一种分布式结对编程交流中的自动干预方法及其装置

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(21)申请号 CN2.9

(22)申请日 2013.05.20

(71)申请人 南京师范大学

地址 210046 江苏省南京市亚东新城区文苑路1号

(72)发明人 窦万峰 史玉梅 白晓东

(74)专利代理机构 南京知识律师事务所

代理人 李媛媛

(51)

G06F9/45

权利要求说明书 说明书 幅图

(10)申请公布号 CN 103268246 A

(43)申请公布日 2013.08.28

(54)发明名称

一种分布式结对编程交流中的自动

干预方法及其装置

(57)摘要

本发明属于计算机领域的结对编程

模式应用于教育领域的交叉领域，涉及一

种分布式结对编程交流中的自动干预方法

及其装置。本发明针对结对交流中出现不

相容问题提出了一套方法体系，具体包

括：采用效用函数量化结对交流过程；引

入强化学习模型分析结对交流中的学习机

制并预测交流行为的变化趋势；构建基于

结对交流过程的干预方法与策略；还公开

实现方法的系统装置。本发明将为通过分

布式环境下结对学习的用户提供方法指

导、及时有效的干预策略以及实施自动干

预子系统的保证性；可以促进分布式结对

编程实践的有效实施，为人们的网络交流

学习提供便利，同时，为网络环境中的协

作交流提供参考模式。

法律状态

法律状态公告日

法律状态信息

法律状态

权 利 要 求 说 明 书

1.一种分布式结对编程交流中的自动干预方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，采用效用函数计算导航员的结对效用；

步骤2，将强化学习模型引入分布式结对编程中预测交流行为趋势；

步骤3，针对分布式结对编程中出现或即将出现的不相容行为，构建实时干

步骤4，提供实现自动干预子系统的环境装置。

2.根据权利要求1所述的一种分布式结对编程交流中的自动干预方法，其

步骤11：日志Agent从共享服务器的日志中获取与交流指标相关的数据，

并通过计算，得到当前导航员的交流行为指标：通信频率f_t和

率π_t；

特征在于，所述步骤1的具体过程包括：

预模型与方法；

驾驶员的代码生产

步骤12：通过捕获几组指标数据，根据公式计算 出函数中的参

数a、b、c，确定实时效用函数π，其中a、b、c是函数类型中的

未知参数，f_t是导航员的通信频率；

步骤13：根据公式获取最大效用π_max和最佳通信频率f′。

3.根据权利要求2所述的一种分布式结对编程交流中的自动干预方法，其

特征在于，所述步骤2的具体过程：根据强化模型公式计算

出下一期的策略选择概率P_t+1，并根据预测的策略推断出通信

其中，P_j(t+1)表示第

频率f_t的变化趋势，

t+1期导航员选择策略j的概率；u_j(t+1)表示第t+1期

导航员选择策略j的倾向；∑μ(t+1)表示第t+1期导航员对所有策略的倾向总

和。

4.根据权利要求3所述的一种分布式结对编程交流中的自动干预方法，其

特征在于，所述步骤3中，模型的干预过程包括：

步骤31：根据效用函数和强化学习模型提供的条件判断是否需要干预，如

果当前的效用既不在正常效用范围内也不在效用敏感范围内，或者当前的效

效用敏感范围内，那么需要干预；否则，不需要干预； 用在

步骤32：根据情况采取具体干预措施，

第一种情况是进行事后干预：

(1)若π_t＜π_max-Δ-λ，并且f_t＜f′，那么需要采

取增加通信次数的干预 策略，如果是第一次干预，则在导航员本

那么这次将弹出惩罚窗口；地弹出警告窗口；如果已经被警告过，

(2)若π_t＜π_max-Δ-λ，并且f_t＞f′，那么需要采

取减少通信次数的干预 策略，如果是第一次干预，将在导航员本

次将弹出惩罚窗口； 地弹出警告窗口；若已经被警告过，这

第二种情况是进行预防性干预：

(1)若π_max-Δ-λ≤π_t≤π_max-Δ+λ，f_t

＜f′并且预测到下期的通信频率

增大通信频率的警告窗口；

(2)若π_max-Δ-λ≤π_t≤π_max-Δ+λ，f_t

＞f′并且预测到下期的通信频率

减小通信频率的警告窗口；

第三种情况是不加干预：若π_t∈(π_max-Δ+λ，

π_max)，那么就不需要采取干预

一次循环中；

其中，Δ是为了确定能够容忍的最小效用；λ是为了进一步限定最小效用附

5.根据权利要求4所述的一种分布式结对编程交流中的自动干预方法，其

步骤41：日志agent通过采集器从会话日志中实时捕获日志中的数据并将

其放到日志缓存队列中，再把数据传递给干预构造器；

特征在于，所述步骤4的具体过程包括：

近的效用情况。

策略，程序将转到下

将增加，那么将在导航员本地弹出

将减小，那么将在导航员本地弹出

步骤42：日志分析器计算出通信频率f_t、结对效用和下一期选择某种

策略

步骤43：当需要干预时，从聊天存储中获取具体的干预措施，这些措施包

警告策略1＝{{积极交流哦！}{尚需努力，继续加油！}}；

警告策略2＝{{交流比较频率，注意别影响效率哦}{注意把握交流的分寸！}}；

惩罚策略1＝{您的通信次数太少，将被扣除1分}；

惩罚策略2＝{您的交流过于频繁，将被扣除1分}；

步骤44：干预构造器根据分析器提供的结果和聊天存储提供的策略，做出

6.如权利要求1所述一种分布式结对编程交流中的自动干预方法的装置，

相应的干预决策，并将干预决策发送给XP服务器。

括：

的概率；

其特征在于，包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括：共享一台服务器的

客户端、鼠标、键盘和显示器；软件部分：在集成XPairtise

台中增加日志Agent，通过日志Agent不断监督

志Agent中编写相应程序，构造对

块最终实现干预。

两个

插件的eclipse平

日志并获取日志信息，通过在日

结对过程的干预策略，再通过服务器的指令模

说 明 书

技术领域

本发明属于计算机领域，具体涉及一种针对分布式结对编程中的自动干预方

背景技术

分布式结对编程(Distributed Pair Programming，简称DPP)是结对编程

变体，是指两个程序员不在同一地点，通过协同编辑器，共享桌面，或远

程结对编程的IDE(Integrated development environment，简称IDE)插件进行

的结对编程。这种编程模式也能够达到面对面结对编程的效果，可以获取更

代码质量，减少完成学习任务的时间，增加编程的自信心和编程的愉

时，这是一种在虚拟环境下进行结对编程的灵活方式。它不仅

学生进行结对编程，而且解决了结对者的时间冲突，地

结对者之间的协作交流。此外，伴随着网络技术

术实现分布式结对编程，这将为人们的网

的一种

法及其装置。

高的

悦感等。同

可以让身处异地的

理位置限制等问题，方便

的迅速发展，能够利用计算机技

络学习与协作提供便利。

目前，国内外学者主要从实验验证的角度研究DPP的有效性或研究支持DPP

功能需求的编程工具，而针对由于不能有效交流而导致结对不相容，进而导

对效果低下的问题，很少有学者研究如何及时发现这些问题并快速找

案，即缺少对交流问题的干预研究。如果不能有效解决结对交

将会阻碍结对编程的顺利进行，降低结对的有效

与应用。

致结

到解决方

流中的不相容问题，

性，并且不利于结对编程的扩展

发明内容

本发明的目的是提出一种解决分布式结对编程中问题的方法和装置，即自动

本发明所述自动干预方法，包括：采用效用函数计算导航员的结对效用；将

强化学习模型引入DPP过程中进行预测交流行为趋势；针对分布式结对编

现或即将出现的不相容行为，构建实时干预模型与方法；提供

统的环境装置。

干预方法及其装置。

程中出

实现自动干预子系

具体地说，包括：

a)采用效用函数计算导航员的结对效用，主要技术方案是为：首先从日志

中获取导航员的各个会话开始时间结束时间以及时间段

内导航员 发送的消息数n_i以及该会话期间驾驶员编写的代

当前时间为t_m，码行数r_i。假设这是第m次会话，

那么导航员在此段时间内的“通信频率”为

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sub>ni/(

Σi=1<

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驾驶员的“代码生产率”为