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正規表示式與大語言模型應用解析

本文探討正規表示式在驗證電子郵件、URL、日期和 IPv4 地址等方面的應用,並解析大語言模型如 ChatGPT 和 Gemini 在軟體開發中的實際應用,包含程式碼生成、市場研究、創意發想等導向,同時也涵蓋了軟體開發流程中的風險評估與創新思維方法。

軟體開發 人工智慧

正規表示式是驗證和匹配特定格式字串的有效工具,常用於驗證電子郵件、URL、日期和 IPv4 地址等。大語言模型如 ChatGPT 和 Gemini 則在軟體開發中扮演越來越重要的角色,它們不僅可以協助程式碼生成,還能應用於市場研究、創意發想,甚至風險評估。瞭解並善用這些工具,能有效提升軟體開發效率和品質。本文除了介紹正規表示式的基本用法外,也將探討如何利用大語言模型輔助軟體開發流程,包含如何進行有效的頭腦風暴、市場研究、使用者角色分析等,並提供一些實務案例,讓讀者更深入瞭解這些工具的應用價值。

正規表示式(Regex)模式驗證技術詳解

正規表示式是一種強大的文書處理工具,用於驗證和匹配特定格式的字串。本文將探討如何使用正規表示式驗證電子郵件地址、URL、日期和IPv4地址等常見格式。

電子郵件地址驗證

電子郵件地址的驗證是常見的需求。一個標準的電子郵件地址應以英數字元開頭,後面可跟隨點(.)、連字號(-)或底線(_),然後是「@」符號,接著是更多的英數字元、點和網域名稱。

Regex 模式:^[a-zA-Z0-9._-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,6}$

內容解密:

  1. ^ 表示字串的開始。
  2. [a-zA-Z0-9._-]+ 匹配一個或多個英數字元、點、連字號或底線。
  3. @ 匹配「@」符號。
  4. [a-zA-Z0-9.-]+ 匹配一個或多個英數字元、點或連字號。
  5. \. 匹配點(.)。
  6. [a-zA-Z]{2,6} 匹配2到6個字母的網域名稱。
  7. $ 表示字串的結束。

URL驗證

URL驗證是另一個常見需求。一個標準的URL可能以「http」或「https」開頭,後面跟著「://」,然後是網域名稱和可選的路徑。

Regex 模式:^(https?:\/\/)?([\da-z.-]+)\.([a-z.]{2,6})([\/\w .-]*)*\/?$

內容解密:

  1. ^ 表示字串的開始。
  2. (https?:\/\/)? 匹配可選的「http://」或「https://」。
  3. ([\da-z.-]+) 匹配網域名稱中的英數字元、點或連字號。
  4. \. 匹配點(.)。
  5. ([a-z.]{2,6}) 匹配2到6個字母的頂級網域名稱。
  6. ([\/\w .-]*)* 匹配可選的路徑。
  7. \/? 匹配可選的結尾斜線(/)。
  8. $ 表示字串的結束。

日期驗證(MM/DD/YYYY)

日期格式驗證對於確保輸入的日期正確非常關鍵。這裡我們關注MM/DD/YYYY格式。

Regex 模式:^(0[1-9]|1[0-2])\/(0[1-9]|[12][0-9]|3[01])\/(19|20)\d\d$

內容解密:

  1. ^ 表示字串的開始。
  2. (0[1-9]|1[0-2]) 匹配01到12的月份。
  3. (0[1-9]|[12][0-9]|3[01]) 匹配01到31的日。
  4. (19|20)\d\d 匹配1900到2099的年份。
  5. $ 表示字串的結束。

IPv4地址驗證

IPv4地址由四個0到255之間的數字組成,中間以點分隔。

Regex 模式:^(25[0-5]|2[0-4]\d|[0-1]?\d\d?)\.(25[0-5]|2[0-4]\d|[0-1]?\d\d?)\.(25[0-5]|2[0-4]\d|[0-1]?\d\d?)\.(25[0-5]|2[0-4]\d|[0-1]?\d\d?)$

內容解密:

  1. ^ 表示字串的開始。
  2. (25[0-5]|2[0-4]\d|[0-1]?\d\d?) 匹配0到255之間的數字。
  3. \. 匹配點(.),用於分隔四個數字。
  4. 重複三次數字匹配模式以驗證四個數字。
  5. $ 表示字串的結束。

與Bash命令互動的虛擬助手

Bash命令是在終端機中輸入的指令,用於與電腦系統互動。它們讓使用者能夠執行多種任務,如在檔案系統中導航、監控系統活動以及操作檔案。熟練掌握Bash命令可能具有挑戰性,尤其是對於Unix/Linux新手。有些命令的寫法可能晦澀難懂,需要花時間和練習才能掌握。

使用ChatGPT輔助Bash命令操作

ChatGPT可以用作虛擬助手,幫助使用者處理Bash命令。以下是一些範例提示:

  • 如何使用Bash命令按修改時間排序列出目錄中的所有檔案?
  • 用於計算檔案行數的Bash命令是什麼?
  • 如何使用單一命令建立目錄並導航到該目錄?
  • 如何將命令的輸出重新導向到檔案?
  • 用於搜尋系統上執行的特定程式的命令是什麼?
  • 如何使用Bash將目錄壓縮成ZIP檔案?
  • 應該使用什麼命令來更改Bash中檔案的許可權?
# 列出目錄中的所有檔案並按修改時間排序
ls -lt

#### 內容解密:
此命令使用`ls`指令列出目錄中的檔案,`-l`選項表示以長格式顯示,`-t`選項表示按修改時間排序。

# 計算檔案行數
wc -l filename.txt

#### 內容解密:
此命令使用`wc`指令計算檔案的行數,`-l`選項表示只計算行數。

# 建立目錄並導航到該目錄
mkdir newdir && cd newdir

#### 內容解密:
此命令使用`mkdir`指令建立新目錄,`&&`運算元用於在前一個命令成功後執行下一個命令,`cd`指令用於導航到新目錄。

GitHub Actions自動化工作流程

GitHub Actions是一個內建於GitHub的持續整合和持續佈署(CI/CD)工具。它允許開發人員直接在儲存函式庫中設定、客製化和執行軟體開發工作流程。基本上,GitHub Actions工作流程是一組自動化的流程,使用YAML語法定義,當發生特定事件(如推播程式碼、建立新問題或排程時間)時觸發。

使用ChatGPT建立GitHub Actions工作流程

ChatGPT可以幫助建立GitHub Actions工作流程。以下是一些範例提示:

  • 建立一個GitHub Actions工作流程範本,用於建立和佈署使用Hugo的靜態網站,並佈署到GitHub Pages。
  • 為Java專案建立一個GitHub Actions工作流程範本,使用Maven,包括編譯程式碼、執行測試和封裝應用程式的步驟。
  • 為Docker化的應用程式建立一個GitHub Actions工作流程範本,包括建立Docker映像、推播到Docker Hub和佈署到Kubernetes叢集的步驟。
# GitHub Actions工作流程範本
name: Build and deploy Hugo site to GitHub Pages

on:
  push:
    branches:
      - main

jobs:
  build-and-deploy:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - name: Checkout code
        uses: actions/checkout@v2

      - name: Build and deploy
        uses: peaceiris/actions-hugo@v2
        with:
          hugo-version: '0.80.0'
          build-dir: 'public'
          deploy-dir: 'public'
          github-token: ${{ secrets.GITHUB_TOKEN }}

#### 內容解密:
此工作流程使用`peaceiris/actions-hugo`動作建立和佈署Hugo網站,`with`選項用於指定Hugo版本、建置目錄和佈署目錄。

ChatGPT外掛程式擴充功能

ChatGPT外掛程式是利用OpenAI LLM能力的迷你應用程式。它們開啟了使用外部資料函式庫和應用程式的大門。

Codecademy外掛程式

Codecademy外掛程式允許使用者根據目標和經驗水平尋找特定的課程或路徑。它還可以用作技術檔案的快速參考工具,提供檔案和文章的連結。

# 使用Codecademy外掛程式尋找JavaScript陣列資源
Prompt: What is the best doc or article for explaining arrays in JavaScript?

#### 內容解密:
此提示使用Codecademy外掛程式尋找有關JavaScript陣列的最佳檔案或文章。

自定義ChatGPT(GPT)

您可以建立自己的自定義ChatGPT,稱為GPT。這非常容易,通常只需幾分鐘。

建立軟體開發風格GPT

您可以建立一個GPT來強制執行軟體開發風格。這包括命名變數、縮排程式碼和遵循特定的程式設計模式或實踐。

# 建立軟體開發風格GPT
Prompt: Make a system that enforces a software development style guide.

#### 內容解密:
此提示建立一個GPT來強制執行軟體開發風格。

生成式AI工具的進階應用與發展趨勢

ChatGPT的客製化GPT開發與應用

ChatGPT允許使用者建立客製化的GPT模型,以滿足特定的需求。首先,使用者需要提供相關的資訊,例如語言選擇、程式設計規範和特定的使用情境。以Python為例,使用者可以指定所需的程式語言,並提供相關的指導方針和規則。接著,ChatGPT會根據這些資訊建立一個符合需求的GPT模型。

建立GPT模型的步驟

  1. 命名與圖示設定:為GPT模型命名,並可使用DALL·E 3生成圖示或上傳自定義圖示。
  2. 組態模型引數:在Configure頁籤中,上傳相關的風格或組態檔案,以確保GPT模型遵循特定的程式設計規範。
  3. 測試與驗證:在右側面板中測試GPT模型的功能,確認其是否符合預期。
  4. 儲存與分享:完成測試後,儲存GPT模型,並可透過OpenAI的GPT應用商店分享給其他使用者。

OpenAI GPT應用商店的資源

OpenAI為使用者提供了一個豐富的GPT應用商店,包含了多種針對不同領域的GPT模型。例如:

  • GPTavern:透過「prompt-gramming」方式教授程式設計,提供超過20個熱鍵和75個起始專案。
  • DesignerGPT:專注於建立和託管具有美學價值的網站。
  • Screenshot To Code GPT:能夠將網頁截圖轉換為乾淨的HTML、Tailwind和JavaScript程式碼。
  • Mindmap/Diagram/Chart—PRO BUILDER:幫助使用者視覺化程式碼和資料函式庫結構,支援拖曳式編輯器。
  • Code Guru:提供程式碼審查、撰寫提取請求、生成和最佳化函式、撰寫測試和註解現有程式碼等服務。

Google Gemini的發展與功能

Google對ChatGPT的出現做出回應,推出了自己的生成式AI平台Bard,後更名為Gemini。Gemini提供了免費版本和收費的高階版Gemini Advanced,後者使用了Google最先進的Ultra 1.0語言模型,能夠處理更複雜的程式設計場景。

Gemini的主要功能

  1. 跨平台支援:Gemini提供了網頁版和行動版應用,支援Android和iOS平台。
  2. 多模態輸入:使用者可以透過文字、語音或圖片與Gemini互動。
  3. 擴充套件功能:Gemini支援擴充套件(Extensions),目前主要與Google應用程式整合,如Flights、Hotels、Maps等。
  4. 即時網路存取:Gemini能夠即時存取網路,並在回應中提供引文以驗證來源。

生產力工具中的程式設計應用

生產力工具如Excel和Google Sheets不僅可用於資料處理,還具備內建的程式語言,以擴充套件其功能。例如:

  • Excel中的VBA:Visual Basic for Applications是一種強大的程式設計系統,用於自動化任務、建立自定義函式和分析資料。
  • Google Sheets中的Google Apps Script:類別似於JavaScript,用於自動化任務並與Google應用程式整合。

軟體開發中的大語言模型(LLM)應用

在軟體開發領域,大語言模型(LLM)如ChatGPT、Gemini和Claude正逐漸展現其強大的功能和潛力。本章將探討這些LLM在軟體開發中的實際應用,特別是在程式碼生成、外掛支援、即時網頁瀏覽和處理大量資訊等方面的表現。

Gemini在Excel中的應用

Gemini在處理Excel相關任務時表現出色。它可以幫助使用者理解複雜的公式、建立VBA指令碼,甚至分析Excel試算表。例如,當使用者提供一個複雜的Excel公式時,Gemini可以輕鬆解析並給出解釋。

示例:解釋Excel公式

Prompt:解釋以下Excel公式:=SUM(OFFSET(A1,1,0,COUNT(A:A),1))

Gemini能夠理解並解釋這個公式,幫助使用者理解其背後的邏輯。

#### 內容解密:

此公式結合了多個Excel函式,用於動態計算某一列的總和。具體來說:

  • OFFSET(A1,1,0,COUNT(A:A),1):從A1單元格開始,向下偏移一行,選擇一列資料,高度為A列非空白單元格的數量。
  • SUM(...):對上述範圍內的數值進行求和。

這種組合能夠動態地對某一列的資料進行匯總,特別是在資料量不固定時非常有用。

Gemini在程式碼生成中的表現

Gemini支援超過20種程式語言,能夠生成多種程式碼。例如,使用者可以要求Gemini生成一個將攝氏溫度轉換為華氏溫度的TypeScript函式。

示例:生成TypeScript函式

Prompt:生成一個將攝氏溫度轉換為華氏溫度的TypeScript函式。

Gemini提供了相應的TypeScript程式碼,並附上了解釋。

#### 內容解密:

function celsiusToFahrenheit(celsius: number): number {
    return (celsius * 9/5) + 32;
}

此函式接受攝氏溫度作為輸入,並根據華氏溫度轉換公式進行計算,最終傳回華氏溫度值。

Claude的優勢

Claude是另一個功能強大的LLM,其上下文視窗高達100,000個標記,能夠處理大型程式碼列表。此外,使用者還可以上傳檔案,如PDF。

示例:生成JavaScript函式

Prompt:編寫一個反轉字串的JavaScript函式。

Claude提供了相應的JavaScript程式碼。

#### 內容解密:

function reverseString(str) {
    return str.split("").reverse().join("");
}

此函式首先將輸入字串分割為字元陣列,然後反轉陣列,最後將陣列重新組合成字串,從而實作字串反轉。

軟體開發的早期階段:想法、規劃與需求

在軟體開發的早期階段,如何產生創意、進行規劃以及定義需求是至關重要的。本章將重點介紹如何利用ChatGPT進行有效的頭腦風暴、市場研究以及專案規劃。

頭腦風暴

每天都有成千上萬的軟體產品問世,因此要創造出真正傑出的產品並非易事。然而,利用像ChatGPT這樣的大語言模型,可以進行有效的頭腦風暴。

示例:頭腦風暴技巧

Prompt:有哪些技巧可以用於新產品創意的頭腦風暴?請利用網路進行研究。

ChatGPT提供了多種有用的頭腦風暴方法,例如:

  • 腦力激盪法
  • 心智圖法
  • SCAMPER法

#### 內容解密:

這些方法各有其特點和適用場景。例如,腦力激盪法鼓勵自由發想,而心智圖法則能夠視覺化地組織想法。SCAMPER法則是一種創新的技巧,透過替換、組合、調整等方法來產生新創意。

軟體開發與市場研究中的創新思維與實務應用

在軟體開發過程中,如何產生創新的想法並進行有效的市場研究,是決定專案成敗的關鍵因素。本文將探討多種創意思維方法,並結合ChatGPT的實際應用,展示如何利用AI工具提升軟體開發與市場研究的效率與成效。

創意思維方法的多元應用

軟體開發的第一步往往是產生創新的想法,而這個過程可以透過多種創意思維方法來實作。以下是三種常見且有效的方法:

1. 5 Whys:深度問題分析法

5 Whys是一種簡單卻強大的問題分析方法。透過不斷地問「為什麼」,我們可以逐步深入問題的核心,找出根本原因。這種方法不僅適用於問題診斷,也能幫助我們在軟體開發初期就預先發現潛在的問題。

2. Bad Idea:反向思維的啟發

刻意產生一些糟糕的想法,看似違反直覺,卻能意外地激發創意。透過討論這些壞點子為什麼不可行,我們往往能間接發現好的解決方案。這種方法鼓勵團隊成員無所顧忌地提出想法,從而促進創新思維的發展。

3. Starbursting:以問題為導向的創意激發

Starbursting是一種以問題為中心的創意思維方法。透過使用星形圖表,我們可以系統性地提出各種問題,如誰、什麼、何時、何地、為什麼和如何等。這種方法能夠全面地探索軟體產品的各個導向,從而產生更全面的創意。

Starbursting實務範例:軟體產品創意開發

讓我們以開發新的軟體產品為例,展示如何應用Starbursting方法:

  • 會使用我們的軟體?目標使用者的特徵是什麼?
  • 什麼是我們軟體要解決的核心問題?它與現有解決方案有何不同?
  • 何時是使用我們的軟體的最佳時機?何時應該推出新版本或進行更新?
  • 何地可以使用我們的軟體?是否支援多平台或特定裝置?
  • 為什麼我們的軟體是必要的?它能為使用者帶來什麼獨特價值?
  • 如何實作軟體的功能?如何建構、銷售和提供支援?

透過這些問題的探討,我們可以更清晰地定義軟體產品的方向和功能,確保其符合市場需求。

結合ChatGPT進行創意生成與市場研究

ChatGPT作為一種先進的AI工具,可以在創意生成和市場研究中發揮重要作用。以下是一些具體的應用範例:

  1. 特定領域的創意生成
    • 開發針對老年人的健康管理應用程式
    • 為大學生設計財務管理工具
    • 為忙碌的專業人士創造語言學習應用

這些prompt幫助我們快速聚焦特定領域,並產生符合目標使用者需求的功能設計。

  1. 市場研究與使用者角色分析
    • 使用ChatGPT進行目標市場分析
    • 建立詳細的使用者角色(User Personas)
    • 設計市場調查問卷,收集潛在使用者的意見和偏好

使用者角色分析例項

透過ChatGPT生成的使用者角色,我們可以獲得以下詳細資訊:

  • 使用者的基本屬性(年齡、職業、興趣等)
  • 他們在專案管理軟體中的需求和痛點
  • 他們對軟體功能、易用性、成本等因素的重視程度

這些資訊對於設計符合市場需求的軟體產品至關重要。

市場趨勢分析與風險評估

在軟體開發過程中,瞭解市場趨勢和評估潛在風險同樣重要。歷史上許多知名軟體產品的失敗案例,如Friendster、Microsoft Zune、Google Wave等,都為我們提供了寶貴的教訓。

軟體專案風險評估要點

  1. 市場需求評估:判斷是否有真實的市場需求
  2. 競爭分析:瞭解現有競爭對手的狀況
  3. 技術可行性:評估技術實作的難度和成本
  4. 使用者接受度:預測新產品被使用者接受的速度

透過結合ChatGPT進行市場研究和分析,我們可以更全面地評估這些因素,從而降低專案失敗的風險。