ChatGPT-3.5 解決不同難度程式碼問題的效率評估：實證分析（包含與 GPT-4、Claude 3 Sonnet 和 Gemini 1.0 Pro 的比較）

Q: 大型語言模型在程式碼生成領域的未來發展方向是什麼，特別是在解決當前研究中發現的局限性方面？

大型語言模型 (LLM) 在程式碼生成領域展現出巨大的潛力，但仍存在一些局限性。未來發展方向主要集中在以下幾個方面： 提升模型對程式邏輯和語義的理解能力： 目前 LLM 主要依賴程式碼的語法結構生成程式碼，對於複雜的程式邏輯和語義理解不足。未來需要探索如何將程式邏輯和語義知識融入模型訓練中，例如使用程式分析技術、符號化執行等方法，讓模型更深入地理解程式碼的運作方式。 增強模型處理複雜程式碼和多語言的能力： 研究顯示，LLM 在處理 C++ 等編譯語言和 Elixir 等較新語言時表現較差。未來需要擴展訓練資料集，涵蓋更多語言和複雜程式碼範例，並開發針對特定語言和程式設計範式的模型。 發展更精確的程式碼評估指標： 目前主要依賴測試案例通過率評估程式碼正確性，但這並不能完全反映程式碼的品質和效率。未來需要發展更全面的評估指標，例如程式碼可讀性、可維護性、執行效率等，並將這些指標融入模型訓練目標中。 開發更有效的提示工程技術： 研究顯示，提示工程技術可以顯著提升 LLM 的程式碼生成效果。未來需要探索更系統化的提示工程方法，例如自動生成提示、根據程式碼特徵選擇最佳提示等，降低開發者使用 LLM 的門檻。 加強模型與人類開發者的協作能力： LLM 不應取代人類程式設計師，而是作為輔助工具提升開發效率。未來需要發展更人性化的互動方式，例如讓模型理解自然語言指令、提供程式碼修改建議、解釋程式碼邏輯等，實現人機協同開發。

Q: 除了 LeetCode 問題，還有哪些其他類型的程式碼相關任務可以用來全面評估大型語言模型的能力和局限性？

除了 LeetCode 問題，以下程式碼相關任務可以用於更全面地評估大型語言模型的能力和局限性： 程式碼摘要和文件生成： 要求模型理解程式碼功能並生成簡潔準確的摘要或文件，評估模型對程式碼語義的理解能力。 程式碼翻譯： 要求模型將程式碼從一種程式語言翻譯成另一種，評估模型對不同程式語言語法和語義的掌握程度。 程式碼修復： 提供包含錯誤的程式碼，要求模型找出錯誤並進行修復，評估模型的程式碼理解和修改能力。 程式碼重構： 要求模型在不改變程式碼功能的前提下，改善程式碼結構和可讀性，評估模型對程式碼品質的理解和優化能力。 程式碼自動化測試： 要求模型根據程式碼功能自動生成測試案例，評估模型對程式碼邏輯和邊界條件的理解能力。 真實世界程式碼生成任務： 例如根據使用者需求生成網頁、開發簡單遊戲等，評估模型在實際應用場景中的程式碼生成能力。 通過結合不同類型的程式碼相關任務，可以更全面地評估大型語言模型在程式碼生成領域的優勢和不足，為未來研究方向提供參考。

Q: 隨著大型語言模型變得越來越複雜，它們在軟體開發過程中對人類程式設計師的角色和責任有何潛在影響？

隨著大型語言模型變得越來越複雜，它們將逐漸改變軟體開發流程，並對人類程式設計師的角色和責任產生以下潛在影響： 從程式碼編寫者轉變為程式碼設計者： LLM 可以自動生成大量程式碼，程式設計師的角色將更多地轉向設計程式架構、制定演算法邏輯、優化程式效能等高階任務。 更注重程式碼品質和可維護性： LLM 生成的程式碼需要經過人類程式設計師的審查和測試，確保其正確性、可讀性和可維護性。程式設計師需要更加關注程式碼品質，而非單純追求程式碼數量。 提升程式設計師的生產力和創造力： LLM 可以自動完成重複性高的程式碼編寫工作，讓程式設計師有更多時間和精力投入到更具創造性的工作中，例如探索新的技術方案、設計更優化的演算法等。 擴大程式設計師的知識和技能範圍： LLM 可以處理多種程式語言和程式設計範式，程式設計師需要不斷學習新的知識和技能，才能更好地利用 LLM 提升開發效率。 加強程式設計師與 LLM 的協作能力： 程式設計師需要學習如何有效地與 LLM 進行互動，例如使用自然語言描述需求、提供程式碼修改建議、理解 LLM 生成的程式碼邏輯等。 總體而言，LLM 的發展將推動軟體開發流程的自動化和智慧化，程式設計師的角色和責任也將隨之發生轉變。程式設計師需要不斷學習和適應新的技術發展趨勢，才能在未來軟體開發領域保持競爭力。

핵심 개념

大型語言模型 (LLM) 如 ChatGPT 在解決簡單程式碼問題方面表現出色，但在處理複雜演算法、特定程式語言和問題類型時存在顯著限制。

초록

ChatGPT-3.5 程式碼問題解決能力評估

本研究論文評估了大型語言模型 (LLM) ChatGPT-3.5 在解決 LeetCode 程式碼問題方面的效率，特別關注其在不同難度級別、程式語言和提示工程技術方面的表現。

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arxiv.org

評估 ChatGPT-3.5 解決 LeetCode 問題的效率，比較不同難度級別（簡單、中等和困難）的表現。
評估提示工程和選擇更有效的演示是否能提高 ChatGPT-3.5 的初始程式碼結果。
確定 ChatGPT-3.5 最擅長的程式語言。

選擇了 1,475 道 LeetCode 程式碼問題，涵蓋簡單、中等和困難三個難度級別。
開發了一個 Python 腳本來自動化查詢創建和與 OpenAI GPT-3.5-turbo API 的交互過程。
評估了三種提示工程方法：思維鏈提示、納入失敗測試案例和切換到 GPT-4。
測試了 ChatGPT-3.5-turbo 在 Python、C++、Java、Elixir、Erlang 和 Racket 等多種程式語言中的表現。

핵심 통찰 요약

Evaluating ChatGPT-3.5 Efficiency in Solving Coding Problems of Different Complexity Levels: An Empirical Analysis

by Minda Li, Bh... 게시일 arxiv.org 11-13-2024

https://arxiv.org/pdf/2411.07529.pdf

Evaluating ChatGPT-3.5 Efficiency in Solving Coding Problems of Different Complexity Levels: An Empirical Analysis

더 깊은 질문

大型語言模型在程式碼生成領域的未來發展方向是什麼，特別是在解決當前研究中發現的局限性方面？

大型語言模型 (LLM) 在程式碼生成領域展現出巨大的潛力，但仍存在一些局限性。未來發展方向主要集中在以下幾個方面：

提升模型對程式邏輯和語義的理解能力： 目前 LLM  主要依賴程式碼的語法結構生成程式碼，對於複雜的程式邏輯和語義理解不足。未來需要探索如何將程式邏輯和語義知識融入模型訓練中，例如使用程式分析技術、符號化執行等方法，讓模型更深入地理解程式碼的運作方式。
增強模型處理複雜程式碼和多語言的能力：  研究顯示，LLM 在處理 C++ 等編譯語言和 Elixir 等較新語言時表現較差。未來需要擴展訓練資料集，涵蓋更多語言和複雜程式碼範例，並開發針對特定語言和程式設計範式的模型。
發展更精確的程式碼評估指標：  目前主要依賴測試案例通過率評估程式碼正確性，但這並不能完全反映程式碼的品質和效率。未來需要發展更全面的評估指標，例如程式碼可讀性、可維護性、執行效率等，並將這些指標融入模型訓練目標中。
開發更有效的提示工程技術：  研究顯示，提示工程技術可以顯著提升 LLM 的程式碼生成效果。未來需要探索更系統化的提示工程方法，例如自動生成提示、根據程式碼特徵選擇最佳提示等，降低開發者使用 LLM 的門檻。
加強模型與人類開發者的協作能力：  LLM 不應取代人類程式設計師，而是作為輔助工具提升開發效率。未來需要發展更人性化的互動方式，例如讓模型理解自然語言指令、提供程式碼修改建議、解釋程式碼邏輯等，實現人機協同開發。

除了 LeetCode 問題，還有哪些其他類型的程式碼相關任務可以用來全面評估大型語言模型的能力和局限性？

除了 LeetCode 問題，以下程式碼相關任務可以用於更全面地評估大型語言模型的能力和局限性：

程式碼摘要和文件生成：  要求模型理解程式碼功能並生成簡潔準確的摘要或文件，評估模型對程式碼語義的理解能力。
程式碼翻譯：  要求模型將程式碼從一種程式語言翻譯成另一種，評估模型對不同程式語言語法和語義的掌握程度。
程式碼修復：  提供包含錯誤的程式碼，要求模型找出錯誤並進行修復，評估模型的程式碼理解和修改能力。
程式碼重構：  要求模型在不改變程式碼功能的前提下，改善程式碼結構和可讀性，評估模型對程式碼品質的理解和優化能力。
程式碼自動化測試：  要求模型根據程式碼功能自動生成測試案例，評估模型對程式碼邏輯和邊界條件的理解能力。
真實世界程式碼生成任務：  例如根據使用者需求生成網頁、開發簡單遊戲等，評估模型在實際應用場景中的程式碼生成能力。
通過結合不同類型的程式碼相關任務，可以更全面地評估大型語言模型在程式碼生成領域的優勢和不足，為未來研究方向提供參考。

隨著大型語言模型變得越來越複雜，它們在軟體開發過程中對人類程式設計師的角色和責任有何潛在影響？

隨著大型語言模型變得越來越複雜，它們將逐漸改變軟體開發流程，並對人類程式設計師的角色和責任產生以下潛在影響：

從程式碼編寫者轉變為程式碼設計者： LLM 可以自動生成大量程式碼，程式設計師的角色將更多地轉向設計程式架構、制定演算法邏輯、優化程式效能等高階任務。
更注重程式碼品質和可維護性：  LLM 生成的程式碼需要經過人類程式設計師的審查和測試，確保其正確性、可讀性和可維護性。程式設計師需要更加關注程式碼品質，而非單純追求程式碼數量。
提升程式設計師的生產力和創造力：  LLM 可以自動完成重複性高的程式碼編寫工作，讓程式設計師有更多時間和精力投入到更具創造性的工作中，例如探索新的技術方案、設計更優化的演算法等。
擴大程式設計師的知識和技能範圍：  LLM 可以處理多種程式語言和程式設計範式，程式設計師需要不斷學習新的知識和技能，才能更好地利用 LLM 提升開發效率。
加強程式設計師與 LLM 的協作能力：  程式設計師需要學習如何有效地與 LLM 進行互動，例如使用自然語言描述需求、提供程式碼修改建議、理解 LLM 生成的程式碼邏輯等。
總體而言，LLM 的發展將推動軟體開發流程的自動化和智慧化，程式設計師的角色和責任也將隨之發生轉變。程式設計師需要不斷學習和適應新的技術發展趨勢，才能在未來軟體開發領域保持競爭力。