Гібридний метод статичного аналізу асимптотичної складності потоків виконання програмного коду

У статті розглядається проблема статичного аналізу асимптотичної часової складності потоків виконання програмного коду TypeScript. Існуючі формальні аналізатори ресурсних меж орієнтовані на байткод JVM та функціональні мови сімейства OCaml, тому екосистему TypeScript із її структурним типуванням, асинхронною семантикою та інтенсивними інтеграціями із зовнішніми системами вони не охоплюють. Системи оцінювання складності виключно на основі великих мовних моделей працюють із довільним кодом, але не дають формальних гарантій і не виражають кількісної міри впевненості, придатної до агрегації. Поза охопленням існуючих підходів залишається задача інтерпроцедурного аналізу асимптотики для сервісів на TypeScript, у якій структурна основа поєднана з резервним оцінюванням семантичних викликів великими мовними моделями, а довіра виражена як ортогональна характеристика оцінки.

Запропоновано метод, що поєднує детермінований шаблонний аналіз структурних конструкцій з консенсусним оцінюванням семантичних викликів за допомогою великих мовних моделей за принципом самоузгодженості. Об’єктом аналізу є дерево потоку виконання з підтримкою вбудовування викликів через межі модулів, що дозволяє виявляти приховані квадратичні складності у композиції сервісів. Особливістю методу є кількісно виражена довіра, яка поширюється від листя дерева потоку до кореня за визначеною алгеброю агрегації.

Експериментальна валідація виконана на трьох тестових наборах: еталонному корпусі з 30 канонічних алгоритмів, контрольній перевірці чутливості до шаблонів через виключення детектора рекурсивних шаблонів та контрольному корпусі з 30 фрагментів TypeScript із зовнішніми викликами. У детермінованому режимі точність на еталонному наборі становить 80 %, після контрольної перевірки знижується до 76,7 %, а на контрольному корпусі прикладів виробничого коду дорівнює 20 %. У гібридному режимі з консенсусом великих мовних моделей точність на контрольному корпусі досягає 93 %, що становить приріст у 73 відсоткові пункти і обґрунтовує гібридну архітектуру. Запропонований метод заповнює нішу інтерпроцедурного аналізу асимптотичної складності для екосистеми TypeScript, не охоплену формальними аналізаторами ресурсних меж сімейства JVM та OCaml і системами оцінювання складності виключно на основі великих мовних моделей.