}
}
备注
10 pages, 5 figures