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コード生成/ベンチマークarXiv:2610.41168

ROS1からROS2への移行におけるLLMベンチマークROSTrans

ROSTrans: Empirically Benchmarking LLMs for ROS1-to-ROS2 Migration

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ROS1コードをROS2へ移行するタスクでLLMを評価するベンチマークROSTransを構築し、実行時テストで正しさを検証した結果、最先端モデルでもpass@1が10.9%未満と低いことを示した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- ROS1-to-ROS2 のコード移行を対象に LLM を評価するベンチマーク ROSTrans を提案 - 70+ のオープンソース ROS1 リポジトリから抽出した 108 個の scaffolded completion task で構成 - interface-level / behavioral-level / system-level の階層的 taxonomy で正しさを評価 - 各タスクに実行可能な参照実装を整備 - 検証済み ROS2 実装、node を起動して topics・services・actions・parameters を試す runtime test suite、再現性のための container - 候補モデルの出力は対象ファイルのみを固定参照パッケージに注入して採点する方式

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- LLM のコード生成は domain-specific で進展しているが、robotics software、特に ROS での性能は未解明だった - ROS コード生成は inter-node coordination、middleware configuration、lifecycle semantics を含み、標準的な coding benchmark を超える難しさがある - 多くの正しさは node を起動し通信させて初めて観測可能 - 既存の compile-only oracle では検出できない runtime assertion 失敗の多さを示した点が新しい - 実行可能な参照実装と runtime test suite を備え、候補がテストを供給・弱体化できない採点設計を採用

3. 技術・手法の肝は?

- 108 タスクを interface-level / behavioral-level / system-level の階層 taxonomy に整理 - 各タスクに executable reference を用意 - 検証済み ROS2 実装、node 起動と topics/services/actions/parameters を試す runtime test suite、container - 候補の target files のみを固定参照パッケージへ注入して評価 - 候補がテストを供給・弱体化できない設計 - 6 つの frontier LLM を各タスク 5 回の stochastic generation で評価し pass@1 を算出 - execution-guided repair を 3 ラウンド適用し成功率の変化を測定

4. どうやって有効だと検証した?

- 6 つの frontier LLM を各タスク 5 回生成で評価 - pass@1 は 10.9% 未満 - 全サンプルの 56.5% が build 成功後に runtime で失敗 - 32.0% が移行後 interface の runtime assertion で失敗 - compile-only oracle では検出できないエラー種別の存在を実測で示す - execution-guided repair により 3 ラウンド後 Claude Opus 4.6 で 49.1%、GPT-5.5 で 47.2% に到達

5. 議論はある?

- build 成功と runtime 成功の乖離が大きく、compile-only 評価の限界が示唆される - 56.5% が build 後に runtime 失敗、32.0% が runtime assertion 失敗 - execution-guided repair で改善するが 3 ラウンド後も約半数にとどまり、ROS 移行の難しさが残る - 対象は ROS1-to-ROS2 migration に限定され、他領域への一般化は要旨からは不明 - タスク抽出元 70+ リポジトリの代表性や taxonomy の網羅性に関する議論は要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で直接参照・比較されている研究は明示されていない - 関連手法として execution-guided repair の原論文群 - 同分野の定番として LLM 向け code generation benchmark(HumanEval 等)や repository-level code benchmark - ROS2 の lifecycle・middleware を扱う ROS 公式ドキュメントや migration guide - runtime test suite を用いる execution-based evaluation の関連研究

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Yichen Zhao, Minghao Shao, Zhuoyan Yu, Yijun Shen, Boyuan Chen, Yik-Cheung Tam, Muhammad Shafique

分類: cs.SE, cs.AI

原文アブストラクト

Although large language models have shown strong capabilities in domain-specific code generation, their performance in robotics software development, especially for the Robot Operating System (ROS), remains largely unexplored. ROS code generation presents distinctive challenges, including complex inter-node coordination, middleware configuration, and lifecycle semantics that go far beyond standard coding benchmarks, and many important correctness properties become observable only once migrated nodes are launched and communicate. We present ROSTrans, a benchmark for evaluating LLMs on ROS1-to-ROS2 code migration, a representative and practically important setting for ROS code generation. ROSTrans comprises 108 scaffolded completion tasks drawn from a diverse set of 70+ open-source ROS1 repositories and organized into a hierarchical taxonomy assessing interface-level, behavioral-level and system-level correctness. For every task we establish an executable reference: a verified ROS2 implementation, a runtime test suite that launches the nodes and exercises their topics, services, actions and parameters, and a container ensuring reproducibility. Candidates are scored by injecting only their target files into an otherwise fixed copy of the reference package, so a candidate can neither supply nor weaken the tests it is judged by. Evaluating six frontier LLMs over five stochastic generations per task, we find pass@1 below 10.9%, and that 56.5% of all samples build successfully and then fail at runtime,and 32.0% fail runtime assertions on the migrated interfaces, a class of error no compile-only oracle can detect. Execution-guided repair further improves task success, reaching 49.1% and 47.2% for Claude Opus 4.6 and GPT-5.5 after three rounds, respectively.

PR本紙発行元 EmplifAI