JPH08241192A - コードセグメント対応インタフェ−ス生成装置及びその方法 - Google Patents

コードセグメント対応インタフェ−ス生成装置及びその方法

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JPH08241192A
JPH08241192A JP8005394A JP539496A JPH08241192A JP H08241192 A JPH08241192 A JP H08241192A JP 8005394 A JP8005394 A JP 8005394A JP 539496 A JP539496 A JP 539496A JP H08241192 A JPH08241192 A JP H08241192A
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code
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JP8005394A
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Linda A Clark
アン クラーク リンダ
Thaddeus Julius Kowalski
ジュリウス コワルスキ サデュース
Daryl Pregibon
プレギボン ダリル
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AT&T Corp
Original Assignee
AT&T Corp
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    • G06F11/3664—Environments for testing or debugging software
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コードセグメント対応インタフェ−ス生成装
置及び方法の改善。 【解決手段】 コードの物理的構成と、コードによって
行われる基調動作との両方に関してコードセグメント間
の意味論の類似性を表すクラスタインタフェ−スを生成
するクラスタインタフェ−ス生成システム１００におい
て、解析すべき１個以上のコードセグメントがコードセ
グメントソース１０５から統計的抽出器１１０に供給さ
れ、統計的抽出器１１０によって各コードセグメントか
ら統計的内部情報が引き出される。引き出された統計的
情報に基づいて外部距離関数が、距離マトリックス生成
器１１５によって生成される。引き出された統計的情報
に基づいて、この外部距離関数から、入力されたコード
セグメント間の類似性関係を表すインタフェ−ス表示が
クラスタツリー生成器１２０によって形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はブラウザインタフェ
−スの生成方法に関し、詳しくは１個以上のコードセグ
メントの間の類似性を表すためのインタフェ−スの生成
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】概して、コンピュータコードのセグメン
トを解析するために普通に用いられる「走査検索によっ
てひろい読みを行う検索子」（ブラウザ）インタフェ−
スには２つの種類がある。第１の種類のブラウザインタ
フェ−スは、ユーザによって与えられる外部情報に基づ
いてコードセグメントについての「走査検索によるひろ
い読み」（ブラウジング）を行う。外部情報の例として
は、コードの作成者（オーサ）と、そのコードの変更
が、いつ生じたかを表す日付とがある。
【０００３】ユーザがそのコードをブラウジングするた
めに用いるべき外部情報を選択する。関連するコードセ
グメントが取り出され、取り出された個々のコードセグ
メントからなるリストが表示される。すると、ユーザ
が、取り出されたコードセグメントの各々をブラウジン
グすることができる。
【０００４】これらの種類のブラウザインタフェ−ス
は、外部情報の影響を受けるコードセグメントを特定す
るためには有用であるが、取り出されたコードセグメン
トが必ずしも内容又は機能において類似しているとは限
らない。
【０００５】内容における類似性とは、構造が類似す
る、例えば同じコマンドを有するコードセグメントの場
合を意味する。又、機能における類似性とは、同じ手
順、例えばデータブロックから或るパラメータを取り出
すための手段を実行するコードセグメントの場合を意味
する。
【０００６】第２の種類のブラウザインタフェ−スは、
内部情報に基づいてコードセグメントをブラウジングす
る。この内部情報は一般に、構文を基盤とするもので、
可変の名称及び演算子から構成することが可能である。
ユ−ザが、コ−ドのブラウジングに用いられる内部情報
の種類を選択する。その内部情報を含むコードセグメン
トが取り出される。すると、ユーザが、取り出された各
コードセグメントをブラウジングすることができる。類
似の内部情報を含むコードセグメントの特定は、ユーザ
がコードを解析するときの助けとなる。
【０００７】この種類のブラウザインタフェ−スが類似
の内容又は機能を有するコードの取り出しが成立しやす
い一方、これらの種類のブラウザインタフェ−スは、正
確な一致、又は場合によっては、同一の識別子のよう
な、類似の静的特性を有する形での一致、を認識するだ
けである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
ブラウザインタフェ−スにおいては、或る種のブラウザ
インタフェ−スでは、取り出されたコードセグメントが
必ずしも内容又は機能において類似しているとは限らな
いし、又別の種類のブラウザインタフェ−スでは、正確
な一致、場合によっては、同一の識別子のような、類似
の静的特性を有する形での一致、が認識されたコードセ
グメントしか取り出されない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に基づき、コード
の物理的構成（以下、構造と称する）と、コードによっ
て行われる基調動作（以下、機能と称する）との両方に
関してコードセグメント間の意味論の類似性を表す集団
（クラスタ）インタフェ−スが生成される。
【００１０】１個以上のコードセグメントを表すインタ
フェ−スが生成される。解析すべきコードセグメントが
コンピュータシステムによって受け取られる。各コード
セグメントから、統計的内部情報が引き出される。引き
出された統計的情報に基づいて外部距離関数が生成され
る。この外部距離関数から、引き出された統計的情報に
基づいて、入力されたコードセグメント間の類似性関係
を表すインタフェ−ス表示が形成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に基づいてクラス
タインタフェ−スを生成するための一般的なシステム１
００を示すブロック図である。コードセグメント源（ソ
ース）１０５が、１個以上のプログラムを表すコードセ
グメントを統計的抽出器１１０に供給する。コードセグ
メントソース１０５がコードの格納、コードの生成、又
はその両方、の能力を有する広範囲の装置及びプロセス
を含むことは、当業者による認識の範中である。
【００１２】例えば、コードセグメント１０５は、コー
ドセグメントが単に格納されるメモリ装置でもよく、又
はより一般的に、コードセグメントを生成して実時間的
に統計的抽出器１１０に送るプロセスでもよい。統計的
抽出器１１０は、各コードセグメントから予め定義され
たデータ属性を抽出する。これらのデータ属性は、可変
名称、演算子、及びデータ種類を含むがこれらに限らな
い。
【００１３】データ属性を抽出する方法が、本出願と同
時に出願され共通の被譲渡人に譲渡された同時継続米国
特許出願第０８３７３３４１号（名称：Method of Iden
tifying Similarities in Code Segment）に開示されて
いる。
【００１４】距離マトリックス生成器１１５が、下で詳
しく述べるように、統計的抽出器１１０から統計を受け
取り、コードセグメント間の類似性を、重み付け体系の
関数として特定する。下で詳しく述べるように、重み付
け体系は、いくつもの手段、例えば、コードセグメント
を走査し、コードセグメントを定義する基準に基づいて
特定の重み付け体系を選択するシステム１００又はアプ
リケーションプログラムのユーザとの対話のような手段
によって定められる。このことは、当業者に認識の範中
である。
【００１５】クラスタ木（ツリー）生成器１２０が、生
成された距離マトリックスに基づいてクラスタツリーを
生成する。制御信号、クラスタツリーを表すデータ信
号、及びクラスタインタフェ−スを生成するのに必要な
その他の信号からなる表示信号が、ディスプレイ１２５
に送信される。
【００１６】図２は、本発明に基づいて生成されたクラ
スタインタフェ−ス２００の要素を示す。クラスタイン
タフェ−ス（又は簡単に、インタフェ−ス）２００は、
３個のコードセグメント（又は簡単に、セグメント）ｆ
0、ｆ1、及びｆ3 を含むプログラムを表す。
【００１７】各セグメントは、クラスタインタフェ−ス
の木（ツリー）の葉（リーフ）２０５から延びる。葉２
０５ａと葉２０５ｂとが横棒（クロスバー）２１５ａに
よって互いに連結され、葉２０５ｃが横棒２１５ｂによ
って葉２０５ａと葉２０５ｂとに連結される。横棒２１
５ａと横棒２１５ｂとの高さは、それぞれの横棒２１５
に連結された各葉２０５によって表されるコードセグメ
ントの類似性の度合を表す距離測定値に対応する。非端
末ノード２１０ａ及び２１０ｂは、ノード２１０から延
びる２個以上の葉の間の類似ポイントを表す。
【００１８】０からＮまでの目盛りは、類似度のレベル
を表すもので、０は、同一のセグメントを表し、Ｎは、
非類似度が最高であるレベルを表す。
【００１９】インタフェ−スは、考慮対象とされるセグ
メントに対応する葉２５０を特定することによって、そ
して２個の葉２０５を連結する横棒２１５又はノード２
１０を特定することによって用いられる。例えば、もし
セグメントｆ0及びｆ1が比較される場合、セグメントｆ
0及びｆ1についての葉を連結する横棒２１５ａが目盛り
の数５に対応する。これは、セグメントｆ0及びｆ1がい
くつかの類似性を有するが同一ではないことを示すもの
と解釈される。
【００２０】同様に、セグメントｆ2 は、セグメントｆ
0及びｆ1に対して、横棒２１５ｂによって表されるのと
同じ類似度を有する。横棒２１５ｂは、目盛りの数１０
に対応し、セグメントｆ2 がセグメントｆ0又はｆ1のい
ずれに対しても、セグメントｆ0のセグメントｆ1に対す
る類似度よりも低い類似度を有することを示す。
【００２１】考慮対象とされる１個以上のセグメントに
ついて類似性のポイントが設立されると、セグメントを
プロセッサから取り出すことができる。例えば、マウス
のような入力手段を用いることによって、ユーザは、セ
グメントｆ0及びｆ1に対応するコード行を取り出すこと
ができ、そしてそれらを、そこに含まれる命令文を行毎
に比較するために、別個のディスプレイに表示すること
ができる。
【００２２】他のプログラムを用いて、各セグメント内
に含まれる各コード行の間の類似度を示すこともでき
る。例えば、点（ドット）をプロットした表示を用い
て、次の米国特許出願に述べられているようにコードセ
グメントの類似性を示すことができる。すなわち、１９
９２年３月１８日に出願され本出願と共通の被譲渡人に
譲渡された同時継続米国特許出願第０７／８５３,４５
９号（名称：Method & Apparatus for Studying Very L
arge Sets of Data）で、ここにこれを参考文献とす
る。
【００２３】図３に、より複雑なプログラムを表すクラ
スタインタフェ−ス（又は簡単に、インタフェ−ス）３
００を示す。インタフェ−ス３００の各葉は、特定のコ
ードセグメントを表すそれぞれ異なる機能によってラベ
ル付けされる。図から判るように、葉を相互連結する横
棒３１０は、各コードセグメント間の距離測定値を表す
ために階層形式で表現されている。
【００２４】例えば、横棒３２０は、セグメント４（図
中では、ｆｎ＃４と表す。以下同様）とセグメント３１
とを連結し、それによってこれら両セグメント間の距離
が５であることを示す（左側の目盛りの数字参照）。同
様に、横棒３２５は、セグメント１７とセグメント２１
との間の距離が８であることを示す。そして、横棒３３
０は、セグメント４又はセグメント３１のいずれかが、
セグメント１７とセグメント２１とからなるクラスタに
対して距離８．５を有することを示す。
【００２５】したがって、クラスタインタフェ−スを用
いることにより、異なるコードセグメントを解析し、類
似の機能を有するセグメントを迅速に特定することがで
きる。例えば、もしユーザがプログラムに変更を施す場
合、そのユーザは、クラスタインタフェ−スにアクセス
してどのコードセグメントが類似の変更を要するかを定
めることができる。
【００２６】上記のように、各クラスタインタフェ−ス
は、そのプログラムが書かれるときに用いられたコンピ
ュータ言語の特性に基づいて複数の予め定義されたコー
ドセグメントに区分される１個以上のプログラムを表
す。セグメントは望ましくは、各セグメントに含まれる
命令文がプログラムのサブルーチンまたは機能を表すよ
うな仕方で定められる。
【００２７】例えば、Ｃ言語で書かれたプログラムは、
当業者に周知の、プロジェクト、ファイル、機能ブロッ
ク、基本ブロック、複合命令文、行命令文または表現式
により定義されるセグメントに区分される。
【００２８】図４は、クラスタインタフェ−スを生成す
るためのステップを示す流れ図である。プログラムが最
初に走査され、各セグメントが特定されラベル付けされ
る（ステップ４０５）。例えば、次の［表１］に示すプ
ログラムは、２個のファイルからなる。第１のファイル
「pers.c」は２個の機能ｆ0及びｆ1を有する。又第２の
ファイル「bus.c」 はｆ2 と名付ける１個の機能を有す
る。
【表１】
【００２９】考慮対象の属性が指定され、指定された属
性が各コードセグメントにおいて特定される（ステップ
４１０）。例えば「識別子」（Ｉ）及び「種類」（Ｔ）
が、各機能ｆ0、 ｆ1、 及びｆ2 において次の［表２］
に示すように特定される。
【表２】
【００３０】上記の表の情報は、次の［表３］のような
２つの表の形に構成することができる。
【表３】
【００３１】上記［表３］のうちの上側の表の左から１
番目の縦列は特定の「識別子」の欄である。次の３個の
縦列、すなわちｆ0、 ｆ1、 及びｆ2 は、その「識別
子」がその特定の機能中に発生する回数を示す。その次
の縦列は、その「識別子」に割り当てられるの重みを示
し、再右端の縦列は、その「識別子」に割り当てられる
或る数を表す。［表３］のうちの下側の表は、左から１
番目の縦列が「識別子」ではなくプログラムに見出され
る「種類」の欄であることを除いては、上側の表と同一
である。
【００３２】「識別子」は、或る特定の状態が格納記憶
されるているような、プログラム内の場所を示す。「種
類」は、その状態の特性を示す。各機能間の類似度を定
める際に、外部測定基準、この場合には距離関数、が次
式のように計算される。
【数１】
【００３３】距離関数によって、比較される２個のセグ
メントに含まれる「識別子」及び機能「種類」の間の類
似度を示す距離測定値が得られる（ステップ４１５）。
距離関数は、可能な機能対の各々について計算される。
例えば、ｗI＝２及びｗT＝３が与えられると、セグメン
トｆ0及びｆ1についての距離関数は次式のように計算さ
れる。
【数２】
【００３４】距離関数は、各対について計算され、次表
に示すような距離マトリックスの形に集成される（ステ
ップ４２０）。
【表４】
【００３５】距離関数は、クラスタインタフェ−スを構
築するのに用いられる。図５は、コードセグメント
ｆ0、 ｆ1、 及びｆ2 について生成されたクラスタイン
タフェ−スを例示する表示画面５００を示す。クラスタ
インタフェ−スは、或る予め定義された制約に基づいて
各セグメント間の類似性のマッピングを行う。これらの
制約は概して、クラスタインタフェ−スを生成するため
にユーザが選択する重み付け方式によって定義される。
【００３６】中央部の表示５０５の上方の帯状体（バ
ー）５１０は、個々の距離関係を定めるために属性に適
用される重みを表すのに用いられる。重みは、例えば個
々の変数又は演算子のような或る構造的特徴を付加的に
強調するのに用いられる。重みは又、特定のサブルーチ
ン又は特定のコマンドのような或る機能を強調するのに
も用いられる。
【００３７】本例によれば、バー５１０は各々、各バー
に連関するラベルによって示されるような機能のうちの
少なくとも１個の機能に含まれる「識別子」又は「種
類」を表す。全長を有するバーは最大重み（例えば１）
に等しく、より短いバーは、分数量を表す。選択された
特定の重み付け方式の影響を示すクラスタインタフェ−
ス５１５を表示画面の下端に、側面に目盛りのついた状
態で示す。もしバー５１０によって定義された重みが変
更される場合、クラスタインタフェ−ス５１５もそれに
応じて変わる。
【００３８】表示５０５の右に、比較されるコードセグ
メントの類似性を表すクラスタインタフェ−ス５２５が
ある。表示５０５の左に、比較される機能ブロックの各
々を表すバー５３５がある。各機能ブロックは、異なる
カラーバーで表される。各バー５３５に重み付けするこ
とにより、各機能ブロックの重要性を強調することがで
きる。全長バーは重み付け１を表す。表示５０５は、上
に引用された種類の、明暗度マトリックスを生成する。
このマトリックスは、重み付け方式を適用した場合にコ
ードセグメントの類似性を表示する。
【００３９】考慮対象となる属性は各々、ブロック５３
０によって表示５０５内に表される。特定の重み付けさ
れた属性及びコードセグメントに対応するブロック５３
０が生成される。これらのブロックは、対応する距離測
定値を表し、同じ重み付けがなされる他のコードセグメ
ントに関する類似度を示す。ブロック５３０の明暗度は
データ値を表す。例えば、ブロック５３０が暗いほどデ
ータ値が多きい。
【００４０】運用時に、ユーザは、マウスの様な入力装
置（図示しない）を用いてクラスタインタフェ−ス表示
画面５００の葉の１つを反転させることによってクラス
タインタフェ−ス表示画面によって表されるコードセグ
メントにアクセスすることができる。これによって、２
次インタフェ−スが生成される。図６は機能ｆ0 を表す
葉が反転された場合の２次インタフェ−ス６００を例示
する説明図である。
【００４１】２次インタフェ−ス６００は、２個のサブ
表示６０５及び６１０に分割される。サブ表示６０５は
コードセグメントｆ0 についてのソースコードを表示
し、サブ表示６１０は、コードセグメントｆ0 について
の属性リストを表示する。ユーザは、より暗い明暗度を
有するブロック５３０によって表されるような強い類似
性を有するものとして表示されるコードセグメントを比
較するために２次インタフェ−スにアクセスすることが
できる。
【００４２】対応するコードセグメントを比較できるよ
うに、隣接する２次インタフェ−スに多数の機能を表示
させることができる。２次インタフェ−スは又、異なる
コードセグメントに共通の集成を行うために用いること
もできる。
【００４３】例えば、ユーザは、入力装置を用いてクラ
スタインタフェ−スの特定の葉を反転させることによ
り、その特定の葉によって表される１個以上のコードセ
グメントに連関する統計的情報にアクセスすることがで
きる。この情報は又、２次インタフェ−ス内に表示させ
てもよい。
【００４４】以上の説明は、本発明の一実施例に関する
もので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。なお、他の周知の外部測定基準を
用いて１個以上のコードセグメント間の類似度を定め得
ることは、当業者の理解の範中である。例えば、多次元
スケーリング手法を用いて２個のコードセグメント間の
類似度を測定してもよい。
【００４５】このような手法は、文献（Susan S. Schif
fman, et al., Introduction to Multimedia Scaling T
heory, Methods and Applications, Academic Press In
c.,1981）に述べられている。
【００４６】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、コ
ードの構造内容と、コードの機能との両方に関してコー
ドセグメント間の意味論の類似性を表すクラスタインタ
フェ−スがブラウザインタフェ−スとして生成される。
したがって、これらのブラウザインタフェ−スを用いる
ことにより、従来よりも優れた類似性情報を用いて効果
的にコード検索を行うことができるので、プログラムに
おけるコード解析の効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づいてクラスタインタフェ−スを生
成するためのシステムを示すブロック図である。
【図２】図１のシステムによって生成される簡単なプロ
グラムを表すクラスタインタフェ−スの説明図である。
【図３】図１のシステムによって生成されるより複雑な
プログラムを表すクラスタインタフェ−スの説明図であ
る。
【図４】クラスタインタフェ−スを生成するためのステ
ップの流れ図である。
【図５】クラスタインタフェ−スと、このクラスタイン
タフェ−スが変更されるメカニズムとを示す説明図であ
る。
【図６】図４のクラスタインタフェ−スを構築するのに
用いられるデータがどのように重み付けされるかを示す
説明図である。
【符号の説明】
１００ クラスタインタフェ−ス生成システム １０５ コードセグメントソース １１０ 統計的抽出器 １１５ 距離マトリックス生成器 １２０ クラスタ木（ツリー）生成器 １２５ ディスプレイ ２００、３００、５１５、５２５ クラスタインタフェ
−ス ２０５ａ、２０５ｂ、２１５ｃ、３５０ 葉（リーフ） ２１５ａ、２１５ｂ、３２０、３２５、３３０ 横棒 ５００ 表示画面 ５０５ 表示 ５１０、５３５ バー ５３０ ブロック ６００ ２次インタフェ−ス ６０５、６１０ サブ表示
フロントページの続き (72)発明者 サデュース ジュリウス コワルスキ アメリカ合衆国，07901 ニュージャージ ー、サミット、ストーンリッジ ロード 73 (72)発明者 ダリル プレギボン アメリカ合衆国，07901 ニュージャージ ー、サミット、シャーマン アベニュー 21

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１個のコードセグメントに対
    応するインタフェ−スを生成する装置であって、 前記コードセグメントから統計的情報を抽出する手段
    と、そして該統計的情報を用いて外部測定基準を生成す
    る手段と、 前記外部測定基準から、前記すくなくとも１個のコード
    セグメントの間の類似関係を表すインタフェ−ス表示を
    形成する手段と、からなることを特徴とするコードセグ
    メント対応インタフェ−ス生成装置。
  2. 【請求項２】 前記インタフェ−ス表示がクラスタイン
    タフェ−スであることを特徴とする請求項１の装置。
  3. 【請求項３】 前記外部測定基準が、距離関数であるこ
    とを特徴とする請求項１の装置。
  4. 【請求項４】 前記距離関数が、次式で表されるｄi,j 【数１】 に等しいようにしたことを特徴とする請求項３の装置。
  5. 【請求項５】 前記外部測定基準が、多次元スケーリン
    グ手法を内蔵するようにしたことを特徴とする請求項１
    の装置。
  6. 【請求項６】 前記コードセグメントを格納する手段を
    有することを特徴とする請求項１の装置。
  7. 【請求項７】 コードセグメントに対応するインタフェ
    −スを生成する方法であって、 前記少１個以上のコードセグメントから統計的情報を抽
    出するステップと、 前記統計的情報に基づいて外部測定基準を生成するステ
    ップと、 前記外部測定基準から、前記１個以上のコードセグメン
    トの間の類似関係を表すインタフェ−ス表示を形成する
    ステップと、からなることを特徴とする、コードセグメ
    ント対応インタフェ−ス生成方法。
  8. 【請求項８】 特定のコードセグメントを表す前記イン
    タフェ−ス表示上の少なくとも１個の点を活性化するス
    テップと、 前記特定のコードセグメントを取り出すステップと、 前記特定のコードセグメントを表示するための２次イン
    タフェ−スを生成するステップと、からなるようにした
    ことを特徴とする請求項７の方法。
  9. 【請求項９】 特定のコードセグメントを表す前記イン
    タフェ−ス表示上の少なくとも１個の点を活性化するス
    テップと、 前記特定のコードセグメントに関する統計的情報を取り
    出すステップと、 前記統計的情報を表示するための２次インタフェ−スを
    生成するステップと、からなるようにしたことを特徴と
    する請求項７の方法。
  10. 【請求項１０】 前記外部測定基準が、距離関数である
    ことを特徴とする請求項７の方法。
  11. 【請求項１１】 前記距離関数が、次式で表されるｄ
    i,j 【数１】 に等しいことを特徴とする請求項１０の方法。
  12. 【請求項１２】 前記外部測定基準が多次元スケーリン
    グ手法を内蔵することを特徴とする請求項７の方法。
JP8005394A 1995-01-17 1996-01-17 コードセグメント対応インタフェ−ス生成装置及びその方法 Pending JPH08241192A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US373340 1995-01-17
US08/373,340 US5574837A (en) 1995-01-17 1995-01-17 Method of generating a browser interface for representing similarities between segments of code

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