A5--刘俊伟--基于数字孪生思想的特性驱动开发智能体框架.pdf

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1、基于数字孪生思想的特性驱动开发智能体框架基于数字孪生思想的特性驱动开发智能体框架刘俊伟 复旦大学CodeWisdom团队博士生刘俊伟刘俊伟复旦大学CodeWisdom团队 博士生刘俊伟，2022年毕业于复旦大学软件学院，现于复旦大学CodeWidsom团队攻读博士学位，主要研究方向为基于大模型智能体的生成式应用开发与维护，相关研究成果发表于ISSTA，NeurIPS，TOSEM等国际一流会议与期刊。长期担任TOSEM,TSE,EMSE等期刊审稿人。曾任2024和2026届LLM4CodeICSE的Publicity Chair。曾受邀为阿里巴巴、字节跳动、华为等公司的技术团队进行智能体技术分享

2、。个人主页：https:/to-d.github.io/01020304 端到端应用开发：概念、发展与困境特性驱动+数字孪生与智能体的适配性数字孪生赋能的特性驱动应用开发展望：迈向人机协同的演化式软件开发端到端应用开发端到端应用开发：概概念念、发展发展与困境与困境端到端应用开发端到端应用开发端到端应用开发端到端应用开发是指基于用户的自然语言需求（左端），通过大模型智能体自动化生成可运行目标应用（右端）的任务，近年来得到了学术界和工业界的广泛关注，产出了大量相关的工具，大致包括通用型通用型和专用型专用型两类。通用型通用型产品旨在解决包括应用生成在内的所有仓库级代码任务，形态通常为TUI工具或AI

3、原生的IDE。专用型专用型产品专注于端到端应用生成任务，形态通常为CLI脚本和Web工具。端到端应用开发端到端应用开发的范式的范式变革变革Vibe CodingVibe Coding人参与提出最初的需求极低的认知负担和“编程”门槛适合人群：非程序员适合场景：原型验证场景？输出质量不稳定？难以支持大规模应用开发？缺乏架构意识，代码难以维护？氛围不等于规格，协作困难Spec-Driven DevelopmentSpec-Driven Development人参与制定详细的规约规约用于引导和验证模型输出？规约的形式难以确定？大规模的规约文件难以理解和处理？规约文档难以维护和拓展？只靠规约并不能保证输

4、出质量适合人群：有一定经验的开发者/小团队适合场景：小规模应用的辅助开发提效 象征着象征着AI CodingAI Coding重新回归重新回归“软件工程软件工程”的掌控的掌控 但但AIAI时代的软件工程正在从时代的软件工程正在从“以人为本以人为本”变为变为“以以AIAI为本为本”Harness EngineeringHarness Engineering人参与Agent辅助套件的开发用可控代码约束智能体的行为？人失去对代码的掌控，留下隐患？并非所有规约都能给出明确边界？Harness无法解决架构设计问题？Harness的构建本身是一个冷启动适合人群：进行AI转型的开发团队适合场景：大规模应用的

5、辅助开发提效端到端应用开发的端到端应用开发的困境困境继承自通用任务领域的思维链思维链（Chain-of-Thought)Chain-of-Thought)，对应软件工程里的“瀑布流瀑布流”开发模型任务拆分原则不确定任务拆分原则不确定。缺少统一的软件设计任务拆解原则，导致任务粒度在“创建数据库”和“增加XX功能”之间变幻不定。任务之间缺乏依赖建模任务之间缺乏依赖建模。线性 to-do 列表无法表达复杂开发过程中迭代之间的依赖关系。长期一致性下降长期一致性下降。架构决策、接口约定和中间状态等关键上下文难以在多轮迭代中持续继承，导致长期一致性下降。缺乏继续开发的基础缺乏继续开发的基础。新特性的增加将

6、变成一个完全缺少开发历史的探索性任务。特性驱动特性驱动+数字孪生数字孪生，适配智能体的适配智能体的工作流工作流特性驱动开发特性驱动开发Rychl M,Tich P.A tool for supporting feature-driven developmentC/IFIP Central and East European Conference on Software Engineering Techniques.Berlin,Heidelberg:Springer Berlin Heidelberg,2007:196-207.敏捷开发实践中的特性驱动开发特性驱动开发（Feature-Driv