基于人工智能的模塊化嵌入式軟件開發研究

時慶濤，薛澤亮

（長春工業大學人文信息學院信息工程系，長春 130122）

基金項目： 吉林省高教學會高教科研項目：“校企合作，工學結合”模式下程序設計類課程體系的構建研究，課題編號：JGJX2019D456。

作者簡介： 時慶濤，女，漢族，1981 年生，吉林德惠人，碩士，副教授，研究方向為人工智能與嵌入式軟件開發。

嵌入式軟件的開發是目前計算機軟件開發的熱點問題，同時嵌入式軟件在計算機系統中的應用程度也在逐漸提高，所以對嵌入式軟件的開發提出了較高的設計要求，既要體現嵌入式軟件的操作便捷性、靈活性，還要展現嵌入式軟件的智能性[1]。傳統的嵌入式軟件設計方法設計出來的軟件運行效率低、可靠性差，并且操作過程復雜繁瑣，所以將人工智能技術應用到嵌入式軟件開發中，同時采用模塊化的設計方法，使嵌入式軟件的各個功能具體化，滿足計算機系統對嵌入式軟件的開發需求，以下針對基于人工智能的模塊化嵌入式軟件開發理念，包括設計方法和設計流程進行了詳細的描述。

1 基于人工智能的模塊化嵌入式軟件設計開發

1.1 基于人工智能的模塊化嵌入式軟件設計方法

基于人工智能的嵌入式軟件模塊化設計是在傳統軟件開發過程中一種新的設計理念，通過在獨特的設計方法中加入人工智能技術，降低嵌入式軟件操作和調試難度，同時提高軟件的智能效果，根據客戶需求將軟件的小功能劃分為小功能模塊，將小功能模塊組成較大功能模塊，最后將較大的模塊組裝到一起組成一個整體的模塊化嵌入式軟件[2]。

在嵌入式軟件模塊化方面，class 的對象語言具有繼承、多態、封裝三個特征，首先通過繼承使嵌入式軟件的子類模塊擁有父類模塊所有數據和信息，讓子類模塊擁有較大模塊相同的功能；多態是通過class 使嵌入式軟件在面對不同對象時，應用同一操作可以讓嵌入式軟件有不同的解釋，并且產生不同的運行結果[3]。多態主要體現在運用class 設計方法在嵌入式軟件編程過程中，使嵌入式軟件具有靈活性；封裝是class 對嵌入式軟件的功能具有組合和拆分的效果，在組合嵌入式軟件模塊時保證軟件的其他功能不受到影響。

1.2 基于人工智能的模塊化嵌入式軟件設計流程

通過上文提出的class 基于人工智能的模塊化嵌入式軟件設計方法，將人工智能設計思想與模塊化設計中的軟件功能分析方法結合起來，采用自上而下的整體設計結構，形成一個完整的閉環嵌入式軟件設計流程，圖1是基于人工智能的模塊化嵌入式軟件設計流程圖。

首先，根據用戶需求對嵌入式軟件的功能進行分析和劃分，通過初始化設計形成分配功能不同的模塊序列。然后運用功能執行準則和人工智能算法對嵌入式軟件的模塊進行劃分，保證軟件的智能功能實現。通過對嵌入式軟件的模塊綜合與測評后，使軟件在合理的接口設計下將所有的功能模塊連接起來，如果測試設計的軟件能合理運用，則完成設計，如果軟件測試結果為不合理，還要重新返回初始設計狀態進行調試，直到測試軟件合理。基于人工智能的模塊化嵌入式軟件在運行過程中主要完成兩部分任務，一是智能監控管理部分，包括人工智能數據交換、人工智能界面管理等；二是實現智能控制管理，包括第三方通信程序、智能控制程序等。

圖1 基于人工智能的模塊化嵌入式軟件設計流程圖

2 結束語

人工智能技術的運用，以及模塊化的設計理念，為嵌入式軟件的設計與開發具有重大意義，基于人工智能的模塊化嵌入式軟件在智能性、可靠性、靈活性方面體現出了較高的優勢，設計出來的軟件具有明確的模塊功能，并且其操作起來簡單方便，值得在軟件設計領域推廣和使用。