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コードリファクタリングにおける開発者とChatGPTの会話的考察

(How to Refactor this Code? An Exploratory Study on Developer-ChatGPT Refactoring Conversations)

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田中専務

拓海先生、最近部下から「ChatGPTでコードを直せる」って聞いたんですが、正直ピンと来なくて。要するにあれはプログラムを人に代わって書いてくれるロボットですか?

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!まず端的に言うと、ChatGPTは「人に代わって完全自動で動くロボット」ではなく、「人と会話しながら助言する高度な補助役」なんですよ。要点を三つに分けると、1) 指示次第で改善案を示せる、2) 元の意図を確認しながら進められる、3) ただし結果の正しさは人が保証する必要がある、です。大丈夫、一緒に見ていけば必ず理解できますよ。

田中専務

補助役ですか。で、具体的にはどうやって「コードを直す」ことを助けるんです?現場の技術者は普段リファクタリングって言ってますが、うちの現場でも使えるんですかね。

AIメンター拓海

素晴らしい質問ですよ!論文の要旨を平たく言うと、開発者とChatGPTの会話を分析して「どんな言い方をすると良い回答が返ってくるか」を明らかにした研究です。三つの大きな示唆があり、1) 開始の仕方(プロンプト)が結果を大きく左右する、2) 具体的に直したい点を書くと改善案が的確になる、3) 学習や反復を通じてやり取りが洗練される、です。うちの現場でもプロンプトを整えれば役立てられるんです。

田中専務

つまりプロンプト次第で良くも悪くもなると。具体的に「こんな書き方」をすればいいという指針はあるんですか?それが分かれば投資対効果の判断がしやすいのですが。

AIメンター拓海

その点も素晴らしい着眼点ですね!研究は17,913件のプロンプトを解析して、開発者がとる典型的な開始法を分類しています。要点は三つ、1) コードだけ貼る人、2) コードと説明を付ける人、3) コードと「どう直すか」を明確に書く人。やはり三番目が最も有益な応答を引き出す傾向があり、投資対効果の面でも効率が上がるんです。

田中専務

これって要するに、ChatGPTに渡す情報の密度と質が成果を左右するということですか?シンプルに言えば、投資すべきはツールの導入よりも「現場の問い方の教育」という理解で合っていますか?

AIメンター拓海

まさにその通りですよ!見事な本質把握です。整理すると、1) ツール自体は既にある、2) 価値を引き出すのは現場の問い方(プロンプト設計)である、3) 教育と運用ルールがあれば短期的に効果が出る、です。大丈夫、一緒にプロンプトテンプレートを作れば現場でも使えるようになりますよ。

田中専務

そのテンプレートというのは具体的にどんな項目を入れればいいんでしょう。現場の人間に無理させずに運用できるものですか?

AIメンター拓海

素晴らしい実務的視点ですね!論文の示唆を現場に落とすなら、基本テンプレートは三要素で十分です。1) 問題のあるコード断片、2) 期待する振る舞い(何が改善されればOKか)、3) 制約(互換性やテストの有無)。これを短く書けるよう現場用にフォーマット化すれば、無理なく運用できますよ。

田中専務

なるほど。実行して問題が出たら責任は誰が取るんですか。全部機械任せにして現場が混乱するのは避けたいのですが。

AIメンター拓海

重要な懸念点ですね!ここも三点で整理できます。1) ChatGPTは提案者で、最終判断は人が行うべきである、2) 自動適用せずステージングで検証する運用が必須である、3) テストやコードレビューのルールを明確にすればリスクは管理できる。大丈夫、運用ルールを作れば現場で混乱は減りますよ。

田中専務

分かりました。じゃあ最後にまとめさせてください。自分の理解で言うと、ChatGPTは相談相手で、現場が正しい問いと検証手順を持てば時間と品質の効率が上がる。これを社内ルールにして試す、という流れで合っていますか?

AIメンター拓海

素晴らしい総括ですよ!その通りです。補助役としてのChatGPTを最初から万能扱いせず、問い方の教育と検証運用を整備する、この順序で進めれば短期的な投資対効果が期待できますよ。大丈夫、やれば必ず成果が出ます。

田中専務

よく分かりました。ありがとうございました。自分の言葉で言うと「問い方を整えて、提案を人が検証する体制を作れば、ChatGPTは現場の生産性を上げる補助ツールになる」ということですね。では、それで進めさせていただきます。


1. 概要と位置づけ

結論から言えば、本研究は「開発者とChatGPTの会話」を実証的に解析し、リファクタリング支援における実務的な最適な問い方(プロンプト)のパターンを明らかにした点で、運用知見を大きく前進させた。従来はツールの能力やコミット履歴でリファクタリングを論じる研究が主であったが、本研究は実際の対話ログ17,913件を用いることで、実務で生じる会話の多様性とその成果への影響を定量的に示した。企業にとっての実務的価値は明白であり、ツール導入よりもまず「現場の問い方」を整備することが投資対効果上の優先度が高いことを示した。

2. 先行研究との差別化ポイント

先行研究は主にリファクタリングの自動化手法やコミットメッセージ解析、コードメトリクスによる品質評価に重心が置かれていた。これに対して本研究は、対話ベースのエビデンスに注目し、開発者がどのように要望を表現し、それがどのような応答を引き出すかを分析した点で差分がある。具体的には、コード断片のみの提示、コード+説明、コード+修正方針という三つの典型パターンを抽出し、それぞれがもたらす応答の質を比較した。これにより、単なる自動化アルゴリズムの精度議論では見落とされがちな「プロンプト設計の重要性」を経営判断の観点で示せるようになった。

3. 中核となる技術的要素

本研究の技術的中心はLarge Language Model(LLM、大規模言語モデル)を用いた対話解析である。要点は三つに集約される。第一に、プロンプト設計の違いが応答の焦点(設計パターン、テスト提案、コードスタイル)を変えること。第二に、開発者が「改善したい振る舞い」を明記するとモデルは意図を保持したリファクタリング案を出すこと。第三に、反復的なやり取り(対話のエスカレーション)により提案の精度が向上すること。これらはPrompt Engineering(プロンプトエンジニアリング)という概念と親和性が高く、実務運用では簡潔なテンプレートで再現可能である。

4. 有効性の検証方法と成果

検証は17,913件のChatGPT対話ログをテキストマイニングし、プロンプトの構造と応答の内容を統計的に分類することで行われた。主要な成果は、最も効果的なプロンプトが「コード断片+改善方針の明示」であることを示した点である。このパターンはモデルがリファクタリングの意図を内包しやすく、テスト設計提案や単一責任の指摘、コードスメルの是正案を具体的に導き出す割合が高かった。実務上はテンプレート化により同等の改善を短時間で引き出せることが示され、ROI(投資対効果)の観点でも導入の優先度を高める根拠となる。

5. 研究を巡る議論と課題

議論点は二つに集約される。第一に、LLMの提案は一貫して正確ではなく、生成物の検証が不可欠である点である。提案を自動適用する運用はリスクを伴い、ステージングとテストの整備が前提である。第二に、研究データは対話ログに依存するため、ログの質と偏りが結果に影響する可能性がある。特に専門領域や言語、プロジェクト文化によって有効なプロンプトが異なるため、社内の文脈に合わせたチューニングが必要である。したがって運用導入時はパイロットと評価指標の設計が不可欠である。

6. 今後の調査・学習の方向性

今後は三つの方向が実務的に有益である。第一に、企業固有のスタイルやテスト方針に最適化したプロンプトテンプレートの開発と横展開。第二に、対話ログから得た知見を用いて社内ナレッジベースを整備し、AIの出力に対する検証ルールを自動化すること。第三に、モデルの応答を改善するための継続的なフィードバックループ構築である。検索に使える英語キーワードは、”Developer-ChatGPT refactoring conversations”, “code refactoring”, “prompt engineering”, “large language model”, “ChatGPT”, “program comprehension”である。

会議で使えるフレーズ集

「まずは小さな領域でテンプレート運用を試験導入し、結果を見てから拡張しましょう。」

「現場には『コード+期待動作+制約』の簡易フォーマットで入力してもらう運用ルールを設けます。」

「AIの提案は参考意見として受け取り、最終判断は人が行う運用でリスクを管理しましょう。」

「パイロット期間は〇か月、評価指標はバグ率・作業時間・レビュー指摘件数で見ます。」


参考文献: How to Refactor this Code? An Exploratory Study on Developer-ChatGPT Refactoring Conversations
E. A. AlOmar et al., “How to Refactor this Code? An Exploratory Study on Developer-ChatGPT Refactoring Conversations,” arXiv preprint arXiv:2402.06013v1, 2024.

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