人工智能在计算机软件开发中的应用

李浩田，王 峥

（南阳职业学院，河南 南阳 474500）

1 人工智能的内涵概述

人工智能（Artificial Intelligence，AI）指的是研究、开发、模拟以及延伸智能技术的统称，是对人类思维信息过程的模拟。人工智能诞生于20世纪50年代中期，如今已经演变为计算机科学中的一部分。技术人员通过计算机输入一些代码，做出指令，使其代替人们完成一些任务或者工作，从而为人们带来更多的便利。它也属于进一步的深化智能，以生产出一种可以和人类大脑相似反应的智能程序，比如图像识别、语言识别、专家系统、机器控制等。

2 人工智能在计算机软件开发中存在的问题

2.1 语言智能问题未得到解决

尽管我国的计算机语言智能在不断地进步，但是却存在很多语言智能方面的问题，用户在使用过程中，无法保证完全没有噪音。此外，不同地区的用户存在口语、语言习惯等方面的差异，导致计算机接受指令开展智能处理工作时也受到一些限制。因此，研究者和技术人员需要加强对技术的研究，以提高计算机智能语言能力。

2.2 词汇量非常少，缺乏互动

计算机系统在接受语音信息以及指令时的速度，取决于词汇量的多少。而且过少的互动环节，也影响了计算机系统智能水平的高低。因为用户语言的多元化导致系统语音识别的复杂性更高，系统中涵盖的语言种类不多。而且搜索计算效率越来越高，搜索词汇量逐渐增多，一旦用户的词汇不在系统包含的词汇库中，就会出现很多问题和差错，同时也给计算机人工智能语音的应用产生了很大的影响。笔者分析了实际状况，发现计算机人工智能缺乏灵活的互动形式，需要得到改进与优化，才能吸引更多的用户。

3 软件开发中人工智能系统的构成

在开发软件时，人工智能系统的设计主要是为了提高服务效率，所以必须获得和用户一样的认同感。人的大脑需要处理海量数据和信息，若是所有数据和信息都要进行详细加工，那么大脑就会超负荷运转。在这样的情况下，大脑只能选择重要的数据和信息进行优先处理。而软件开发中的人工系统属于“大脑”，其对接收的信息进行分类处理。在进行设计的过程中，要将人的大脑通过功能进行分区设计，比如大脑中的脑干相当于软件中的动画和碰撞系统，具有反射和低层功能；小脑中的运动中枢相当于软件中的导航系统等[1]。

因此，可以根据人的大脑处理系统来对人工智能进行开发，从而开发出更加先进的服务模式。其组成部分包括：（1）导航系统；（2）输入与感知系统；（3）决策和推理系统。软件中的感知系统和大脑功能一样，可以对信息进行处理，并且体现在不同角色和命令的执行中。开发软件的时候，每个角色和行动都需要不同的数据支撑，因此在智能系统输入以及感知模块中，会产生不同的数据以及信息，必须对其进行调整。在大数据背景下，软件的开发更需要考虑感知系统更新速度以及相应范围。比如对于感知系统的更新速度，如果一个角色提前设置了智能化线路，则需要考虑其他角色的情况。

4 人工智能在计算机软件开发中的应用

4.1 人工智能系统框架设计

一般情况下，软件开发过程中的人工智能系统会采用两种框架。第一种属于面向流程的类型，其要求开发者了解流程，熟练掌控整个软件设计。比如：在游戏软件的开发中，用户通过完成任务的方式进入后面的关卡，并且获得相应的道具或者奖励。在第二个关卡中，用户则可以使用这个道具。每个关卡都不是独立的，互相存在关联性。第二种则属于面向涌现的类型，具有一定的难度。如果用户具有诸多的技能，便能促使各种技能叠加起来产生新的技能，甚至超越了本身的设计范围，同时也对用户具有非常大的吸引力。而且框架设计的方式，可根据软件的复杂程度以及种类，采用以下几种不同的方式。

第一种是行为树，其借助逻辑思维结构来设计软件框架。一般被用在面向流程的智能系统框架方面，整个框架图就像一个树状图。为了控制对象的行动，系统必须对所有节点进行调整。如果满足这样的条件，对象便会朝着预设的方向发展。在很多游戏系统中，玩家有这几种不同的状态：自卫、攻击玩家、逻辑。常见的这类型软件包括了魔兽世界、Unity、英雄联盟等。

第二种是规划器，这是一种面向涌向的智能系统结构。其被分为两部分，一部分是任务的分解，另一部分是任务的完成。借助分层任务网络规划器，可对其中的任务进行详细的划分，并且发出相关的指令，直到任务完成。

第三种是目标导向规划器类型，其功能是对人物角色的状态进行转变。一旦人物角色能达到一定的要求，那么人物角色便能快速转变成其他的状态。

4.2 重要的人工智能技术

软件开发过程中的人工智能技术包括了这几种：第一种人工智能技术是为了实现软件中的基础感知、推理以及判断能力；第二种人工智能技术则能够实现逻辑和情感的需求。第一种人工智能技术需要借助有限状态机、消息系统来实现。其中，有限状态机需通过数学模型来开展角色转变工作。一旦游戏玩家在游戏中处于劣势状态，那么有限状态机能促使玩家的状态得以切换，从而起到保护玩家的作用。比如在某一段的游戏代码中，FSMStatae属于全部状态的基础，FSMMachine属于特殊情况下的基础，FSMAIControl则属于存储数据的基础。

在人工智能技术中，软件开发普遍采用人工神经网络技术。这种技术通过模拟人类大脑的形态，对各种信息、数据进行处理。将不同节点作为大脑的神经元，而且每个节点都存在关联性，具体的形状如图1所示。

图1 神经元

神经网络技术除了能赋予人工智能技术一定的逻辑性，同时也有自学的功能，所以非常智能和先进，目前神经网络技术也得到了广泛的使用。

5 人工智能在计算机软件开发中的应用前景

在软件开发中运用人工智能，不但强化了用户的体验，同时也实现了和用户之间的交流、互动。人工智能具有非常好的应用前景，不但摒弃了传统的用户体验方式，更带来了强烈的感官体验，使用户获得了一定的沉浸感。来自人工智能化的系统设计，智能化和先进化的操作能让用户沉浸在其中，并获得一定的满足感。在不久的将来，全智能机器领域会成为未来科技的主要研究方向，人工智能技术将得到全面的发展。在设计软件开发的系统框架时，技术人员会借助一些算法使某种角色的自主学习能力得到提升，并且收集各种不同的用户数据，按照用户的不同使用习惯，提供能满足需要的服务[2]。也就是说，随着科学技术的不断发展，软件系统设计以及平台开发都会朝着智能化、个性化的方向不断发展。

6 结语

综上所述，在软件开发过程中充分利用人工智能技术，不但能强化软件开发的效果，而且也能更好地控制逻辑以及设计脚本系统。在未来，满足不同用户的个性化需求将会成为人工智能技术在软件开发领域的重要发展方向。同时，这也为人工智能的研究奠定了坚实的基础。所以必须不断学习和开拓，促进人工智能在各个领域的应用，最终带来更多经济效益、社会效益。