淺談人工智能在軟件工程中的應(yīng)用

摘要：人工智能作為全球的主要尖端技術(shù)之一，其能夠在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，為社會(huì)大眾的生活以及工作帶來(lái)極大便利條件。本文首先總結(jié)概況了人工智能的概念，接著重點(diǎn)探討了人工智能在軟件工程中的應(yīng)用，以不斷推動(dòng)軟件工程向智能化方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：人工智能;軟件工程;應(yīng)用

引言

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，給社會(huì)帶來(lái)了翻天覆地的變化。人工智能作為時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，就是在現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展而來(lái)的，對(duì)社會(huì)公眾的日常生活、工作以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)均產(chǎn)生了不同程度的影響，并且所發(fā)揮的作用逐漸凸顯。所以，我們應(yīng)高度重視人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，使其與社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)，不斷提高人工智能在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用水平。當(dāng)前，人工智能在軟件工程中的應(yīng)用大致涉及到2類(lèi)，分別是圖規(guī)劃應(yīng)用和結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用。本文針對(duì)人工智能在這2類(lèi)軟件工程應(yīng)用領(lǐng)域作為探究重點(diǎn)，以不斷提升應(yīng)用水平，促使人工智能技術(shù)與軟件工程應(yīng)用均能夠取得極大進(jìn)步。

1.人工智能的概念

人工智能是對(duì)機(jī)器智能與智能機(jī)器進(jìn)行研究的一門(mén)綜合性高技術(shù)學(xué)科，該學(xué)科主要形成于 20 世紀(jì) 50 年代，涵蓋思維科學(xué)、心理學(xué)、信息科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、生物科學(xué)以及系統(tǒng)科學(xué)等多類(lèi)學(xué)科知識(shí)。當(dāng)前，人工智能作為全球比較熱門(mén)的研究領(lǐng)域，對(duì)人類(lèi)的生活、工作等各個(gè)方面產(chǎn)生極大的影響，現(xiàn)已在自然語(yǔ)言處理、博弈、知識(shí)處理、模式識(shí)別、自動(dòng)定理證明、智能機(jī)器人、專(zhuān)家系統(tǒng)、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)等各個(gè)領(lǐng)域取得了十分有價(jià)值的成果，并逐步朝多元化方向發(fā)展。人工智能從字面上看，包括“人工”與“智能”。人工即人工系統(tǒng)，“智能”包含的面較廣，例如意識(shí)、自我以及思維（無(wú)意識(shí)的思維）等各個(gè)方面?，F(xiàn)階段，人工智能屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，主要是研究、開(kāi)發(fā)用作對(duì)人的智能進(jìn)行延伸、模擬以及擴(kuò)展的理論、方法、技術(shù)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。人工智能大都來(lái)源于對(duì)人類(lèi)的模仿，通過(guò)對(duì)人類(lèi)智能進(jìn)行學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上生產(chǎn)和人類(lèi)智能相相似的智能機(jī)器，并為人類(lèi)提供服務(wù)。人工智能大致包含2種形式，其一為弱人工智能，能夠使機(jī)器對(duì)人的智能行為進(jìn)行模擬;其二為強(qiáng)人工智能，一般被認(rèn)為是計(jì)算機(jī)對(duì)人類(lèi)思維進(jìn)行研究的工具，其實(shí)只需要對(duì)適當(dāng)?shù)某绦蜻M(jìn)行運(yùn)行，因?yàn)橛?jì)算機(jī)自身就具有思維。

2.人工智能在軟件工程中的應(yīng)用

2.1圖規(guī)劃應(yīng)用

圖規(guī)劃在軟件工程中發(fā)揮著極其關(guān)鍵的作用，能夠大幅提升自動(dòng)化程度，推動(dòng)了我國(guó)人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展創(chuàng)新。要想盡可能對(duì)規(guī)劃器進(jìn)行調(diào)用，一般應(yīng)先對(duì)規(guī)劃器的初始狀態(tài)、領(lǐng)域動(dòng)作以及目標(biāo)通過(guò)規(guī)劃語(yǔ)言的方式進(jìn)行描述，隨后形成實(shí)際的規(guī)劃問(wèn)題，并且通過(guò)調(diào)用獲取求解策略。通常而言求解基本上不會(huì)受初始目標(biāo)與初始狀態(tài)的變化而產(chǎn)生影響，而規(guī)劃應(yīng)用能夠使得軟件工程的智能化、自動(dòng)化水平得到較大提升。與此同時(shí)，規(guī)劃器可以促使軟件自身的重用性得到充分發(fā)揮。智能規(guī)劃的求解方法與別的規(guī)劃而言，前者更為抽象化，只要問(wèn)題領(lǐng)域是特別明確的，就可以結(jié)合規(guī)劃好的方法找出相應(yīng)的規(guī)劃解，問(wèn)題域所執(zhí)行的動(dòng)作描述、程序模塊以及規(guī)劃器等均無(wú)需作出調(diào)整，僅僅需要簡(jiǎn)單調(diào)整求解目標(biāo)就行。對(duì)于抽象層次中的解，在其內(nèi)部工作執(zhí)行中并不會(huì)有依賴(lài)性，只要求解的目標(biāo)以及問(wèn)題領(lǐng)域無(wú)任何改變，那么獲取的規(guī)劃同樣不會(huì)有差異，這樣可以促使程序的維護(hù)能夠較好的對(duì)模塊的最底層進(jìn)行控制。可以說(shuō)，規(guī)劃方法抽象層次的求解盡可能確保了模塊修改和系統(tǒng)的局部行，切實(shí)保證了軟件的重用性。

2.2結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用

結(jié)構(gòu)化設(shè)在軟件工程應(yīng)用過(guò)程中，主要采取SDGP 思想，該類(lèi)方式主要是在應(yīng)用人工智能規(guī)劃技術(shù)的基礎(chǔ)上去分析且導(dǎo)出功能框架，這一操作過(guò)程中應(yīng)該充分滿足系統(tǒng)軟件的有關(guān)需求，之后結(jié)合實(shí)例進(jìn)行描述算法自動(dòng)設(shè)計(jì)軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。需求分析結(jié)構(gòu)一般憑借SDGP 處理來(lái)操作，進(jìn)而獲取最終的輸出軟件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。憑借諸多研究、實(shí)踐以及下載、安裝以及調(diào)試等一系列工作的完成，可以大幅提升圖規(guī)劃器的使用效率，同時(shí)針對(duì)具體問(wèn)題所在的抽象領(lǐng)域去建模以及求解，最終可以獲悉智能規(guī)劃方式是對(duì)軟件工程問(wèn)題進(jìn)行有效解決的可靠手段。該類(lèi)方法對(duì)于我國(guó)軟件工程中對(duì)于智能規(guī)劃的應(yīng)用具有極大推動(dòng)作用，同時(shí)可以較好的處理好抽象層次方面的問(wèn)題，使其具有特別強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。

3.應(yīng)用中涉及到的相關(guān)研究

3.1人工智能管理過(guò)程的不確定性研究

現(xiàn)階段，全球各個(gè)領(lǐng)域的許多科學(xué)工作者以及研究人員對(duì)于知識(shí)的確定性開(kāi)展了大量的研究。但是，對(duì)于不確定性本質(zhì)卻很少有人進(jìn)行質(zhì)疑。許多學(xué)者均認(rèn)為不確定性具備一定的魅力，如果要從根本上對(duì)這種想法進(jìn)行改變，研究不確定性智能，就需要深入探究知識(shí)中所存在的不確定性。通常情況下，知識(shí)的不確定性大致表現(xiàn)為語(yǔ)言和常識(shí)知識(shí)的不確定性方面。常識(shí)知識(shí)還可以稱(chēng)之為元知識(shí)，其主要憑借自然語(yǔ)言的形式加以闡述，而且其概念具有一定的模糊性以及隨機(jī)性。而不確定性智能通常是憑借知識(shí)的不確定性而引出。在對(duì)不確定性知識(shí)進(jìn)行處理、模擬和展現(xiàn)時(shí)，盡快找出其中所存在的規(guī)律，之后以機(jī)器的形式對(duì)人類(lèi)掌握客觀世界和對(duì)自身進(jìn)行認(rèn)識(shí)的過(guò)程加以模擬，在這個(gè)過(guò)程中促使機(jī)器能夠有不確定性智能，現(xiàn)階段該項(xiàng)工作已經(jīng)逐步成為人工智能學(xué)家應(yīng)高度關(guān)注的課題任務(wù)。

3.2人工智能模擬隨機(jī)性研究

在對(duì)軟件過(guò)程模擬工作開(kāi)展中，需要依據(jù)企業(yè)的業(yè)務(wù)范圍、產(chǎn)品的特性、生產(chǎn)期以及所涉及到的項(xiàng)目規(guī)模、類(lèi)型等各個(gè)方面進(jìn)行全方位思量，從各個(gè)角度來(lái)探究各企業(yè)本身所存在的特點(diǎn)，這樣能夠大幅提升企業(yè)的軟件質(zhì)量，從而有效把控好融合軟件質(zhì)量。通常情況下，軟件工程過(guò)程的模型大致可以分成3個(gè)層次，即軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程、項(xiàng)目管理以及組織管理。該模型不僅是確保軟件開(kāi)發(fā)應(yīng)用水平得到提高的核心模型，而且還是企業(yè)實(shí)現(xiàn)有效管理、軟件開(kāi)發(fā)管理以及監(jiān)控管理的根本。軟件工程過(guò)程模型并不是單一性的，企業(yè)在其3個(gè)層次上的完善也可以助力模型發(fā)展，可以說(shuō)，該過(guò)程模型為動(dòng)態(tài)的持續(xù)優(yōu)化模型。此外，軟件工程屬于一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及到各個(gè)軟件的各個(gè)方面，各子工程在實(shí)行過(guò)程均可以看成人機(jī)交互的過(guò)程。在這一過(guò)程中，人起到關(guān)鍵作用。一般人因可以看作操作時(shí)人的可靠性問(wèn)題，可靠性高低都會(huì)影響到人的工作質(zhì)量。要想較好的處理這些問(wèn)題，就需要把確定性人工智能應(yīng)用于軟件工程中，以更好的把定量評(píng)價(jià)和定量度量進(jìn)行有機(jī)整合，并逐步應(yīng)用至軟件質(zhì)量評(píng)估以及管理工作中。

4.結(jié)語(yǔ)

總之，人工智能技術(shù)作為現(xiàn)存的主要高端技術(shù)之一，對(duì)社會(huì)各行各業(yè)均具有重要的作用。本文重點(diǎn)探討了人工智能在軟件工程中的應(yīng)用，以圖規(guī)劃為例，對(duì)于其中所涉及到的有關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析，并將人工智能技術(shù)分為不同層次展開(kāi)研究，確保使人工智能技術(shù)以及軟件工程均可以保持穩(wěn)定、持續(xù)、健康發(fā)展態(tài)勢(shì)，為社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)更大的便利條件。

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作者簡(jiǎn)介：羅丹（1990-），女，漢族，河南省許昌市人，碩士學(xué)歷，助教?，從事研究方向或職業(yè)：軟件工程專(zhuān)業(yè)。