基于人工智能的模块化嵌入式软件开发研究

2020-01-14时庆涛薛泽亮

数字通信世界 2019年12期

时庆涛，薛泽亮

（长春工业大学人文信息学院信息工程系，长春 130122）

基金项目：吉林省高教学会高教科研项目：“校企合作，工学结合”模式下程序设计类课程体系的构建研究，课题编号：JGJX2019D456。

作者简介：时庆涛，女，汉族，1981 年生，吉林德惠人，硕士，副教授，研究方向为人工智能与嵌入式软件开发。

嵌入式软件的开发是目前计算机软件开发的热点问题，同时嵌入式软件在计算机系统中的应用程度也在逐渐提高，所以对嵌入式软件的开发提出了较高的设计要求，既要体现嵌入式软件的操作便捷性、灵活性，还要展现嵌入式软件的智能性[1]。传统的嵌入式软件设计方法设计出来的软件运行效率低、可靠性差，并且操作过程复杂繁琐，所以将人工智能技术应用到嵌入式软件开发中，同时采用模块化的设计方法，使嵌入式软件的各个功能具体化，满足计算机系统对嵌入式软件的开发需求，以下针对基于人工智能的模块化嵌入式软件开发理念，包括设计方法和设计流程进行了详细的描述。

1 基于人工智能的模块化嵌入式软件设计开发

1.1 基于人工智能的模块化嵌入式软件设计方法

基于人工智能的嵌入式软件模块化设计是在传统软件开发过程中一种新的设计理念，通过在独特的设计方法中加入人工智能技术，降低嵌入式软件操作和调试难度，同时提高软件的智能效果，根据客户需求将软件的小功能划分为小功能模块，将小功能模块组成较大功能模块，最后将较大的模块组装到一起组成一个整体的模块化嵌入式软件[2]。

在嵌入式软件模块化方面，class 的对象语言具有继承、多态、封装三个特征，首先通过继承使嵌入式软件的子类模块拥有父类模块所有数据和信息，让子类模块拥有较大模块相同的功能；多态是通过class 使嵌入式软件在面对不同对象时，应用同一操作可以让嵌入式软件有不同的解释，并且产生不同的运行结果[3]。多态主要体现在运用class 设计方法在嵌入式软件编程过程中，使嵌入式软件具有灵活性；封装是class 对嵌入式软件的功能具有组合和拆分的效果，在组合嵌入式软件模块时保证软件的其他功能不受到影响。

1.2 基于人工智能的模块化嵌入式软件设计流程

通过上文提出的class 基于人工智能的模块化嵌入式软件设计方法，将人工智能设计思想与模块化设计中的软件功能分析方法结合起来，采用自上而下的整体设计结构，形成一个完整的闭环嵌入式软件设计流程，图1是基于人工智能的模块化嵌入式软件设计流程图。

首先，根据用户需求对嵌入式软件的功能进行分析和划分，通过初始化设计形成分配功能不同的模块序列。然后运用功能执行准则和人工智能算法对嵌入式软件的模块进行划分，保证软件的智能功能实现。通过对嵌入式软件的模块综合与测评后，使软件在合理的接口设计下将所有的功能模块连接起来，如果测试设计的软件能合理运用，则完成设计，如果软件测试结果为不合理，还要重新返回初始设计状态进行调试，直到测试软件合理。基于人工智能的模块化嵌入式软件在运行过程中主要完成两部分任务，一是智能监控管理部分，包括人工智能数据交换、人工智能界面管理等；二是实现智能控制管理，包括第三方通信程序、智能控制程序等。