Overcoming Language Dichotomies: Toward Effective Program Comprehension for Mobile App Development

Mobile devices and platforms have become an established target for modern software developers due to performant hardware and a large and growing user base numbering in the billions. Despite their popularity, the software development process for mobile apps comes with a set of unique, domain-specific challenges rooted in program comprehension. Many of these challenges stem from developer difficulties in reasoning about different representations of a program, a phenomenon we define as a "language dichotomy". In this paper, we reflect upon the various language dichotomies that contribute to open problems in program comprehension and development for mobile apps. Furthermore, to help guide the research community towards effective solutions for these problems, we provide a roadmap of directions for future work.Comment: Invited Keynote Paper for the 26th IEEE/ACM International Conference on Program Comprehension (ICPC'18

Testing based on the RELAY model of error detection

RELAY, a model for error detection, defines revealing conditions that guarantee that a fault originates an error during execution and that the error transfers through computations and data flow until it is revealed. This model of error detection provides a fault-based criterion for test data selection. The model is applied by choosing a fault classification, instantiating the conditions for the classes of faults, and applying them to the program being tested. Such an application guarantees the detection of errors caused by any fault of the chosen classes. As a formal mode of error detection, RELAY provides the basis for an automated testing tool. This paper presents the concepts behind RELAY, describes why it is better than other fault-based testing criteria, and discusses how RELAY could be used as the foundation for a testing system

Fixed effects selection in the linear mixed-effects model using adaptive ridge procedure for L0 penalty performance

This paper is concerned with the selection of fixed effects along with the estimation of fixed effects, random effects and variance components in the linear mixed-effects model. We introduce a selection procedure based on an adaptive ridge (AR) penalty of the profiled likelihood, where the covariance matrix of the random effects is Cholesky factorized. This selection procedure is intended to both low and high-dimensional settings where the number of fixed effects is allowed to grow exponentially with the total sample size, yielding technical difficulties due to the non-convex optimization problem induced by L0 penalties. Through extensive simulation studies, the procedure is compared to the LASSO selection and appears to enjoy the model selection consistency as well as the estimation consistency

Partition strategies for incremental Mini-Bucket

Los modelos en grafo probabilísticos, tales como los campos aleatorios de Markov y las redes bayesianas, ofrecen poderosos marcos de trabajo para la representación de conocimiento y el razonamiento en modelos con gran número de variables. Sin embargo, los problemas de inferencia exacta en modelos de grafos son NP-hard en general, lo que ha causado que se produzca bastante interés en métodos de inferencia aproximados. El mini-bucket incremental es un marco de trabajo para inferencia aproximada que produce como resultado límites aproximados inferior y superior de la función de partición exacta, a base de -empezando a partir de un modelo con todos los constraints relajados, es decir, con las regiones más pequeñas posibleincrementalmente añadir regiones más grandes a la aproximación. Los métodos de inferencia aproximada que existen actualmente producen límites superiores ajustados de la función de partición, pero los límites inferiores suelen ser demasiado imprecisos o incluso triviales. El objetivo de este proyecto es investigar estrategias de partición que mejoren los límites inferiores obtenidos con el algoritmo de mini-bucket, trabajando dentro del marco de trabajo de mini-bucket incremental. Empezamos a partir de la idea de que creemos que debería ser beneficioso razonar conjuntamente con las variables de un modelo que tienen una alta correlación, y desarrollamos una estrategia para la selección de regiones basada en esa idea. Posteriormente, implementamos nuestra estrategia y exploramos formas de mejorarla, y finalmente medimos los resultados obtenidos usando nuestra estrategia y los comparamos con varios métodos de referencia. Nuestros resultados indican que nuestra estrategia obtiene límites inferiores más ajustados que nuestros dos métodos de referencia. También consideramos y descartamos dos posibles hipótesis que podrían explicar esta mejora.Els models en graf probabilístics, com bé els camps aleatoris de Markov i les xarxes bayesianes, ofereixen poderosos marcs de treball per la representació del coneixement i el raonament en models amb grans quantitats de variables. Tanmateix, els problemes d’inferència exacta en models de grafs son NP-hard en general, el qual ha provocat que es produeixi bastant d’interès en mètodes d’inferència aproximats. El mini-bucket incremental es un marc de treball per a l’inferència aproximada que produeix com a resultat límits aproximats inferior i superior de la funció de partició exacta que funciona començant a partir d’un model al qual se li han relaxat tots els constraints -és a dir, un model amb les regions més petites possibles- i anar afegint a l’aproximació regions incrementalment més grans. Els mètodes d’inferència aproximada que existeixen actualment produeixen límits superiors ajustats de la funció de partició. Tanmateix, els límits inferiors acostumen a ser massa imprecisos o fins aviat trivials. El objectiu d’aquest projecte es recercar estratègies de partició que millorin els límits inferiors obtinguts amb l’algorisme de mini-bucket, treballant dins del marc de treball del mini-bucket incremental. La nostra idea de partida pel projecte es que creiem que hauria de ser beneficiós per la qualitat de l’aproximació raonar conjuntament amb les variables del model que tenen una alta correlació entre elles, i desenvolupem una estratègia per a la selecció de regions basada en aquesta idea. Posteriorment, implementem la nostra estratègia i explorem formes de millorar-la, i finalment mesurem els resultats obtinguts amb la nostra estratègia i els comparem a diversos mètodes de referència. Els nostres resultats indiquen que la nostra estratègia obté límits inferiors més ajustats que els nostres dos mètodes de referència. També considerem i descartem dues possibles hipòtesis que podrien explicar aquesta millora.Probabilistic graphical models such as Markov random fields and Bayesian networks provide powerful frameworks for knowledge representation and reasoning over models with large numbers of variables. Unfortunately, exact inference problems on graphical models are generally NP-hard, which has led to signifi- cant interest in approximate inference algorithms. Incremental mini-bucket is a framework for approximate inference that provides upper and lower bounds on the exact partition function by, starting from a model with completely relaxed constraints, i.e. with the smallest possible regions, incrementally adding larger regions to the approximation. Current approximate inference algorithms provide tight upper bounds on the exact partition function but loose or trivial lower bounds. This project focuses on researching partitioning strategies that improve the lower bounds obtained with mini-bucket elimination, working within the framework of incremental mini-bucket. We start from the idea that variables that are highly correlated should be reasoned about together, and we develop a strategy for region selection based on that idea. We implement the strategy and explore ways to improve it, and finally we measure the results obtained using the strategy and compare them to several baselines. We find that our strategy performs better than both of our baselines. We also rule out several possible explanations for the improvement