李浩田，王 崢

（南陽(yáng)職業(yè)學(xué)院，河南 南陽(yáng) 474500）

1 人工智能的內(nèi)涵概述

人工智能（Artificial Intelligence，AI）指的是研究、開(kāi)發(fā)、模擬以及延伸智能技術(shù)的統(tǒng)稱，是對(duì)人類思維信息過(guò)程的模擬。人工智能誕生于20世紀(jì)50年代中期，如今已經(jīng)演變?yōu)橛?jì)算機(jī)科學(xué)中的一部分。技術(shù)人員通過(guò)計(jì)算機(jī)輸入一些代碼，做出指令，使其代替人們完成一些任務(wù)或者工作，從而為人們帶來(lái)更多的便利。它也屬于進(jìn)一步的深化智能，以生產(chǎn)出一種可以和人類大腦相似反應(yīng)的智能程序，比如圖像識(shí)別、語(yǔ)言識(shí)別、專家系統(tǒng)、機(jī)器控制等。

2 人工智能在計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中存在的問(wèn)題

2.1 語(yǔ)言智能問(wèn)題未得到解決

盡管我國(guó)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言智能在不斷地進(jìn)步，但是卻存在很多語(yǔ)言智能方面的問(wèn)題，用戶在使用過(guò)程中，無(wú)法保證完全沒(méi)有噪音。此外，不同地區(qū)的用戶存在口語(yǔ)、語(yǔ)言習(xí)慣等方面的差異，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)接受指令開(kāi)展智能處理工作時(shí)也受到一些限制。因此，研究者和技術(shù)人員需要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)的研究，以提高計(jì)算機(jī)智能語(yǔ)言能力。

2.2 詞匯量非常少，缺乏互動(dòng)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在接受語(yǔ)音信息以及指令時(shí)的速度，取決于詞匯量的多少。而且過(guò)少的互動(dòng)環(huán)節(jié)，也影響了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)智能水平的高低。因?yàn)橛脩粽Z(yǔ)言的多元化導(dǎo)致系統(tǒng)語(yǔ)音識(shí)別的復(fù)雜性更高，系統(tǒng)中涵蓋的語(yǔ)言種類不多。而且搜索計(jì)算效率越來(lái)越高，搜索詞匯量逐漸增多，一旦用戶的詞匯不在系統(tǒng)包含的詞匯庫(kù)中，就會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題和差錯(cuò)，同時(shí)也給計(jì)算機(jī)人工智能語(yǔ)音的應(yīng)用產(chǎn)生了很大的影響。筆者分析了實(shí)際狀況，發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)人工智能缺乏靈活的互動(dòng)形式，需要得到改進(jìn)與優(yōu)化，才能吸引更多的用戶。

3 軟件開(kāi)發(fā)中人工智能系統(tǒng)的構(gòu)成

在開(kāi)發(fā)軟件時(shí)，人工智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是為了提高服務(wù)效率，所以必須獲得和用戶一樣的認(rèn)同感。人的大腦需要處理海量數(shù)據(jù)和信息，若是所有數(shù)據(jù)和信息都要進(jìn)行詳細(xì)加工，那么大腦就會(huì)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。在這樣的情況下，大腦只能選擇重要的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行優(yōu)先處理。而軟件開(kāi)發(fā)中的人工系統(tǒng)屬于“大腦”，其對(duì)接收的信息進(jìn)行分類處理。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要將人的大腦通過(guò)功能進(jìn)行分區(qū)設(shè)計(jì)，比如大腦中的腦干相當(dāng)于軟件中的動(dòng)畫(huà)和碰撞系統(tǒng)，具有反射和低層功能；小腦中的運(yùn)動(dòng)中樞相當(dāng)于軟件中的導(dǎo)航系統(tǒng)等[1]。

因此，可以根據(jù)人的大腦處理系統(tǒng)來(lái)對(duì)人工智能進(jìn)行開(kāi)發(fā)，從而開(kāi)發(fā)出更加先進(jìn)的服務(wù)模式。其組成部分包括：（1）導(dǎo)航系統(tǒng)；（2）輸入與感知系統(tǒng)；（3）決策和推理系統(tǒng)。軟件中的感知系統(tǒng)和大腦功能一樣，可以對(duì)信息進(jìn)行處理，并且體現(xiàn)在不同角色和命令的執(zhí)行中。開(kāi)發(fā)軟件的時(shí)候，每個(gè)角色和行動(dòng)都需要不同的數(shù)據(jù)支撐，因此在智能系統(tǒng)輸入以及感知模塊中，會(huì)產(chǎn)生不同的數(shù)據(jù)以及信息，必須對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。在大數(shù)據(jù)背景下，軟件的開(kāi)發(fā)更需要考慮感知系統(tǒng)更新速度以及相應(yīng)范圍。比如對(duì)于感知系統(tǒng)的更新速度，如果一個(gè)角色提前設(shè)置了智能化線路，則需要考慮其他角色的情況。

4 人工智能在計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

4.1 人工智能系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

一般情況下，軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的人工智能系統(tǒng)會(huì)采用兩種框架。第一種屬于面向流程的類型，其要求開(kāi)發(fā)者了解流程，熟練掌控整個(gè)軟件設(shè)計(jì)。比如：在游戲軟件的開(kāi)發(fā)中，用戶通過(guò)完成任務(wù)的方式進(jìn)入后面的關(guān)卡，并且獲得相應(yīng)的道具或者獎(jiǎng)勵(lì)。在第二個(gè)關(guān)卡中，用戶則可以使用這個(gè)道具。每個(gè)關(guān)卡都不是獨(dú)立的，互相存在關(guān)聯(lián)性。第二種則屬于面向涌現(xiàn)的類型，具有一定的難度。如果用戶具有諸多的技能，便能促使各種技能疊加起來(lái)產(chǎn)生新的技能，甚至超越了本身的設(shè)計(jì)范圍，同時(shí)也對(duì)用戶具有非常大的吸引力。而且框架設(shè)計(jì)的方式，可根據(jù)軟件的復(fù)雜程度以及種類，采用以下幾種不同的方式。

第一種是行為樹(shù)，其借助邏輯思維結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)軟件框架。一般被用在面向流程的智能系統(tǒng)框架方面，整個(gè)框架圖就像一個(gè)樹(shù)狀圖。為了控制對(duì)象的行動(dòng)，系統(tǒng)必須對(duì)所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。如果滿足這樣的條件，對(duì)象便會(huì)朝著預(yù)設(shè)的方向發(fā)展。在很多游戲系統(tǒng)中，玩家有這幾種不同的狀態(tài)：自衛(wèi)、攻擊玩家、邏輯。常見(jiàn)的這類型軟件包括了魔獸世界、Unity、英雄聯(lián)盟等。

第二種是規(guī)劃器，這是一種面向涌向的智能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。其被分為兩部分，一部分是任務(wù)的分解，另一部分是任務(wù)的完成。借助分層任務(wù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃器，可對(duì)其中的任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)的劃分，并且發(fā)出相關(guān)的指令，直到任務(wù)完成。

第三種是目標(biāo)導(dǎo)向規(guī)劃器類型，其功能是對(duì)人物角色的狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)變。一旦人物角色能達(dá)到一定的要求，那么人物角色便能快速轉(zhuǎn)變成其他的狀態(tài)。

4.2 重要的人工智能技術(shù)

軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的人工智能技術(shù)包括了這幾種：第一種人工智能技術(shù)是為了實(shí)現(xiàn)軟件中的基礎(chǔ)感知、推理以及判斷能力；第二種人工智能技術(shù)則能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯和情感的需求。第一種人工智能技術(shù)需要借助有限狀態(tài)機(jī)、消息系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中，有限狀態(tài)機(jī)需通過(guò)數(shù)學(xué)模型來(lái)開(kāi)展角色轉(zhuǎn)變工作。一旦游戲玩家在游戲中處于劣勢(shì)狀態(tài)，那么有限狀態(tài)機(jī)能促使玩家的狀態(tài)得以切換，從而起到保護(hù)玩家的作用。比如在某一段的游戲代碼中，F(xiàn)SMStatae屬于全部狀態(tài)的基礎(chǔ)，F(xiàn)SMMachine屬于特殊情況下的基礎(chǔ)，F(xiàn)SMAIControl則屬于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。

在人工智能技術(shù)中，軟件開(kāi)發(fā)普遍采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這種技術(shù)通過(guò)模擬人類大腦的形態(tài)，對(duì)各種信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。將不同節(jié)點(diǎn)作為大腦的神經(jīng)元，而且每個(gè)節(jié)點(diǎn)都存在關(guān)聯(lián)性，具體的形狀如圖1所示。

圖1 神經(jīng)元

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)除了能賦予人工智能技術(shù)一定的邏輯性，同時(shí)也有自學(xué)的功能，所以非常智能和先進(jìn)，目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也得到了廣泛的使用。

5 人工智能在計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用前景

在軟件開(kāi)發(fā)中運(yùn)用人工智能，不但強(qiáng)化了用戶的體驗(yàn)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了和用戶之間的交流、互動(dòng)。人工智能具有非常好的應(yīng)用前景，不但摒棄了傳統(tǒng)的用戶體驗(yàn)方式，更帶來(lái)了強(qiáng)烈的感官體驗(yàn)，使用戶獲得了一定的沉浸感。來(lái)自人工智能化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，智能化和先進(jìn)化的操作能讓用戶沉浸在其中，并獲得一定的滿足感。在不久的將來(lái)，全智能機(jī)器領(lǐng)域會(huì)成為未來(lái)科技的主要研究方向，人工智能技術(shù)將得到全面的發(fā)展。在設(shè)計(jì)軟件開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)框架時(shí)，技術(shù)人員會(huì)借助一些算法使某種角色的自主學(xué)習(xí)能力得到提升，并且收集各種不同的用戶數(shù)據(jù)，按照用戶的不同使用習(xí)慣，提供能滿足需要的服務(wù)[2]。也就是說(shuō)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及平臺(tái)開(kāi)發(fā)都會(huì)朝著智能化、個(gè)性化的方向不斷發(fā)展。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中充分利用人工智能技術(shù)，不但能強(qiáng)化軟件開(kāi)發(fā)的效果，而且也能更好地控制邏輯以及設(shè)計(jì)腳本系統(tǒng)。在未來(lái)，滿足不同用戶的個(gè)性化需求將會(huì)成為人工智能技術(shù)在軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。同時(shí)，這也為人工智能的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。所以必須不斷學(xué)習(xí)和開(kāi)拓，促進(jìn)人工智能在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，最終帶來(lái)更多經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。