Mô hình mới cho phần mềm dễ hiểu và mô-đun

[AI Crazy]

Các nhà nghiên cứu tại MIT đề xuất cách tiếp cận mới giúp phần mềm trở nên minh bạch, mô-đun và dễ kiểm chứng, đặc biệt khi kết hợp với mô hình ngôn ngữ lớn. Họ tách hệ thống thành concepts và synchronizations và dùng một ngôn ngữ chuyên dụng nhỏ để biểu diễn các kết nối đó.

Trong bối cảnh khả năng viết mã của các mô hình ngôn ngữ lớn (LLM) ngày càng tăng, nhiều khuyết điểm truyền thống của phần mềm lại hiện rõ: mã rối, khó thay đổi an toàn và thiếu minh bạch về cách các tính năng thực sự hoạt động. Nhóm nghiên cứu tại CSAIL, MIT đề xuất một con đường mô-đun hơn để giải quyết những vấn đề đó.

Ý tưởng chính​

Concepts là những khối chức năng độc lập, mỗi khối gói gọn một hành vi cụ thể (ví dụ: chia sẻ, thích, bình luận), cùng trạng thái và các hành động liên quan. Synchronizations là các quy tắc tường minh mô tả cách các concepts tương tác với nhau.

Thay vì viết mã tích hợp tầm thấp và rải rác khắp dịch vụ, lập trình viên có thể dùng một ngôn ngữ chuyên dụng nhỏ để diễn đạt trực tiếp những kết nối này. Các quy tắc trong ngôn ngữ này đơn giản: hành động của một concept có thể kích hoạt hành động hoặc cập nhật trạng thái của concept khác, từ đó duy trì tính đồng bộ giữa các phần.

Ngôn ngữ chuyên dụng và tính khả thi với LLM​

Nhóm nghiên cứu thiết kế một DSL (domain-specific language) nhỏ để biểu diễn synchronizations, dạng mà các LLM có thể sinh ra một cách đáng tin cậy. Vì các quy tắc là khai báo và rõ ràng, chúng có thể được phân tích, kiểm chứng và tự động tạo ra bởi công cụ hỗ trợ.

Khả năng này mở ra kịch bản phát triển an toàn hơn, nơi trợ lý AI có thể đề xuất tính năng mới mà không vô tình gây ra các tác dụng phụ ẩn do kết nối bị phân tán trong mã nguồn.

Nghiên cứu điển hình​

Trong một nghiên cứu thực tế, nhóm gán mỗi tính năng như thích, bình luận, chia sẻ vào một concept duy nhất, thay vì để chức năng này rải rác trong nhiều dịch vụ. Kết quả là các tính năng được tập trung hóa, dễ tìm, dễ kiểm thử, và synchronizations nêu rõ cách các feature tương tác.

Synchronizations cũng cho phép tách các mối quan tâm chung như xử lý lỗi, định dạng phản hồi hay lưu trữ bền vững ra khỏi từng dịch vụ riêng lẻ, đảm bảo tính nhất quán trên toàn hệ thống.

Lợi ích​

• Làm phần mềm dễ đọc và dễ hiểu hơn cho con người.
• Giảm sự phân mảnh tính năng, giúp bảo trì và sửa lỗi nhanh hơn.
• Cho phép kiểm chứng và phân tích tĩnh các quy tắc tích hợp.
• Nâng cao khả năng tự động hóa an toàn khi kết hợp với LLM và công cụ hỗ trợ.

Hướng phát triển​

Các synchronizations có thể được mở rộng để điều phối hệ phân tán, đồng bộ hóa bản sao trên nhiều máy chủ, hoặc cho phép tương tác an toàn giữa các cơ sở dữ liệu chia sẻ. Thậm chí, bằng cách nới lỏng ngữ nghĩa đồng bộ, có thể đạt tính nhất quán cuối cùng trong khi vẫn giữ được kiến trúc rõ ràng ở cấp độ cao.

Một ý tưởng mang tính văn hóa là tạo ra các "catalog concept", thư viện các concept đã được kiểm thử, giúp phát triển ứng dụng trở nên giống việc lựa chọn các khối xây dựng sẵn và viết các synchronizations giữa chúng thay vì may vá mã từ đầu.

Nhận định chuyên gia​

Chuyên gia độc lập đánh giá đây là hướng đi quan trọng: thay vì mô tả phần mềm bằng các trừu tượng từ máy tính, phương pháp này yêu cầu xây dựng trên những trừu tượng phù hợp với hiểu biết của con người, kết hợp logic hình thức và ngôn ngữ tự nhiên để xác định ý nghĩa và kiểm chứng chúng.

Một số ý kiến cho rằng khả năng sinh mã của LLM chỉ làm nổi bật nhu cầu về ngôn ngữ mô tả và cấu trúc tốt hơn; thiết kế concept cùng các chỉ dẫn đồng bộ là cách hứa hẹn để biểu diễn mong muốn của nhà thiết kế một cách mô-đun và dễ kiểm soát.

Nhìn chung, nhóm nghiên cứu hy vọng cách tiếp cận này sẽ ảnh hưởng tới tư duy thiết kế kiến trúc phần mềm trong thời đại AI, giúp phần mềm minh bạch hơn và đáng tin cậy hơn khi ý định được viết ra một cách rõ ràng và có thể kiểm chứng.

Nguồn: https://techxplore.com/news/2025-11-legible-modular-software.html