人工智能在软件开发领域的应用研究

2021-11-21吴楠

数字技术与应用 2021年9期

吴楠

(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄 050000)

随着我国社会的不断发展,软件开发的实际规模越来越庞大,复杂性程度也在不断地增加,在这样的现实情况面前,我国的软件开发领域在实际的工作过程中面临着不少的问题与困难。但是通过人工智能在软件开发领域当中的应用,可以在很大程度上在软件开发过程中针对相应的问题提出解决的实际策略以及思路。

1 人工智能的相关概念

人工智能实质上是一门综合性的学科,这种技术主要是应用计算机技术的现代化信息系统来对人类的智能行为进行高度的模仿。在我国现阶段的软件开发领域当中所实际应用到的人工智能,可以较为简单地理解为由计算机系统以及计算机技术在软件开发过程中所能够表现出来以及贯彻实践的自主思考,这样一来就可以使得软件开发能够在实际的工作过程中表现出与人类的智能活动非常相似的机器行为。软件工程在开发的过程中应用人工智能技术,可以极大地提高软件开发过程中的自动化程度,这样一来不仅可以在很大程度上实现针对有限资源的最优调配以及最大利用,还能够在软件开发遇到困难与问题的时候提供针对性较强的解决策略,同时还能够借助人工智能算法来提高软件开发的学习性以及开发性。这样一来就能够利用较为先进的技术来解决软件开发内部的许多问题,从而能够在根本上保证软件开发以及运行过程中的相关优势。随着人工智能技术在我国社会中的快速发展,人工智能技术已经成为了软件开发领域的关键所在,并且随着人工智能理论以及相关研究成果的不断完善以及进步,许多需要进行软件开发的游戏在实际的设计与开发过程中都与人工智能技术有着不同程度的练习,这样一来就能够使得软件开发在人工智能技术应用的过程中实现学习,从而使得开发出来的游戏拥有更强的益智性,这样一来也能够在很大程度上构筑起较为良好的软件开发环境,从而能够从整体的层面来切实推动软件开发领域的技术创新以及可持续发展[1]。

2 软件开发的相关概念

软件开发实际上就是在一定的运行目的以及一定的设计要求的限制下,来进行软件系统的开发,或者是对软件的某个部分进行针对性较强的设计与开发。在软件开发的实际过程中包含着许多个环节,其中较为主要的有需求捕捉、需求分析、设计实现以及针对软件测试的系统性较强的工程,在软件开发的过程中往往需要某种程序的设计语言,利用程序设计语言来对相关的开发工具进行有条件限制的开发设计。要想对于软件开发各个步骤中的开发目的进行切实的实现,从而使得开发出来的软件能够更加符合相关的开发目标,从而使得开发出来的软件能够更加地适合人们在日常生活以及工作过程中所切实需要的方向,就需要进行软件开发的相关工作人员能够根据实际的数据进行针对性的处理,并且能够进行人工智能技术的切实应用,通过人工智能技术来对软件的行为进行控制,这样一来就可以切实地实现一定的开发目的。就比如在对某款游戏软件当中的各个人物角色进行实际的设计时,就可以采用人工智能技术来对软件开发过程中的相关战略系统进行个体性的学习,这样一来就可以形成质量较高的形式判断、策略推理等各个软件开发环节的切实实现。

在实际的软件开发过程中,针对软件进行涉及的相关基础需要切实考虑到软件用户的实际需求,根据用户的实际需求进行相关数据的学习,并且充分地采用人工智能方法理论对软件的实际开发进行智能化的应用,只有充分地应用人工智能技术才能够真正地开发出贴近人们生活、满足人们实际需求,并且能够实现较强的智能化服务的软件应用系统。除此之外,在实际的软件设计以及开发过程中,还需要进行相关的数据分析以及存储系统的实际开发。存储系统主要负责将收集到的数据信息以及相关知识以最大限度节约计算机空间的形式在计算机的内部进行存储,并且在实际的工作过程中能够按照一定的规则对相关的数据以及知识进行高效率的存储以及调用,这样一来软件的实际用户就可以在使用的过程中根据自己的切实需要对这些数据进行快速而准确的调用。分析推理环节,是软件开发过程中应用人工智能技术的核心,从而通过已经感知与存储的数据进行学习,或者是学习其中的查找规律,并且能够根据计算机实际存储的数据信息对数据信息之间内在的联系以及系统所发出的调用指令进行自主性较强的判断,这样一来才能够真正地完成人工智能学习的核心环节。在软件的实际开发过程中,人工智能技术要在开发过程的最终通过对各个指令做出最终反馈来得到软件服务当中的服务指令以及相关的反馈行为,从而能够更好地为软件所面向的用户群体提供质量更高的服务,从而切实地实现我国人民对于更加快捷、更高质量的生活要求[2]。

在软件开发过程中的软件结构以及软件质量都存在着程度不同的不确定性,并且在对软件进行人工管理的过程中,也会遇到大量的,以现在软件开发技术手段无法解决的问题,或者是以现在软件开发的技术手段解决起来非常费时、费力的问题。在对软件的结构进行设计的过程中,通过对软件的实际框架进行一定程度的搭建,再较为充分地结合人工智能的实际算法设计来切实的实现针对开发软件结构的不断优化以及处理,通过使用已开发软件的实际过程中的相关数据资源以及针对资源的有效调配。

在现阶段的软件开发过程中,我国已经普遍应用了人工智能的算法,并且人工智能技术应用的核心就是能够使得软件能够进行自主的学习。软件一经推广上市就可以进行直接的实现以及应用,不用再利用编码语言进行完善。并且随着软件用户使用时间的不断增加,软件系统就能够在工作当中不断地进行自主学习,从而学习到更多的数据,从而拥有更强的适应性。这样一来,软件用户的实际使用感以及体验感都得到了很大程度的增强。软件在开发的过程中还注重提高软件平台服务的质量,并且适当地增长了软件的实际设计周期,这样一来,在人工智能技术应用在软件开发的实际过程中时需要保证软件的系统能够不断地进行自主的学习,并且要保证学习的切实效果。

3 人工智能技术在软件开发领域的实际应用以及创新探索

人工智能技术实际上是一个非常庞大的技术系统,里面包含着数量非常多、种类非常广泛的智能技术,而在实际的软件开发过程中往往会主要用到下面几种技术[3]。

3.1 有限状态机

有限状态机指的是能够广泛应用在游戏软件开发过程中的人工智能模式,能够用一个可以进行表达的事件来驱动软件的系统,并且能够实现较为简单的规则表达。在软件的开发过程中,每一个可能在开发过程中出现的状态就会被表达成为一个节点,而每个节点与另一个节点之间的变化,实际上就是引发状态发生切实变化的相关条件。而有限状态机实际上可以以一种较为简单的框图来实现一种较为基本的设计规则描述。在实际的软件开发过程中应用人工智能技术系统中的有限状态机,就可以利用一定的原则指标来对情绪状态进行切实的模拟,从而在保障游戏原则不会被破坏的前提下,根据玩家的实际输入情况来实现智能算法的相关开发。除此之外,在实际的软件开发过程中应用人工智能算法,很有可能就会出现因为有限状态机数目过多而造成程序可读性严重变差的现象,也正因为如此,在软件开发领域应用人工智能技术的现实情况中衍生出了非常多具有模糊状态以及模糊模型,并且在这样的现实情况下能够实现人工智能之间互相通讯的问题,而这也恰恰成为了解决软件程序实际运行的难点。

3.2 脚本语言

脚本语言实际上针对软件开发过程的一种解释性的程序语言,并且脚本语言为了实现软件开发过程中部分任务的自动化,从而产生出了一定的智能性,并且同时也具有了一定的驱动功能。

3.3 神经网络

神经网络目前在人工智能技术系统中是一种应用范围最为广泛的人工智能技术。神经网络的研究方法实际上就是以人类的神经网络结构以及神经网络行为作为基础,从而进行分布式并行的信息处理的算法数学模型。但是神经网络当中包含有非常多的神经节点,而每个神经节点与其他的神经节点之间会产生多种多样的连接方式,并且还会产生大量的排布方式,而神经网络也正是通过这些大量的排布方式来实现信息之间的切实传递以及高效处理。人工神经网络之所以能够具有较强的智能性,其主要原因就在于人工神经网络被人类赋予了非常强的学习能力,这样一来,神经网络不仅可以自主地丰富自身的知识库,还能够通过有监督或者导师的学习来对现有的样本标准进行严格的分类,或者是对现有的样本标准进行模仿,同时还可以只学习一定的学习方式以及相关规则,就可以自主地对周围的实际环境特征以及规律进行一定的学习。在软件开发领域的实际过程中切实地应用神经网络技术,为软件开发的智能化发展提供了非常系统、全面,并且拥有显著效果的学习方法。

3.4 遗传算法

遗传算法在整个人工智能技术的大系统当中,是一种全局最优的算法。遗传算法的实际应用可以在算法实现的实际过程中,切实地考虑到自然选择、遗传变异的相关机制,从而切实地保证遗传算法得出的每一个结果都能够拥有较强的适应性以及准确性。在软件开发领域应用人工智能技术的遗传算法,只要能够在实际的应用过程中选择好实用性较强的方法,并且对于一些情况或者数据做好切实的假设,然后再将这些假设制定出相应的适应度函数,利用这些函数来进行相应的评价。在这个评价过程中,软件开发的技术人员可以使用非常多的条件,可以利用非常多的原则限制,从而选择出最为适合的假设情况,在这样的基础上利用变异算法来对不适合的假设进行淘汰,从而使得软件的开发过程中不断地进化,直到能够得出软件系统在实际的开发过程中所需要的最优解。如果在同一个软件开发过程中再次用到了,那么在一定的环境变量下针对许多个假设进行最优化的排布时,一定要用过相关的遗传算法来进行最优解的严格筛选,这样才能够推动软件系统在实际的开发过程中一步步地进行优化学习,这样一来就可以切实保证软件开发能够更适合人们的实际生产生活,能够更加地符合人们在实际的生产生活过程中的切实需要。

除此之外,通过情景演绎机器学习等人工智能算法进行软件领域的实际开发,在软件开发的实际过程当中,要不断地进行自主的选择以及学习,这样才能够真正地实现软件开发的实际目的,完成软件开发的实际需求,在搭配软件实际开发环境的同时,为效率更高、安全性更高的软件实际应用打下较为坚实的基础。在人工智能与软件开发领域深入的结合应用过程中,在进行一切软件设计理念以及设计方式的开发以及结合应用的过程中,一定要将个人的实际体验放在考虑条件的首要位置上,并且要能够通过个人的实际体验来对软件的配置进行不断地完善,并且要能够切实地根据软件用户的实际反馈来对相关的数据信息进行一定的学习以及针对软件功能的拓展,这样一来能够切实保证软件在实际的运营过程中能够始终保持有较高的灵活性以及开放性。利用人工智能技术进行软件的开发,就需要在开发的过程中用尽可能少的资源来实现更加丰富的软件功能。因此,软件开发领域要利用人工智能技术来对软件进行不断地升级与创新,从而能够更好地服务软件的用户。