Phriky-units: a lightweight, annotation-free physical unit inconsistency detection tool
Phriky-units: a lightweight, annotation-free physical unit inconsistency detection tool
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Phriky-units：一个轻量级、无注释的物理单元不一致检测工具
DOI：
10.1145/3092703.3098219
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Elbaum, Sebastian
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ore, John-Paul;Detweiler, Carrick;Elbaum, Sebastian
与物理世界交互的系统使用表示和操纵物理量的软件。为了正确操作，这些系统必须遵守如何将物理单位的量组合、比较和操作的规则。不正确地操作物理量可能会导致类型系统无法检测到的错误，可能会在以后表现为不正确的行为。现有的不一致性检测方法需要代码注释、物理单元库或专门的编程语言。我们介绍Phriky-Units，这是一个静态分析工具，可以在没有开发人员注释的情况下检测机器人软件中的物理单元不一致。它通过利用现有的共享库来实现这一点，这些共享库处理网络物理领域中常见的标准化物理单元，将共享库的类属性链接到物理单元。在这项工作中，我们描述了Phriky单位的工作原理，提供了实现的细节，并解释了如何使用Phriky单位。最后，我们提出了一个总结的实证评估显示，它有一个87%的真阳性率为一类的不一致，我们检测到高置信度。
Systems that interact with the physical world use software that represents and manipulates physical quantities. To operate correctly, these systems must obey the rules of how quantities with physical units can be combined, compared, and manipulated. Incorrectly manipulating physical quantities can cause faults that go undetected by the type system, likely manifesting later as incorrect behavior. Existing approaches for inconsistency detection require code annotation, physical unit libraries, or specialized programming languages. We introduce Phriky-Units, a static analysis tool that detects physical unit inconsistencies in robotic software without developer annotations. It does so by capitalizing on existing shared libraries that handle standardized physical units, common in the cyber-physical domain, to link class attributes of shared libraries to physical units. In this work, we describe how Phriky-Units works, provide details of the implementation, and explain how Phriky-Units can be used. Finally we present a summary of an empirical evaluation showing it has an 87% true positive rate for a class of inconsistencies we detect with high-confidence.
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