一种基于自然语言的图形化程序生成方法与流程

1.本发明涉及图形化程序生成方法，具体涉及一种基于自然语言的图形化程序生成方法。


背景技术：

2.自然语言处理(nlp)：自然语言处理是人工智能领域的一个分支，研究计算机如何理解、处理和生成自然语言。nlp在多个领域有广泛应用，如机器翻译、语音识别、文本分类和信息检索等。
3.图形化编程：图形化编程是一种以图形为主要表达方式的编程方法，通过拖拽、连接图形元素来表示程序逻辑和控制流程。图形化编程通常比文本编程更加直观易懂，对初学者友好。
4.传统文本编程语言：传统的编程语言，如c++、java、python等，可以通过编写代码实现自然语言描述的功能。这种方法的优点是灵活性强，可以实现各种复杂的功能，缺点是学习成本高、易出现语法错误和逻辑错误。
5.可视化编程工具：可视化编程工具是一种以图形为主要表达方式的编程方法，通过拖拽、连接图形元素来表示程序逻辑和控制流程。这种方法可以让非专业人士也能够快速上手编写程序，但缺点是不够灵活，不能满足所有的编程需求。
6.现有的图形化程序生成方法的缺点主要包括以下几点：
7.1.缺乏灵活性：现有的图形化程序生成方法通常需要使用特定的图形化编程工具，这些工具通常具有固定的功能和限制，不够灵活，无法满足一些特殊的需求；
8.2.学习成本高：图形化编程工具通常需要较长时间的学习才能掌握，而且对于初学者来说往往不够友好，难以快速上手；
9.3.可读性较差：由于图形化编程工具生成的程序通常是通过连接图形化组件生成的，因此程序的可读性较差，不便于人工进行修改和维护。


技术实现要素：

10.为了解决上述问题，本发明提供一种基于自然语言的图形化程序生成方法，具有较强的创新性和实用价值，该方法利用人工智能技术将自然语言描述转换为流程图元数据，从而提高程序设计和开发效率、降低错误率，并提供更直观的程序逻辑展示。
11.本发明是通过以下技术方案来实现的：一种基于自然语言的图形化程序生成方法，包括以下三个主要步骤：
12.s1、利用自然语言描述需求；
13.s2、生成流程图元数据；
14.s3、执行引擎运行，生成并显示流程图。
15.作为优选的技术方案，s1中，利用自然语言描述需求，包括：
16.s1.1、编写自然语言描述：通过自然语言的方式描述程序需求；
17.s1.2、自然语言处理：通过自然语言处理技术，将自然语言描述转换为计算机可以理解的语言；
18.s1.3、生成元数据：通过对自然语言描述进行处理和分析，生成相应的程序元数据。
19.作为优选的技术方案，s2中，生成流程图元数据，包括：
20.s2.1建立数据结构：根据第一步识别出的程序元数据，建立程序流程图所需的数据结构；
21.s2.2确定节点关系：根据需求信息和数据结构，确定程序流程图的节点关系；
22.s2.3生成流程图元数据：根据节点关系和数据结构，生成程序流程图的元数据。
23.作为优选的技术方案，s3中，执行引擎运行，生成并显示流程图，包括：
24.s3.1引擎加载前面生成的程序流程图元数据，构建出对应的程序流程图；
25.s3.2程序流程图用多种形式表示；
26.s3.3引擎会将生成的程序流程图元数据保存到文件或数据库中，为后续的自动化代码生成提供基础。
27.作为优选的技术方案，流程图由步骤和步骤之间的流转关系构成，步骤代表了程序执行的具体逻辑；流转关系代表了程序执行的跳转逻辑；基本的步骤类型包括判断、循环和程序逻辑。
28.本发明的有益效果是：
29.a.自动生成流程图功能，能根据用户的自然语言描述快速生成相应的流程图，提高程序设计和开发效率；
30.b.快速理解程序逻辑，用户通过生成的流程图能更轻松地理解程序的逻辑结构，提升程序开发和维护的效率；
31.c.提高编程效率与准确性，利用人工智能技术将自然语言描述转换为流程图元数据，有助于减少程序设计错误率，提升编程效率和准确性；
32.d.具有扩展性和通用性，元数据结构具有很强的扩展性，可以通过扩充元数据的type类型方便地实现各种功能，满足不同场景下的需求。
具体实施方式
33.本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
34.本发明提供了一种基于自然语言的图形化程序生成方法，包括以下三个主要步骤：
35.1.利用自然语言描述需求
36.1.1编写自然语言描述：通过自然语言的方式描述程序需求。
37.1.2自然语言处理：通过自然语言处理技术，将自然语言描述转换为计算机可以理解的语言，这个过程包括自然语言分析、语义理解、机器学习等技术。
38.1.3生成元数据：通过对自然语言描述进行处理和分析，生成相应的程序元数据。这些元数据可以包括程序的输入输出、功能、流程等信息，可以被后续步骤所用。
39.2.生成流程图元数据；
40.2.1建立数据结构：根据第一步识别出的程序元数据，建立程序流程图所需的数据结构。例如，流程图的节点、边、变量等；
41.2.2确定节点关系：根据需求信息和数据结构，确定程序流程图的节点关系。这个过程包括判断节点之间的顺序、条件等关系；
42.2.3生成流程图元数据：根据节点关系和数据结构，生成程序流程图的元数据，这些元数据包括节点类型、节点属性、节点之间的连接关系等；
43.3.执行引擎运行，生成并显示流程图；
44.引擎加载前面生成的程序流程图元数据，构建出对应的程序流程图。程序流程图可以用多种形式表示，例如邻接矩阵、邻接表等。同时，引擎会将生成的程序流程图元数据保存到文件或数据库中，为后续的自动化代码生成提供基础。
45.实现原理
46.本发明的实现原理如下：
47.1.流程图由步骤和步骤之间的流转关系构成；
48.2.步骤代表了程序执行的具体逻辑；
49.3.流转关系代表了程序执行的跳转逻辑；
50.4.基本的步骤类型包括判断、循环和程序逻辑。
51.ii.元数据结构及示例
52.a.元数据结构定义
53.本发明使用的元数据结构如下：
[0054][0055][0056]
b.判断(if-then-else)示例以下是一个判断(if-then-else)的元数据示例：
[0057]
c.循环(for-loop)示例以下是一个循环(for-loop)的元数据示例：
[0058][0059]
d.程序逻辑(function call)示例以下是一个程序逻辑(function call)的元数据示例：
[0060][0061][0062]
iv.ascii图形化示例
[0063]
a.步骤之间的连接关系
[0064]
以下是一个简单的ascii示例，展示了如何利用本发明生成的元数据来创建流程图：
[0065]
[0066]
b.示意图展示
[0067]
在上述示例中，分别表示程序中的不同逻辑部分，箭头表示步骤之间的流转关系，这种图形化表示有助于用户更直观地理解程序的逻辑结构；
[0068]
本发明具有广泛的应用前景，可能应用于以下领域：教育：可以用于程序设计课程中，帮助学生更快地掌握程序逻辑和结构；
[0069]
企业：可以帮助企业开发团队快速理解和开发项目，提高开发效率；
[0070]
独立开发者：可以帮助独立开发者更高效地进行程序设计和开发；
[0071]
代码审查：可以帮助代码审查者更快地理解代码结构，提高审查效率。
[0072]
随着人工智能技术的不断发展，本发明的准确性和可扩展性将得到进一步提高，从而推动自然语言处理技术在程序设计和开发领域的广泛应用。
[0073]
本发明提供了一种基于自然语言的图形化程序生成方法，具有较强的创新性和实用价值，该方法利用人工智能技术将自然语言描述转换为流程图元数据，从而提高程序设计和开发效率、降低错误率，并提供更直观的程序逻辑展示。
[0074]
本发明可以提出一种新型的程序编写方法，其主要优势包括：
[0075]
1.编写简单：使用本发明的编写方法，可以通过简单的语言描述来生成程序，对于非专业人士也更易于掌握；
[0076]
2.错误率低：本发明使用自动化工具生成程序，减少了手动编写过程中的语法错误和逻辑错误的发生率；
[0077]
3.时间成本低：使用本发明的编写方法可以极大地减少编写和调试程序的时间，特别是对于大型程序或复杂的算法来说，可以更快地生成可用的程序。
[0078]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

技术特征：
1.一种基于自然语言的图形化程序生成方法，其特征在于，包括以下三个主要步骤：s1、利用自然语言描述需求；s2、生成流程图元数据；s3、执行引擎运行，生成并显示流程图。2.根据权利要求1所述的基于自然语言的图形化程序生成方法，其特征在于：s1中，利用自然语言描述需求，包括：s1.1、编写自然语言描述：通过自然语言的方式描述程序需求；s1.2、自然语言处理：通过自然语言处理技术，将自然语言描述转换为计算机可以理解的语言；s1.3、生成元数据：通过对自然语言描述进行处理和分析，生成相应的程序元数据。3.根据权利要求1所述的基于自然语言的图形化程序生成方法，其特征在于：s2中，生成流程图元数据，包括：s2.1建立数据结构：根据第一步识别出的程序元数据，建立程序流程图所需的数据结构；s2.2确定节点关系：根据需求信息和数据结构，确定程序流程图的节点关系；s2.3生成流程图元数据：根据节点关系和数据结构，生成程序流程图的元数据。4.根据权利要求1所述的基于自然语言的图形化程序生成方法，其特征在于：s3中，执行引擎运行，生成并显示流程图，包括：s3.1引擎加载前面生成的程序流程图元数据，构建出对应的程序流程图；s3.2程序流程图用多种形式表示；s3.3引擎会将生成的程序流程图元数据保存到文件或数据库中，为后续的自动化代码生成提供基础。5.根据权利要求1所述的基于自然语言的图形化程序生成方法，其特征在于：流程图由步骤和步骤之间的流转关系构成，步骤代表了程序执行的具体逻辑；流转关系代表了程序执行的跳转逻辑；基本的步骤类型包括判断、循环和程序逻辑。

技术总结
本发明公开了一种基于自然语言的图形化程序生成方法，包括以下三个主要步骤：利用自然语言描述需求；生成流程图元数据；执行引擎运行，生成并显示流程图。本发明通过使用简单的语言描述来生成程序，使得非专业人士也能更容易地掌握编程；其次，由于采用自动化工具生成程序，降低了手动编写过程中语法错误和逻辑错误的发生率，从而减少了错误率；最后，这种编写方法大幅度减少了编写和调试程序的时间成本，对于大型程序或复杂算法的开发，可以更快地生成可用的程序。地生成可用的程序。


技术研发人员：郭闫闫 杜展扬 李林
受保护的技术使用者：深圳市基石协作科技有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/13